計算機遠程網絡通訊技術的應用

◆曹劍俠 張云

（鄭州工業應用技術學院信息工程學院 河南 451100）

“只要有可能，資料就應該從發送者直接傳遞給接收者。”在互聯網不斷深入發展的當下，計算機遠程網絡通訊技術，便是這一可能。通過計算機遠程網絡通訊技術，能夠無視空間距離，直接連通信息發送方與接收方，完成資料的直接傳輸，實現信息共享，讓人們“足不出戶，盡知天下事”，是促進人民生活信息化的重要保障，對國家的進步與發展有著重要影響。因此，為給祖國的經濟建設添磚加瓦，加深對計算機遠程通訊技術的了解與應用，已勢在必行。

1 計算機遠程通訊技術

1.1 概述

一般來說，計算機遠程網絡通訊技術主要由計算機技術以及通訊技術兩部分組成。其中，計算機技術又可分為硬件技術和軟件技術。計算機硬件技術為計算機每秒數十億次級超高速運算能力提供了基礎，也為計算機設備在可控成本下的生產制造創造了條件。計算機軟件技術則為了使計算機能夠實現各種不同的功能，對數據進行存儲、修改和展示。而通訊技術則能使信息以某種特定的形式從發送端傳輸到接收端，讓多臺計算機能在物理位置相距甚遠的情況下完成相互之間的通信。

1.2 工作原理

了解一項技術的工作原理，是掌握這一項技術的第一步，也是關鍵一步。計算機網絡遠程通信技術也不例外。以下，筆者將對計算機遠程網絡通訊技術的工作原理進行一個簡要介紹。

互相連接起來的計算機和傳輸設備組成了計算機網絡，處于同一個計算機網絡的不同計算機相互之間能夠進行數據傳遞。基于此，產生了計算機網絡通訊。就數據流向而言，完成一次簡單通訊，只需要將網絡中某個設備的數據通過信道平穩地傳輸到另外一個設備。從數據通訊過程來看，要完成一次通訊，首先，需要在等待通訊的雙方之間建設符合傳輸條件的物理道路；其次，需要在此之上覆蓋數據鏈路，以保證數據的同步接收與發送；最后，需要在數據傳輸完成后，斷開彼此之間的連接。從通訊技術的層面看，首先，計算機中的數據會經過應用層，并在此接受DNS、FTP、SMTP、HTTP 等協議的格式化處理；其次，經過處理后的數據會到達下一層傳輸層，傳輸層會利用TCP、UDP 協議通信雙方提供進程間的通訊服務，并對數據進行再一次封裝；接著，經過傳輸層封裝后的數據段會到達網絡層，網絡層能讓通訊雙方的系統之間進行透明的數據傳輸，使得傳輸層無須關注數據的傳輸路徑與實際的傳輸方式；然后，數據將會到達數據鏈路層。數據鏈路層處于物理層和網絡層之間，可向上提供穩定的數據傳輸功能，但其不同于網絡層的傳輸，數據鏈路層更關注網絡中兩個直接相連的結點之間的數據交換；最后，數據將會到達物理層。物理層是整個網絡結構的最底層，其主要功能是保證物理鏈路上能正確的傳輸原始數據。在物理層中，數據會按照某種形式在某種介質中傳播，數據的形式可以是電磁波、電信號、光信號，介質可以是各種線纜，甚至也可以是空氣。

2 計算機遠程網絡通訊技術的生活實例應用分析

2.1 在日常生活中的應用——微信

微信是由深圳的騰訊公司開發的一款實時通訊工具，因其界面簡潔、交流便利而廣受好評。而其本質是一種融合了C/S 架構與P2P通訊模式的交流工具，在用戶登錄登出時，采用C/S 結構進行工作，在進行實時通信、信息交流時采用P2P 模式工作。具體而言，首先，在微信用戶登錄微信時，客戶端會通過TCP/UDP 協議將自己的數據信息發送到服務器，服務器接收數據后會與自身數據庫信息進行比對驗證，通過驗證后，返回給客戶端一個登錄許可，用戶便可成功登錄。在此過程中，無論使用TCP 與UDP 之間的哪一個協議，在成功登錄后，微信都會有一個專門的TCP 用于保持用戶的實際在線狀態。因此，這就需要打開對應端口，否則，將無法正常使用微信。其次，在用戶相互進行聊天通信時，為了追求聊天的即時性，消息通常是以UDP 協議進行傳送的。但UDP 協議可靠性不高，只管發送，并不在乎對方是否能夠接收到信息。因此，為確保消息流通的即時性與可靠性，微信采用了上層協議：用戶A 發送的消息首先會以數據包形式按UDP 協議流向微信服務器，微信服務器在接收到這個數據包后，再以UDP 協議返回一個相應的應答包，進行消息確認。若是用戶A沒能接收到來自服務器的應答包，便會出現“消息發送失敗”這一情況。客戶端與服務端需要建立實時的聯系，對網絡的傳輸速度會有一定要求。最后，聊天雙方在進行資料共享時，發送者A 會向服務器發送一個文件傳輸請求，服務器在確認這一請求后，會轉發給接收者B，B 會確認是否接收這份文件。B 確認接收后，服務器將會把A 的真實IP 發送給B，B 會嘗試連接，連接成功則直接發送文件，連接失敗則會請求進行服務器進行中轉。

2.2 在高校教育中的應用——網課直播

利用網課，學生與教師可以打破空間與距離的限制，直接建立聯系。即使是處于不同的物理位置，也能實現“面對面”授課。那么，網課的視頻數據是怎么在互聯網之中進行傳輸的呢？答案是通過特殊的計算機遠程網絡通訊技術——實時視頻串流。

在實時視頻串流中，視頻數據會如同水流一般，源源不斷地進行傳輸。因此，網絡中的數據傳輸能力一定要大于視頻數據的傳輸能力，否則，接收方將無法流暢地觀看高清晰度的視頻。由于直接通過一幀一幀地采集屏幕數據得到的視頻數據通常占據的容量較大，進行傳輸所需要的帶寬資源也較高，因此，為了緩解網絡壓力，可以在不影響視頻觀看質量的情況下，略微犧牲圖像質量、對視頻數據進行壓縮。就網課直播而言，即客戶端在采集教師的課程視頻和音頻數據后，首先，會將數據送入編碼器進行格式化處理，壓縮、封裝為MP4、FLV等特殊格式的數據；其次，會通過轉碼器，將每一段視頻進行切割，確定好單位時間內的傳輸位數，并利用RTMP、RTSP、HLS 等流媒體協議，將其從教師客戶端傳輸服務端上；然后，會使用多重網絡設備將數據由服務器分發到學生客戶端上；最后，再由學生客戶端對收到的視頻數據進行合并、解碼。綜上，便是完成教學視頻的一次完整傳輸。當然，學生客戶端也可以以相同的原理，相反的方向將需要表達的觀點或者疑惑傳回服務端，并由服務端發回給教師的客戶端，實現教學信息的雙向傳遞。

2.3 在企業辦公間的應用——TeamViewer

當下，不少企業已經逐漸實現信息化辦公，數據服務已不再拘泥于現場服務這一方式，合理借助計算機遠程網絡通訊技術，采用相關的遠程控制軟件亦能起到同樣效果，這極大地提高了企業的工作效率。TeamViewer 便是當下最為主流的遠程控制軟件之一。利用TeamViewer 直接連接兩臺計算機，并讓控制端在任何有互聯網的時間、地點下，直接訪問被控端，從而進行文件傳輸、遠程桌面、遠程攝像頭等數據交流。

通常而言，利用TeamViewer 連接兩臺PC 需要經歷三個過程。首先，對于發起連接請求的客戶端而言，要找到需要連接的遠端計算機。計算機在登錄TeamViewer 時服務端會分配一個唯一地與MAC地址相關的ID 給該計算機。其他計算機若想要連接到該計算機，需要向服務端發起請求并將該計算機的ID 傳給服務端，服務端便會返回該計算機的相關信息。其次，知道待連接的計算機的相關信息之后，便立即建立連接。如果發起連接請求的計算機和被連接的計算機之間能夠進行直接通訊，便直接建立兩臺計算機之間的P2P 連接即端對端連接，不需要第三方的參與。對于部分企業用戶而言，計算機處于企業內部網絡中，無法與外部網絡直接通訊，這時候需要借助中轉服務器也就是代理服務器進行數據的轉發，為連接打通橋梁。最后，在連接建立成功的情況下，遠程桌面控制、遠程攝像頭、文件傳輸等功能將在計算機技術與通訊技術的共同支持下完成。

2.4 在醫療行業中的應用——遠程醫療技術

受我國人口分布不均衡的影響，大部分的醫療資源都集中在人口密集經濟發達的中、大型城市，小型城鎮、邊遠山區醫療資源十分貧瘠，醫療供需關系頗為緊張。遠程醫療技術為其帶來了新希望。一方面，遠程醫療技術使得貧困地區的患者也能接受專家面診；另一方面，遠程醫療技術減少了患者在轉診途中的風險和成本，讓患者的錢花在治療上而不是在轉診的交通、住宿費上。遠程醫療技術主要可以分為以下三個部分：

（1）遠程醫療診斷系統

遠程醫療診斷系統能通過計算機遠程網絡通訊技術將患者癥狀等基本信息以文本、音頻和圖像的方式在患者與專家之間進行流通，為醫療服務的提供者和需要醫療服務的需求者之間建立數字化平臺，使患者無須舟車勞頓便可接受大醫院專家的診斷和會診，達到異地“面對面”會診的效果。在病情特殊，需要多方領域專家聯合會診的情況下，該系統能方便快捷地提供多方會診的條件，讓來自不同地區、醫院的專家們能共同探討病情。

（2）遠程醫療監護系統

目前，醫院內使用的監護儀器雖功能全面，但其體積和功耗都比較大，而且大多都是由線纜連接，不適合攜帶和移動，僅能用于住院患者的監護，對于需要實時的連續監護的患者，這種專業儀器無法很好地滿足條件。合理使用遠程通訊技術，研發新型設備，能夠擺脫線纜限制，實時監測患者的生理指標并通過無線通信技術上報至服務端。

（3）遠程醫療教育系統

醫療教育資源的分布和醫療資源的分布類似，在邊遠地區的醫護人員也得不到足夠的教育資源。為改善醫療資源分布不平衡的現狀，提高中小型醫院醫生的醫療技能水平，遠程醫療教育系統應運而生。通過這一系統，大醫院醫療專家的理論和經驗可以通過多媒體的形式傳達到基層醫護人員，也可以在該系統內共享歷史診斷病例和癥狀圖像，還能安排基層醫護人員在該系統上觀摩醫療專家的手術過程，從而全面提高醫療水平。

3 結語

總而言之，在科學技術飛速發展的當下，計算機遠程網絡通訊技術打破了“信息孤島”，已被廣泛地運用到了各個行業當中，與我們的生活高度融合，為我們提供了極大的便利。因此，我們應提高對遠程網絡通訊技術的重視程度，并加深對其內涵的深度理解，力求能以通訊技術作為技術基礎，創造更多的新設備、新工具，為生活帶來更多可能。