文/肖永健,中移鐵通有限公司唐山分公司
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寬帶數據鏈網絡協議的分析
文/肖永健,中移鐵通有限公司唐山分公司
隨著現代網絡的發展,網絡的使用人群越來越廣,使得網絡的拓撲結構差異逐漸變大,在這個高速發展的網絡時代,不同的網絡拓撲結構所涉及的網絡協議也是不同的。人們對網絡的需求日益劇增,滿足人們日益增長的物質文化需求是當代網絡發展的重要內容。本文就寬帶數據鏈網絡協議進行了相關的分析。
寬帶數據鏈;網絡協議;分析
隨著現代網絡的發展,網絡的使用人群越來越廣,使得網絡的拓撲結構差異逐漸變大,在這個高速發展的網絡時代,不同的網絡拓撲結構所涉及的網絡協議也是不同的。
數據鏈是實現傳感器、指控系統和武器平臺之間一體化無縫鏈接,達成戰術信息高效、實時共享的關鍵。隨著網絡時代的到來,利用網絡來實現平臺中心作戰中的話音通信,從而實現數據信息的互通。網絡中心作戰通過用數據通信加話音通信來控制。傳感器和射手通過數據鏈在所有平臺之間共享信息,并產生比平臺中心作戰大大改進的信息狀態。這種寬帶數據鏈包括了各種通信設施,能夠在實訓中實現鏈路的互通,依托數據鏈達成戰術信息實時共享,實現了從以計劃為中心向以行動為中心的轉變。數據鏈最早是應用在海軍戰術數據系統中[1],能夠利用數據鏈獲得海上清晰的圖像,從而便于作戰指揮。數據鏈是隨著網絡協議的發展而發展的。從美軍的SCDL、TCDL和MP-CDL等數據鏈的使用來看,寬帶數據鏈網絡性能取得了較好的發展,網絡協議也已經從簡單到復雜。從非標轉到標準轉變了。隨著現代網絡的發展,網絡的會用人群越來越廣,使得網絡的拓撲結構差異逐漸變大,在這個高速發展的網絡時代,不同的網絡拓撲結構所涉及到的網絡協議也是不同的。
在寬帶數據鏈網絡中,網絡拓撲結構主要是有中心的網絡和無中心的網絡。有中心的網絡主要是通過中心節點來進行數據互通,其他的網絡節點只有通過中心節點才能實現彼此之間的數據通信。在TDMA模式下,所有節點在時隙管理下收發數據,節點的發送時隙是動態變化的,以解決某個節點需要發送大量數據以及網絡效率的問題[2]。在CD-MA模式下,所有節點收發數據隨機,也可以通過控制幀,改變節點的發送速率,以滿足不同節點的數據,發送量的問題這種網絡的拓撲結構一般都是星狀,在無中心節點網絡中,每個網絡節點之間都是平等的,無需通過任何介質,網絡的任何連個節點都可以實現通信,這種通信可以是一對多,或多對一。這種網絡拓撲結構每個節點之間都可以實現數據互通,因此其數據鏈網絡協議也就相對較為復雜。
隨著網絡時代的發展,網絡的使用越來越頻繁,面對日益暴漲的網絡業務,提高網絡服務的效率和互通性已經顯得尤為重要。在寬帶數據鏈路中,針對寬帶數據鏈的發展需求,其網絡協議必須保障網絡效率,提高網絡互通性能。寬帶數據鏈的網絡協議包括了鏈路層、數據傳輸層、應用層、物理層、網絡層[3]。
鏈路層是寬帶數據連網絡實現數據互通的重要一層,在這一層的協議設計既要考慮到系統數據的接入,同時還要考慮到數據信息的傳輸,數據在這一層集聚,加大了網絡的壓力,因此,還必須考慮到寬帶網絡的維護工作。例如在系統接入中采用SCDL的拓撲結構,這種有中心的拓撲結構必須通過中線節點才能實現數據通信,利用這種點對點的拓撲結構來提高數據傳輸的效率。
數據傳輸層協議是為了滿足寬帶網絡用書對信息的需求,一高服務水平來滿足人們的需要。因此數據傳輸層的協議可以根據寬帶數據鏈網絡的需求進行設計。為了提高網絡傳輸信息的效率,可采用專用的傳輸層協議來實現,如UDP和TCP等協議,這種協議有效的保障了網絡的互通性,提高了網絡的效能。
應用層協議就是為了滿足網絡用戶之間能夠實現數據通信而設置一種應用程序,在這一程序中,勇士可以實現文件的傳輸、壓縮、下載。這種傳輸協議可以根據數據鏈兩端的用戶自行定義,也就是說,為了滿足信息數據的共享,網絡用書可以就這一目的達成一致,從而利用網絡來實現。但是作為信息共享的數據鏈,其網絡協議必須標準化,從而規范網絡中的行為。
在寬帶數據鏈網絡中,物理層位于網絡的最底層,直接面向實際承貸數據傳輸,網絡節點的物理層控制網絡節點與物理通信通道之間的物理連接。物理層上的協議有時也稱為接口。物理層協議規定與建立、維持及斷開物理信道有關特性,這些特性保證物理層能通過物理信道在相鄰網絡節點之間正確地收、發比特流信息,從而保障數據能夠在物理層中得到充分的利用,滿足網絡用戶的需求。
在寬帶數據鏈的網絡層中,數據經過這里需要進行接收點與發送點的連接,在這一層中需要對端到端的包傳輸進行定義,它定義了能夠標識所有結點的邏輯地址,還定義了路由實現的方式和學習的方式。為了適應最大傳輸單元長度小于包長度的傳輸介質,網絡層還定義了如何將一個包分解成更小的包的分段方法。例如在無中心網絡中、利用IP路由協議,在這種協議下,網絡的每個節點都具有路由功能,可以適應快速變化的網絡拓撲結構。
寬帶網絡是信息時代的必然產物。當前,寬帶網絡和服務已逐步滲入到經濟、社會和生活的各個領域。“人均帶寬”和“人均信息”的占有量成為衡量國家經濟實力的核心指標,國家寬帶發展能力已成為信息時代國家競爭力的根本所在。目前我國寬帶建設已經步入新的發展時期,各種寬帶發展政策正在不斷推動我國寬帶建設的腳步。
[1]柯林.關于改進網絡協議的幾點思考[J].重慶科技學院學報(自然科學版).2008.
[2]凌志.無線通信在圖書館的應用[J].中國新技術新產品.2016.
[3]馬秀芳,時晨,趙洪鋼.以網絡協議為載體的信息隱藏技術的研究與實現[J].電信快報.2015.
[4]劉波,周丹.無線Mesh網絡協議標準研究[J].信息技術與標準化.2009.
[5]王金才.寬帶數據鏈網絡協議的分析[J].中國管理信息化.2017.