計算機網絡中的數據交換技術研究

郭嘉童

永城職業學院電子信息工程系 河南永城 476600

計算機網絡是時代的產物,隨著技術研發的速度不斷加快,人們對數據交換技術的應用也逐漸增多,如何在兩個信息端間優化數據交換技術、提高信息傳輸效率是研究的核心問題。下文對目前存在的幾種數據交換技術進行解析,從每種數據交換技術的應用出發,分析利弊,最終完善計算機網絡中的數據交換機制,實現數據交換的社會化。

1 計算機網絡中數據交換技術的原理及要求

1.1 計算機網絡中數據交換技術的原理

根據現有的計算機網絡環境中,信息傳輸是一個虛擬不可見的途徑,而在真正的計算機網絡中,信息的傳輸依靠多條線路的轉折與配合,單一通信線路不能實現復雜的信息交換。這種能夠傳遞信息、整合信息、加工信息的技術被稱為數據交換技術。在龐大的計算機網絡中,任一信息的傳遞都可能通過無數信息節點的幫助,在這些信息中轉站,信息被分解為可理解的原型數據,再通過不同節點的傳輸而形成信息傳輸鏈,最終呈現數據交換的樣式。數據交換技術依賴于千萬個信息中轉站的運作,數據交換可以在交換當時產生,也可以依靠數據庫形成模板信息,靈活性成為數據交換技術市場化的基礎[1]。

1.2 計算機網絡中數據交換技術的要求

在面對市場客戶時,數據交換技術需要應對不同計算機網絡系統的速度,適應不同信息端的傳輸效率,形成合適的傳輸鏈,以此來保障社會用戶的適應需求。在進行數據龐大的信息交換時,時效是保障速度的基礎,只有提前儲備一定的數據庫,才能合理分解數據信息,以最合理的原型數據進行數據交換。在處理熱點信息時,數據交換的時效性直接決定了數據交換的意義,如果交換時間過長,客戶通過其他途徑已經接收到同等信息,那么就失去了數據交換的意義。數據交換技術不是簡單的信息傳輸,針對目標客戶的認知能力,數據交換及整合應該圍繞客戶而創新信息整合文庫,這樣個性化定制的數據交換能夠吸引更多客戶使用,信息中轉節點也會更加豐富[2]。

1.3 計算機網絡中數據交換技術的方式

目前,從信息傳輸效率最大化的角度來講,想要實現信息直達,需要在各個信息端之間建立直達電路,讓信息經過更少的數據交換中轉而直接到達客戶的信息接收端。這種直達電路是數據交換技術的初始設計目標,隨著客戶信息端增加的幅度越來越大,直達通信的線路劇增,信息段的負荷過大,不能保證數據交換的效率,因此這種數據交換技術逐漸被替代。伴隨直達電路的淘汰,數據交換中轉技術應運而生。在數據交換雙方的計算機網絡中,添加可以同時解析數據的數據庫,進而通過不同中轉站實現數據交換,這種方式大大增加了數據交換的時效性,更加被市場推崇。

2 計算機網絡數據交換的演變過程

2.1 電路數據交換技術

最早的計算機網絡中,數據交換技術以電路為主,通信兩端通過單一電路連接,實現流暢數據交換。在當時,通信行為與計算機網絡的結合并不密切,多客戶端通信幾乎不能實現。程控數據交換技術改變了原始通信方式,增加了電話通信的可能。各大通信公司應運而生,單線路通信成為當時最前衛的通信手段。這種程控數據交換技術沿用至今,電話數據交換、電報數據交換等都廣泛應用于市場[3]。電路數據技術為數據交換技術奠定了堅實基礎,同樣也存在一些弊端。例如,電路數據交換技術只能通過固定線路傳輸信息,效率低下,且維修成本較高,不能完成多端同步信息的工作。

2.2 報文數據交換技術

以電路數據為基礎,將信息分解后再整合形成的報文數據交換技術,是對于電路數據交換技術的一種升級。報文數據交換技術的原理是將信息端發出的完整信息分解成由無數報文組成的零散部分,將這些分解后的報文全部傳輸給信息接收端,最后經過合成、檢查后形成完整的初始信息,實現數據交換功能。報文數據交換技術可以自由選擇最優路線進行數據交換,不會增加交換的任務量,提高了傳輸效率。數據交換技術同樣要求所交換的信息長度可以隨意轉變,且內容可以拆分為最小單位報文,有極大的靈活性以及實用性。從報文數據交換技術的原理中不難看出,這種技術可以在任意通信線路中實現,不再拘泥于電路限制。其次,在報文數據交換技術的應用過程中,報文作為最小單位,可以在任意信息接收端進行信息整合,降低了信息傳輸對設備的功能要求。例如,在報文傳輸的一種電路出現問題時,還可以更換數據交換路線,接收端同樣可以接收到報文數據進而加工整合。因此,報文數據交換技術成功地提高了數據交換技術的容錯率。而報文數據交換技術的劣勢在于,如果最簡便的通信電路出現問題,那么報文可能會以成倍的信息量傳輸給下一端口,這樣同樣增加了信息整合錯誤的可能性[4]。此外,在報文數據交換技術的研究階段,還未實現語音及時通信的功能,不能為客戶帶來更加快捷的數據交換體驗。

2.3 分組數據交換技術

分組數據交換技術,顧名思義,代表了對數據的分組與整合,是數據庫豐富后產生的新型數據整理思路。在數據層面,開發者對常用數據進行整理分類,使信息段分類信息的時間縮短。在控制層面,運營商對數據交換全過程進行監控,對出現信息解讀困難的部分及時處理,增加了分組數據交換技術的市場應用可能性。在管理層面,開發者對分組數據內容進行深刻解讀后會定期呈報常用數據,進行歸納總結后納入分組數據庫。結合了電路數據交換技術與報文數據交換技術的優勢,分組數據交換技術成為市場信息交換的熱門選項。在信息整合加工方面,分組數據交換技術能夠將傳輸信息有效識別,保證信息傳輸的真實性。在提高傳輸速度方面,分組數據交換技術能夠大幅度降低中轉站對數據的延遲,增加了數據交換的時效。目前已知的CP網絡、ATM等都是分組數據交換技術的實際應用,可見分組數據交換已經初具規模,成為用戶的熱門選擇[5]。具體來說,分組數據交換技術可以分為兩種形式,面向連接與電路數據交換的形式形似,可以通過固有線路進行數據交換。無連接的數據交換形式可以簡化電路安置,對計算機網絡的速度以及質量有更高要求,是技術與速度的雙重提升。

2.4 綜合業務數據交換技術

從報文數據交換技術和分組數據交換技術的發展中不難看出,市場對數據交換技術的要求實時在提高,高效率以及線路簡化已經不能滿足最新市場的要求,因此開發者對數據交換再次進行更新,綜合業務數據交換技術逐步形成。集音頻、視頻、圖文傳輸為一身,綜合業務數據交換技術將信息傳輸市場推向一個高潮,任何客戶都能通過信息傳輸端進行信息錄入及傳輸,而不同信息又會被推送給不同用戶,信息的交互傳遞讓信息化世界的進程更進一步。從異地數據交換的ATM到多地同步更新的以太網,無一不體現出綜合業務數據交換技術的突出特色。由分組數據交換技術演變而來,綜合業務數據交換技術同樣將各種信息分解為分組數據,利用空白數據填充信道,成功地將信道劃分為可識別的不同區域,進而將分解數據快速傳遞,最終經過信息端以不同形式表現出來。隨著計算機網絡中光纖通信的發展,綜合業務數據交換可以實現超低誤差的數據交換,既滿足了客戶的異步信息傳輸需求,又減少了開發者端口的管理工作量,讓綜合業務數據交換技術的市場應用前景廣闊。目前運用綜合業務數據交換技術的ATM模式可以由虛擬線路實現信息交換,并且信息接收端可以自由選擇是否接收存儲信息,自由性以及靈活度是綜合業務數據交換技術的主要賣點之一。

3 計算機網絡中數據交換技術的難點

3.1 數據交換技術缺少穩定性

計算機網絡是世界各國都競相爭取的開放平臺,各國計算機公司都在創新與形式的競爭中找到適合企業的定位。作為產品開發的輔助技術,數據交換技術的研發與創新能夠決定最終產品的呈現效果。優質的數據交換技術能夠為產品提供品質保證,而缺少穩定性的數據交換技術會讓產品質量大打折扣。從我國目前的數據交換技術層面來看,多數開發者在速度與內容上競爭激烈,而對穩定性維護方面缺少監控。正如短板效應所提示的那樣,如果一味追求效率最大化而忽略穩定性的短板,那么最終的產品會讓更多用戶關注到缺點而非優勢。

3.2 數據交換技術缺少安全性

如今計算機網絡是民眾參與度極高的一種交流平臺,多數信息尚未經過審核便傳播開來,這給用戶以及政府都埋下安全隱患。從目前的數據交換技術來看,多數企業還沒有能與數據交換技術相匹配的安全系統,數據交換變得簡便的同時安全問題極速上升。例如,在計算機網絡中多通路的信息傳輸會在很多中轉站留下備份,部分安全隱私不能保證只有發送端以及接收端保留,中間的存儲區可能會出現信息盜用的情況。隨著計算機網絡的普及,數據泄露事件頻發,處于核心位置的數據交換技術難以避免殃及,因此,開發者需要加強對防火墻的升級研究,杜絕一起可能出現的安全問題,為市場和用戶創造一個和諧安全的數據交換平臺。

3.3 數據交換技術缺少權限管理

針對計算機網絡安全問題,很多系統選擇利用權限管理功能改變這一現狀。從結果上看,限制數據交換的權限可以有效避免數據泄露的問題。但從使用感受來看,用戶在進行數據交換時要經常選擇是否同樣數據交換權限,多次選擇必然影響效率,而效率又是數據交換技術的核心優勢,因此形成了惡性循環。用戶為了節省數據交換時間,往往會選擇長期開發數據交換權限,這也給不法分子留下可乘之機。適當的分組數據交換可以減少這種情況,根據分組信息的類別不同開放權限,這是目前市場的發展趨勢,也是尚未解決的難題之一。

3.4 數據交換技術缺少更新支持

在如今的計算機網絡環境中,數據交換千變萬化,每隔一段時間就需要進行數據更新,而用戶對計算機更新有絕對選擇權,很多人并沒有意識到更新的重要性,常常選擇延后或不更新,這就直接導致數據交換技術與現有網絡情況不能匹配,用戶在尋找提升數據交換速率的同時卻得不到正向反饋,體驗感下滑。正如人類需要不斷更新信息來維持在社會中的正常交流,數據交換技術也同樣需要不斷更新版本來提高技術能力。計算機網絡是一個雙向平臺,只有用戶與開發者共同進步,才能讓數據交換技術更上一層臺階。

3.5 數據交換技術缺少局域控制

數據交換技術在局域網的應用同樣值得關注,企業內部、政府官網等局域網的范疇之內也有許多數據交換技術的需求[6]。以企業局域網的數據交換需求為例,企業內部網站存儲著所有員工信息以及企業機密,如果遭到外部攻擊可能會損失慘重。而局域網的目的就是保護數據不被盜取。從目前大型企業的局域網控制層面來看,企業會選派幾個人負責計算機網絡安全維護問題,但在面對大型防火墻攻擊的情況時會出現保護不周的情況,這也是尚未攻克的數據交換技術壁壘之一。

4 數據交換技術在計算機網絡中的應用前景

計算機網絡正處于技術升級階段,市場對數據交換技術的超高要求以及用戶對數據交換技術的無限期待讓這項技術成為市場開發的核心競爭力。用戶對于接收信息的傳輸效率以及高質量的內容有了更高層次的了解,任何細節都要經過用戶考驗。從數據交換技術的市場調研報告中可以得出以下結論:一是綜合業務數據交換技術的日趨成熟讓超越感知速度的數據交換成為可能,市場對綜合業務數據交換技術的無限期待可以轉換成為開發者創新的動力。二是在各種數據交換技術的實際應用中,用戶對數據交換的穩定性以及時效性最為關心,每當出現數據交換平臺的故障時,用戶的不滿意度大幅增長,甚至會影響相關公司的股價以及子產品的發布。三是數據交換技術正處于試用申請階段,各公司的產品以及技術研發都是獨立進行的,那么可能會出現傳輸通路重復的情況。在這個問題上,開發者應該對同類技術有特定了解,避免出現相似情況,同時及時注冊版權,避免出現重復或抄襲的不良事件。

結語

綜上所述,隨著我國經濟快速提升與市場高度開放,計算機網絡呈現出欣欣向榮的形式,作為計算機網絡的核心競爭力——數據交換技術也在飛速進步。在總結了數據交換技術的演變與缺點后,各開發者對數據交換技術的升級有了更多想法。無論是分組數據交換技術還是綜合業務數據交換技術,都是未來計算機網絡的核心板塊,也是研究的中心所在。分析數據交換技術的問題后,要不斷強化用戶的更新意識、提高市場的安全防范管理、改善局域網的控制環境,將數據交換技術與實踐相結合,讓計算機網絡呈現出更加安全和諧的態勢,成為便捷靈活的平臺。面對用戶以及市場所提出的速度與質量要求,開發者會利用現有技術完善數據交換系統,將創新思維運用到更多領域,為我國通信行業夯實基礎,展望未來。