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【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);數(shù)據(jù)通信交換技術(shù);ATM信元交換
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于商業(yè)、金融、科研等各個(gè)領(lǐng)域。在光纖技術(shù)的發(fā)展下,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開(kāi)始以高效、超大容量進(jìn)行演變。在當(dāng)今科技術(shù)迅速發(fā)展的今天,通信技術(shù)已經(jīng)成為技術(shù)發(fā)展的主要需求。本文主要對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)交換方法進(jìn)行了分析,可以帶動(dòng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)交換的發(fā)展。
一、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信交換的原理
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由各個(gè)獨(dú)立計(jì)算機(jī)連接起來(lái)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),主要由通信子網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)協(xié)和資源子網(wǎng)組成。通信子網(wǎng)和資源含有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)(轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)和訪問(wèn)節(jié)點(diǎn))和一個(gè)鏈路。鏈路分為邏輯鏈路(雙絞線、同軸電纜、單模多模光纖及無(wú)線)和物理鏈路。計(jì)算機(jī)可以在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)資源共享和數(shù)據(jù)傳輸。資源共享主要進(jìn)行軟硬件、數(shù)據(jù)和通信同享。數(shù)據(jù)通信交換是各種計(jì)算機(jī)在工作狀態(tài)下,與各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備形成的信息交換技術(shù)。最常見(jiàn)的數(shù)據(jù)通信交換就是計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間形成的通信,此種通信方式?jīng)]有中間節(jié)點(diǎn),是一種最簡(jiǎn)單的信息交換方法。但是不可以在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間進(jìn)行交換,需要在各個(gè)宿站點(diǎn)之間設(shè)置多個(gè)節(jié)點(diǎn),保證進(jìn)行數(shù)據(jù)通信式。因此此種數(shù)據(jù)通信技術(shù)基本原理是利用某種交換方法,經(jīng)過(guò)某個(gè)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,最終到達(dá)目標(biāo)站點(diǎn)。
二、數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)
2.1傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換
電路交換和包交換是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的兩種常見(jiàn)模式。電路交換辦法。電路交換表示在原站點(diǎn)和目標(biāo)站點(diǎn)建立連接,同時(shí)不能讓其他計(jì)算機(jī)共享此電路,直到通信交換完成的一種方式。電路完成交換需要經(jīng)過(guò):建立鏈路,在呼叫過(guò)程中需找空閑線路建立物理鏈路;數(shù)據(jù)傳輸,建立數(shù)據(jù)傳輸所需要的鏈路并且不能被其他接收方占領(lǐng);拆除連接線路,完成數(shù)據(jù)交換后,需要根據(jù)發(fā)送方和接受方的應(yīng)答對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拆除。包交換方法。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)是包交換最常使用的方式,由數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路兩種或方式組成。包交換的利用率非常高,可以在不同速率和不同站點(diǎn)進(jìn)行通信,但是時(shí)間較長(zhǎng),不能進(jìn)行實(shí)效性要求較高的數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)包包含數(shù)據(jù)頭和數(shù)據(jù)本身,可以將其理解為一封平信,信封就是包含地質(zhì)和信息等的報(bào)頭。同一個(gè)報(bào)文中的不同組,可以選擇不同方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,然后到達(dá)連接終端的時(shí)候,重新對(duì)傳輸報(bào)文進(jìn)行重組和排序。虛電路是網(wǎng)絡(luò)連接站點(diǎn)形成的邏輯鏈路,可以在兩個(gè)站點(diǎn)之間進(jìn)行面向連接并進(jìn)行永久會(huì)話。源站點(diǎn)將信息發(fā)送給每個(gè)分組,目的站點(diǎn)會(huì)根據(jù)站點(diǎn)先后順序進(jìn)行接受,不用進(jìn)行重組和排序。呼叫虛電路和永久虛電路是虛電路的兩種方式。呼叫虛電路由呼叫報(bào)文、信息報(bào)文等組成。永久虛電路和專線電話具有類似功能,不需要進(jìn)行建立和拆除報(bào)文過(guò)程。其中虛電路產(chǎn)生的差錯(cuò)問(wèn)題和流量控制都由網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議負(fù)責(zé)。
2.2光交換技術(shù)
1)波分光交換技術(shù)。波分復(fù)用技術(shù)是該技術(shù)的基礎(chǔ),可以實(shí)現(xiàn)高速、大容量信息傳遞。波分光使用波長(zhǎng)變化方式進(jìn)行光交換。波分光具有很多輸入光纖和輸出光纖,而且各個(gè)光纖技術(shù)中含有很多載波信號(hào),可以在解復(fù)用器和復(fù)用器相互間進(jìn)行光纖和波長(zhǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換。2)時(shí)分光交換技術(shù)。時(shí)分復(fù)是此技術(shù)的基礎(chǔ),主要利用時(shí)隙互換原理進(jìn)行分光交換??梢院?jiǎn)單將時(shí)分復(fù)技術(shù)理解為時(shí)間分化信號(hào)才能的幀,給予每個(gè)幀劃分很多長(zhǎng)度相等的時(shí)隙,并分配信號(hào),然后將各個(gè)信號(hào)連接在同一條光纖上。簡(jiǎn)而言之,就是實(shí)現(xiàn)分復(fù)幀中時(shí)隙信號(hào)交換位置互換。3)空分光交換技術(shù)。光開(kāi)關(guān)是此技術(shù)的基礎(chǔ),在光開(kāi)關(guān)的基礎(chǔ)上,讓光信號(hào)在傳輸空間發(fā)生變化。此項(xiàng)技術(shù)的核心器件是光開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān)速度對(duì)技術(shù)性能高低起到了決定作用。4)波分、空分光和時(shí)分技術(shù)組合。此項(xiàng)技術(shù)可以將波分、空分光和時(shí)分技術(shù)實(shí)現(xiàn)任意交換,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的相互間交換。
2.3其他交換技術(shù)
ATM信元交換。此技術(shù)是建立在傳統(tǒng)交換和包交換基礎(chǔ)上的新技術(shù),經(jīng)常應(yīng)用于綜合寬帶業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。用戶可以在ATM信元和光纖的連接基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)高校通信。為了滿足實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)需求,ATM信元還保留了電路交換技術(shù),最大化利用了電路交換技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。幀中繼交換。此技術(shù)是面向包交換的一種方法,傳輸介質(zhì)是光纖,可以進(jìn)行節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)操作,具有傳輸錯(cuò)碼率低,不進(jìn)行流量和差錯(cuò)控制等優(yōu)點(diǎn)。但是交換的實(shí)時(shí)性差,不能進(jìn)行語(yǔ)音和視頻等信號(hào)傳輸。
三、結(jié)束語(yǔ)
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展下,高效率、超大容量數(shù)據(jù)傳輸是未來(lái)智能網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要方向。為了滿足多用戶需求,有效的利用網(wǎng)絡(luò)傳輸信息資源,保證數(shù)據(jù)通信和交換技術(shù)的協(xié)同發(fā)展,必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進(jìn)行管理,進(jìn)而提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平。
參考文獻(xiàn)
[1]劉增基。光纖通信技術(shù)的發(fā)展方向[J],現(xiàn)代交換原理,2014,(09).
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);路由交換;發(fā)展
路由技術(shù)的主要功能包括決定最優(yōu)路徑和傳輸數(shù)據(jù)包,對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,是基于 TCP/IP之上的,構(gòu)成了Internet的骨架。最初的路由器只支持路由器信息協(xié)議(RIP),它能夠滿足簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)的要求,但是對(duì)于大型的信息網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),則是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足的,而是需要支持開(kāi)放的最短路徑優(yōu)先路由協(xié)議(OSFP)等更加高級(jí)的路由協(xié)議。因?yàn)槁酚善魇腔ヂ?lián)網(wǎng)中的重要設(shè)備,其數(shù)據(jù)處理速度在很大程度上影響了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中信息的傳輸速率。簡(jiǎn)單的RIP路由協(xié)議已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法面對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的信息網(wǎng)絡(luò),需要更好的路由器交換技術(shù)來(lái)進(jìn)行技術(shù)支持。所以,相關(guān)的科研人員一定要加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)路由交換技術(shù)的研究和應(yīng)用。
一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由交換的相關(guān)理論分析
1、主流路由器協(xié)議的相關(guān)技術(shù)分析
就目前主流的路由器協(xié)議技術(shù)來(lái)看,主要是PAP(口令認(rèn)證路由器協(xié)議)和CHAP(高級(jí)口令認(rèn)證路由器協(xié)議)兩種路由器協(xié)議。而其中PAP協(xié)議的安全性能有所欠缺,無(wú)法保證上網(wǎng)用戶的登錄信息的加密,這就容易被不法人員利用,這是因?yàn)镻AP只有在登錄者向目標(biāo)路由器提供用戶名和密碼等信息并且驗(yàn)證無(wú)誤的前提下,才會(huì)允許用戶的登錄請(qǐng)求。而CHAP對(duì)于用戶信息安全性的保障則會(huì)高于PAP,能夠保證信息不被黑客所盜用,因?yàn)閷?duì)于CHAP而言,由于隨機(jī)初始值的不同,使得每次用戶登錄的最終登錄信息也不同的原因。
2、路由技術(shù)分析
路由器內(nèi)部有一個(gè)表明數(shù)據(jù)包目的地和下一站等信息的路由表,當(dāng)路由器從某端口接收到數(shù)據(jù)包后,會(huì)先對(duì)其進(jìn)行拆包,并讀取其目的IP地址,通過(guò)查詢路由表,確定其下一步的地址,再進(jìn)行打包并將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)出去。若是無(wú)法確定下一步IP地址,則直接丟棄該數(shù)據(jù)包,并向該數(shù)據(jù)包的源地址返回相應(yīng)的信息。另外,路由器還可以向其他路由器傳遞信息發(fā)送方的鏈路狀態(tài)等信息,即為鏈路狀態(tài)廣播。
二、網(wǎng)絡(luò)路由交換技術(shù)的應(yīng)用
1、路由交換技術(shù)的應(yīng)用可以完善流量的信息
交換式路由器結(jié)合使用跟蹤應(yīng)用程序之后,能夠提高相應(yīng)路由器在流量測(cè)量、記賬以及性能監(jiān)控等方面的能力。路由器不再需要特設(shè)的探測(cè)器,便可以實(shí)現(xiàn)其功能,這都是因?yàn)槁酚善鳂?biāo)準(zhǔn)端口上的RMON/RMON2是路由器的記賬信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到的。通過(guò)使用交換技術(shù),路由器能夠?qū)崿F(xiàn)在所有端口上積極性檢測(cè)提供相應(yīng)的線索,另外還可以實(shí)現(xiàn)交換式路由端直接訪問(wèn)探測(cè)器,這樣便能夠保證相關(guān)的技術(shù)人員可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)。通過(guò)這種詳細(xì)統(tǒng)計(jì)的記賬方法,可以讓網(wǎng)絡(luò)管理人員明確的了解消耗帶寬的詳細(xì)情況,以達(dá)到維持服務(wù)器之間平衡狀態(tài)的目的。
2、路由交換技術(shù)需要應(yīng)用在靈活的網(wǎng)路應(yīng)用和高效的網(wǎng)絡(luò)安全之上
一旦路由器在軟件處理應(yīng)用時(shí)啟用了安全過(guò)濾器,將會(huì)在很大的程度上增加路由器中每個(gè)包里面所需要執(zhí)行的指令,這樣就會(huì)導(dǎo)致路由器性能的下降。交換式路由器的安全性能不應(yīng)該被損壞,就算在路由器的高級(jí)安全性能被激活后,也應(yīng)該具備一定的線速性能。在經(jīng)過(guò)特定的ASIC處理之后,交換式路由器的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)來(lái)源以及目的地將會(huì)被迅速的捕捉到,這也就同時(shí)保證了它的安全性能和線速性能,與此同時(shí),還能使數(shù)據(jù)包能夠免受一定的干擾。
3、交換式路由器的應(yīng)用需要更加科學(xué)合理的服務(wù)質(zhì)量策略
在路由交換機(jī)中的端口出現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)量過(guò)大,或者是路由器內(nèi)存中已經(jīng)被占滿的情況下,就需要路由交換機(jī)通過(guò)服務(wù)質(zhì)量來(lái)進(jìn)行擇優(yōu)。在設(shè)定應(yīng)用程序時(shí),路由器允許通過(guò)科學(xué)合理的服務(wù)質(zhì)量策略對(duì)網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用層的流量進(jìn)行設(shè)定,這樣做也是為了方便網(wǎng)絡(luò)管理人員對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的控制。
三、網(wǎng)絡(luò)路由交換技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
1、能夠從路由器與交換機(jī)相關(guān)的配置進(jìn)行分析
在過(guò)濾網(wǎng)絡(luò)流量方面,路由器、交換機(jī)以及網(wǎng)橋具有相似的使用方法。但不同的是,對(duì)于物理層方面的工作方式,路由器則是需要使用特定的軟件才能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理。一般來(lái)說(shuō),路由器對(duì)于IP協(xié)議的支持通常是先把網(wǎng)絡(luò)劃分成為多個(gè)子網(wǎng),路由器只能允許流向特定IP地址的網(wǎng)絡(luò)流量通過(guò)。當(dāng)每一個(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá)路由器時(shí),該數(shù)據(jù)包都會(huì)被進(jìn)行重新的計(jì)算和檢驗(yàn)數(shù)值,并且被寫入一個(gè)新的物理地址。這就使得路由器中數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和過(guò)濾速度會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于直接查看數(shù)據(jù)包的物理地址的速度。而對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),要想能夠提高網(wǎng)絡(luò)的處理效率就必須要使用路由器,這樣還能過(guò)避免網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)自動(dòng)廣播的現(xiàn)象。所以,計(jì)算機(jī)路由交換技術(shù)經(jīng)過(guò)發(fā)展,必將能夠馬努走從路由器與交換機(jī)相關(guān)的配置進(jìn)行分析的要求。
2、在網(wǎng)絡(luò)使用多種路由器協(xié)議時(shí)需要非?;钴S的IP子網(wǎng)通
通過(guò)靜態(tài)配置實(shí)現(xiàn)路由器中每個(gè)IP的網(wǎng)絡(luò)交換和是不可能的,并且從當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看企業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)網(wǎng)絡(luò)的改動(dòng)需求較大,但是事實(shí)上其IP地址還有空間確實(shí)基本不做改變的。所以要想方便企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)關(guān)卡和外部關(guān)卡能夠進(jìn)行相互配置,實(shí)現(xiàn)再分配,或者是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)列表來(lái)控制網(wǎng)絡(luò),或者是利用網(wǎng)絡(luò)聲明業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)關(guān)卡和外部的網(wǎng)絡(luò)關(guān)卡,這些都需要能夠讓企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)管理人員自主選擇使用什么配制方法。所以,在網(wǎng)絡(luò)使用多種路由器協(xié)議時(shí)需要非常活躍的IP子網(wǎng)通必然是未來(lái)計(jì)算機(jī)路由交換技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
3、有利于促進(jìn)路由器的協(xié)議
在進(jìn)行多路由器網(wǎng)絡(luò)管理時(shí),需要進(jìn)行兩種不同的路由協(xié)議之間的路由信息交換。如果一個(gè)路由器能夠生產(chǎn)較大的網(wǎng)絡(luò)流量,那么其所處的環(huán)境必將是由多家廠商進(jìn)行建設(shè)的路由器,并且占用較多的帶寬資源。若是在90S之內(nèi),路由選擇表收不到相關(guān)站點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)信息,則判定相應(yīng)站點(diǎn)不可達(dá)。若是每隔30S,相關(guān)站點(diǎn)收到一定距離之內(nèi)的路由器發(fā)送的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由器選擇表,那么就能夠及時(shí)更新相關(guān)的路由器選擇表。距離向量路由器協(xié)議對(duì)路由器之間距離通常是通過(guò)跳數(shù)來(lái)度量的,所以在計(jì)算路由器數(shù)據(jù)的地方,路由器進(jìn)行路由器協(xié)議的選擇一般也都是根據(jù)管理的距離來(lái)決定的。因此,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)必將有利于促進(jìn)路由器協(xié)議。
4、相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)管理者要對(duì)路由器協(xié)議進(jìn)行解析
一個(gè)路由協(xié)議得到網(wǎng)絡(luò)通告后,通過(guò)一定的方式告知另一個(gè)路由協(xié)議,然后就進(jìn)行重分法――將各個(gè)端點(diǎn)的信息發(fā)送給其他的端點(diǎn)。每個(gè)路由器的內(nèi)部都具有只能被自己認(rèn)可的選擇協(xié)議,即使計(jì)算機(jī)網(wǎng)路中運(yùn)行著多種路由協(xié)議,因此,在路由端口之間進(jìn)行重分發(fā)時(shí),接收端口就會(huì)將其確認(rèn)為外部路由,進(jìn)而將其拒絕和抵制。
四、結(jié)束語(yǔ)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展,其中路由交換技術(shù)起到了不可磨滅的作用,提高路由交換技術(shù)的水平就能夠大大提高網(wǎng)絡(luò)中信息的傳送速率,同時(shí)還可以保證信息傳送的質(zhì)量。目前出現(xiàn)了了不少新型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù),但是有些還不夠成熟,正在處于研究的階段,將其應(yīng)用到實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中去還需要更長(zhǎng)的時(shí)間。通過(guò)使用交換式路由,能夠保證在網(wǎng)絡(luò)使用的高峰期可以提供路由器較為理想的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用流量,并且對(duì)網(wǎng)絡(luò)的信息安全等方面也有很大的保障。
參考文獻(xiàn):
[1]夏法林.基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由交換的技術(shù)應(yīng)用及其趨勢(shì)研究[J].長(zhǎng)春教育學(xué)院學(xué)報(bào),2011,12(8):108-109.
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)通信;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);交換方式;使用范圍
所謂交換就是指轉(zhuǎn)接,是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通信的關(guān)鍵技術(shù)。交換是指按照某種方式對(duì)傳輸線路的資源進(jìn)行分配,交換技術(shù)主要包含了報(bào)文的交換、分組的交換、線路的交換等幾個(gè)方面。目前的寬帶數(shù)據(jù)通信網(wǎng)出現(xiàn)了兩種不同的技術(shù),即IP與ATM,IP的網(wǎng)絡(luò)核心節(jié)點(diǎn)為太位路電器;ATM的網(wǎng)絡(luò)核心節(jié)點(diǎn)為ATM交換機(jī),其目的為了實(shí)現(xiàn)信元的高速交換。
一、目前數(shù)據(jù)通信的幾種交換方式
1、電路交換:能為任意一個(gè)入網(wǎng)的用戶提供一條臨時(shí)使用的物理信道,這種方式被稱為電路交換,是由通路的各節(jié)點(diǎn)內(nèi)部早空間上完成的信道接續(xù)而形成。這條物理信道始終被用于信息的傳輸,因此不允許被用于其他的計(jì)算機(jī)。
2、分組交換:分組交換,同時(shí)也被稱作為包交換。它的主要作用是將用戶發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)分割成相同長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包,因此被稱為打包或者分組。分組交換是指在每個(gè)數(shù)據(jù)包前面加一個(gè)分組頭,作為將發(fā)往何處的地址標(biāo)志,然后分組交換機(jī)會(huì)根據(jù)不同的地址標(biāo)志對(duì)其轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。
3、報(bào)文交換:報(bào)文交換,同時(shí)也被稱為信息交換方式。報(bào)文交換是將用戶之間不直接存在的信息進(jìn)行接收以及發(fā)送的特殊物理信道。同時(shí)還將用戶正在進(jìn)行交換的報(bào)文進(jìn)行存儲(chǔ),當(dāng)輸出電路出現(xiàn)空閑的情況時(shí),再將報(bào)文發(fā)送到需要接收的交換機(jī)。
二、使用范圍
在數(shù)據(jù)通信過(guò)程中,電路交換一般會(huì)在公用電話網(wǎng)、電報(bào)網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)(電路交換)通信網(wǎng)中使用。前兩種是傳統(tǒng)的通信方式,后一種與公用電話網(wǎng)的通信方式相似,但是需要使用二線或者四線與用戶進(jìn)行連接,通常在數(shù)據(jù)交換速度較快的通信中使用。由于電路交換具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性,同時(shí)其成本低,延遲小,但是對(duì)線路使用的效率低。所以適用于進(jìn)行接續(xù)后,實(shí)施較長(zhǎng)報(bào)文的傳輸。由于報(bào)文交換具有較大的延時(shí)性,同時(shí)對(duì)空間的占用量較大,所以適用于不同終端、協(xié)議、速度的數(shù)據(jù)通信或者是一對(duì)多形式的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)。而分組交換具有電路、報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn),其傳輸?shù)乃俣瓤臁①|(zhì)量高,并且成本低,但是其沒(méi)有較高的實(shí)時(shí)性,存儲(chǔ)量小。所以適合用在對(duì)話式的通信(圖文存取、郵件傳遞、數(shù)據(jù)庫(kù)檢索等)過(guò)程中。
三、分類
(一)DDN
1.DDN的工作方式:DDN作為高質(zhì)量、高寬帶的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信網(wǎng),數(shù)字信道為信息傳輸?shù)闹饕诺溃虼瞬痪哂薪粨Q的功能。用戶的數(shù)據(jù)信息應(yīng)該根據(jù)之前約定好的協(xié)議,采用同步轉(zhuǎn)移的模式對(duì)數(shù)字進(jìn)行分復(fù)用的技術(shù),所以必須在固定的時(shí)間內(nèi)對(duì)通信寬帶和速率傳輸進(jìn)行事先設(shè)定。
2.DDN提供的業(yè)務(wù):DDN網(wǎng)作為全透明的網(wǎng)絡(luò),因此可以為分組交換網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)提供中繼電路;不僅可以對(duì)一點(diǎn)對(duì)提供多量的業(yè)務(wù);同時(shí)還可提供圖像、G3傳真以及語(yǔ)音和智能等多種業(yè)務(wù)來(lái)滿足用戶的要求。
(二)FR
1.FR的工作方式:FR的主要任務(wù)是將在原來(lái)的交換基礎(chǔ)上進(jìn)行分組交換做出相對(duì)簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)傳輸新技術(shù)。它在OSI第二層主要采用簡(jiǎn)化的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送和交換。因?yàn)镕R僅完成OSI的物理層與核心層的功能,將控制流量以及糾錯(cuò)等任務(wù)留給終端來(lái)完成,因此不僅使節(jié)點(diǎn)機(jī)之間的協(xié)議簡(jiǎn)化,同時(shí)還提高了傳送的效率。
2.FR的特點(diǎn):1)傳輸效率高。2)產(chǎn)生的費(fèi)用低。3)兼容性好以及組網(wǎng)的功能性強(qiáng)。4)網(wǎng)絡(luò)資源的使用率高。
3.FR提供的業(yè)務(wù):FR主要使用的面向連接交換技術(shù),雖然能夠提供需要交換的PVC和SVC,但目前只能采用交換虛電路的方式。
(三)IP
1.IP的工作方式:IP交換是一種高效的IPoverATM技術(shù),同時(shí)也被稱為三層交換技術(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)講,三層交換技術(shù)即“二層交換技術(shù)加上路由轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)?!盜P只對(duì)數(shù)據(jù)流中的第一個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由地址的處理,由路由轉(zhuǎn)發(fā),繼而按照已經(jīng)計(jì)算好的路由在ATM網(wǎng)建立虛電路VC。這樣的處理方式使數(shù)據(jù)包在今后不用經(jīng)過(guò)路由器,可以直接沿著VC的方式進(jìn)行傳輸,提高傳輸?shù)男省?/p>
2.IP的交換的特點(diǎn):1)因?yàn)楸舜酥g不存在連接建立時(shí)延,因此IP在進(jìn)行交換的時(shí)候不需要事先建立通信線路,可以隨時(shí)將信息發(fā)送出去。2)通信的雙方可以不使用固定的通信線路,因此,提高了對(duì)通信線路的使用率。
3.IP提供的業(yè)務(wù):適合多種業(yè)務(wù)的環(huán)境,目前主要使用于寬帶以及IP骨干的傳輸。
(四)X.25
1.X.25的工作方式:X.25的交換方式主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)方式的基礎(chǔ)上,進(jìn)而發(fā)展的一種新型交換方式。X.25的主要工作是將用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分割,每個(gè)分割后的分組都有一個(gè)分組頭,而分組頭的主要目的是為了指明將要發(fā)往的地址,最后按照地址的排列順序挨個(gè)進(jìn)行交換網(wǎng)的發(fā)送。
2.X.25的特點(diǎn):因?yàn)閄.25的交換動(dòng)態(tài)主要為分配線路資源和傳輸?shù)男矢?,因此能為不同種類的終端提供互通的便捷。其具體內(nèi)容如下:1)交織傳輸。2)統(tǒng)計(jì)時(shí)分可復(fù)用:采用動(dòng)態(tài)的方式對(duì)線路資源進(jìn)行分配。3)邏輯信道:在分組的交換方式中,每條邏輯信道在一次呼叫過(guò)程中都有相應(yīng)的邏輯信道號(hào)。因此被用于用戶的區(qū)分。4)虛電路:虛電路是根據(jù)報(bào)文的需要,以及占用多個(gè)時(shí)隙相應(yīng)的緩沖空間而來(lái)的,因此,進(jìn)行呼叫時(shí)不需要建立固定的物理通道。5)分組多路的通信:因?yàn)槊總€(gè)分組都有控制信息,所以分組型的終端可以做到與多個(gè)用戶終端同時(shí)通信。
3.X.25提供的業(yè)務(wù):分組交換可以提供永久虛電路,同時(shí)還能開(kāi)發(fā)以及提供增值的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
(五)ATM
1.ATM的工作方式:ATM的轉(zhuǎn)移模式是立于電路交換和分組交換的基礎(chǔ)上,主要目的是將數(shù)據(jù)分解成固定長(zhǎng)度53B的信息,目前將這樣的分組叫做信元。而ATM主要以信元為單位進(jìn)行復(fù)接、交換等工作。復(fù)用的時(shí)候只要具備信元就可以進(jìn)行信息的發(fā)送工作。
2.ATM的特點(diǎn):1)不僅可以建立虛電路來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,同時(shí)支持無(wú)連接的業(yè)務(wù)。2)因?yàn)椴捎玫臄?shù)據(jù)包屬于固定長(zhǎng)度的模式,因此有利于寬帶的交換。3)采用異步術(shù)同時(shí)能夠采用服用技術(shù)。4)ATM技術(shù)使其協(xié)議以及網(wǎng)絡(luò)功能得到簡(jiǎn)化。
3.ATM提供的業(yè)務(wù):ATM常用于局域網(wǎng)互聯(lián)、互聯(lián)網(wǎng)以及虛擬局域網(wǎng),還可用于電視領(lǐng)域。其主要優(yōu)點(diǎn)在使用的過(guò)程中可以提高速度。
四、協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是指計(jì)算機(jī)之間所使用的交流語(yǔ)言,同時(shí)協(xié)議包括面向字符、字節(jié)計(jì)算、比特的協(xié)議。而TCP/IP協(xié)議是最為常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,適用于不需要使用路由進(jìn)行選擇的網(wǎng)絡(luò)(小型),以及由多個(gè)LAN組成的網(wǎng)絡(luò)(大型)。此協(xié)議所具有的特點(diǎn):體系結(jié)構(gòu)具有開(kāi)放性,且易于管理。同時(shí)TCP/IP協(xié)議是一種較為標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議,其包括傳輸控制協(xié)議(TCP)與因特網(wǎng)協(xié)議(IP),其中TCP協(xié)議是數(shù)據(jù)在應(yīng)用程序中傳送時(shí)應(yīng)用,而IP協(xié)議是數(shù)據(jù)在程序與主機(jī)間進(jìn)行傳輸時(shí)應(yīng)用。并且由于TCP/IP協(xié)議具有較強(qiáng)的跨平臺(tái)性,所以已成為了一種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。
五、結(jié)束語(yǔ)
隨著社會(huì)的發(fā)展,人們更加期待得到一個(gè)可以獲取豐富信息,相互溝通的理想通信環(huán)境,希望能在任何時(shí)間、任何環(huán)境下都能方便的使用。而目前,上述中的幾種數(shù)據(jù)交換方式,可以滿足人們對(duì)通信的需求,對(duì)廣大的用戶來(lái)說(shuō),不管從使用效率還是經(jīng)濟(jì)方面來(lái)看,都是目前最好的選擇。
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區(qū)別于以往的多媒體教學(xué),網(wǎng)絡(luò)引入課堂在以下方面具有不可替代的優(yōu)勢(shì):一、在呈現(xiàn)算理方面的優(yōu)勢(shì);二、網(wǎng)絡(luò)在開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)內(nèi)容的趣味性方面起到了催化劑的作用。三、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)可以最大限度地使練習(xí)更具針對(duì)性。四、網(wǎng)絡(luò)課堂創(chuàng)造更豐富的數(shù)學(xué)文化內(nèi)涵。五、網(wǎng)絡(luò)在呈現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果方面另辟蹊徑。
【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò);計(jì)算教學(xué)
九年義務(wù)教育《全日制小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》中,明確指出小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的目的任務(wù)之一是:要使學(xué)生具有整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)四則計(jì)算能力,而且計(jì)算也是解決幾何、應(yīng)用題等方面問(wèn)題的基礎(chǔ),可見(jiàn)數(shù)與計(jì)算在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容中具有舉足輕重的地位。但新課程改革開(kāi)始至今,大多數(shù)教師在教學(xué)計(jì)算課時(shí)還是在沿用十年前的教學(xué)方法,單調(diào)、乏味,重復(fù)性強(qiáng)。如何提高小學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算教學(xué)過(guò)程的趣味性、實(shí)效性以及計(jì)算練習(xí)對(duì)于不同層次學(xué)生的針對(duì)性是教師非常關(guān)注的問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)進(jìn)入課堂,計(jì)算教學(xué)的趣味性已經(jīng)有了很大的改觀,但我們希望能引進(jìn)“網(wǎng)絡(luò)”這一先進(jìn)的武器,彌補(bǔ)以往計(jì)算教學(xué)中出現(xiàn)的種種弊端,使計(jì)算教學(xué)更貼近新課標(biāo)的要求,使學(xué)生真正愛(ài)上計(jì)算。
相比以往針對(duì)提高計(jì)算教學(xué)的趣味性的研究,結(jié)合“網(wǎng)絡(luò)”加強(qiáng)學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)的研究還是空白。我們力圖在繼承傳統(tǒng)計(jì)算教學(xué)的扎實(shí)有效和課改初期以人為本的教學(xué)理念的基礎(chǔ)上引入“網(wǎng)絡(luò)”對(duì)學(xué)生進(jìn)行程度更深、更廣的計(jì)算能力的培養(yǎng),在傳統(tǒng)教學(xué)與課改教學(xué)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),改善教學(xué)方法,使計(jì)算教學(xué)真正能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力。
這里所說(shuō)的“網(wǎng)絡(luò)”相對(duì)于一般的多媒體課堂教學(xué)還是有一定的差距的,“網(wǎng)絡(luò)”具有更強(qiáng)的交互性和可操作性。通常我們?cè)诮虒W(xué)中使用的計(jì)算機(jī)課件,往往是以演示為主,簡(jiǎn)單的還停留在等同于小黑板的作用,那些制作精美、操作復(fù)雜的課件也只是在感官上美化了學(xué)生的視野,并沒(méi)有讓學(xué)生真正地深入其中,學(xué)生也只能是走馬觀花。如果能在條件允許的情況下把“網(wǎng)絡(luò)”引入課堂,則能更切實(shí)地關(guān)注到學(xué)生的個(gè)性差異,由學(xué)生擔(dān)任學(xué)習(xí)的指揮者,學(xué)什么,怎么學(xué),什么時(shí)間學(xué),都由學(xué)生來(lái)選擇,真正使學(xué)生成為了學(xué)習(xí)的主人。我們鄭州市二七區(qū)淮河?xùn)|路小學(xué),從2000年起成立了現(xiàn)代教育技術(shù)實(shí)驗(yàn)班,為每一位學(xué)生配備一臺(tái)計(jì)算機(jī),為學(xué)生操作電腦創(chuàng)造了更大的空間。同時(shí)也為將網(wǎng)絡(luò)引入課堂打下了物質(zhì)基礎(chǔ)。
通過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐,我逐漸體會(huì)到,教學(xué)不能僅僅停留在讓學(xué)生“看”的層次上,應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生參與進(jìn)來(lái),多動(dòng)手,并根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行有效地學(xué)習(xí)。為此,我專門制作了便于學(xué)生操作的網(wǎng)絡(luò)版課件,學(xué)生在瀏覽的過(guò)程中,選擇所要學(xué)習(xí)的知識(shí)和進(jìn)度并選擇練習(xí)。通過(guò)一段時(shí)間的嘗試,網(wǎng)絡(luò)在教學(xué)中的呈現(xiàn)算理、增加課堂的趣味性,以及培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展方面的優(yōu)勢(shì)日漸顯現(xiàn)。尤其是相對(duì)于傳統(tǒng)的計(jì)算教學(xué),網(wǎng)絡(luò)更是使呆板的教學(xué)模式得到了很大的改觀。
1 在呈現(xiàn)算理方面的優(yōu)勢(shì)
計(jì)算教學(xué)最基本的是要讓學(xué)生學(xué)會(huì)計(jì)算的方法。要使學(xué)生會(huì)算,首先必須使學(xué)生明確怎樣算,也就是加強(qiáng)法則以及算理的理解,在教學(xué)時(shí),教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生理解算理,正所謂“知其然、知其所以然?!痹诶斫馑憷淼幕A(chǔ)上掌握計(jì)算方法。而傳統(tǒng)的小學(xué)計(jì)算教學(xué)常常通過(guò)機(jī)械重復(fù)、大題目量的訓(xùn)練,只注重計(jì)算的結(jié)果,不重視計(jì)算法則的形成過(guò)程和計(jì)算方法的概括,更嚴(yán)重的是教師在課堂上忽視學(xué)生的個(gè)別差異和個(gè)性發(fā)展。這種模式不利于具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的創(chuàng)造型人才的培養(yǎng)。利用多媒體教學(xué)課件進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算教學(xué)可以更好地幫助學(xué)生理解算理,將計(jì)算知識(shí)的形成過(guò)程很好地展現(xiàn)出來(lái),它具有內(nèi)容豐富,形式多樣等優(yōu)點(diǎn),在一定程度上對(duì)傳統(tǒng)的計(jì)算教學(xué)模式進(jìn)行了改革,使計(jì)算教學(xué)更加直觀、生動(dòng),富有趣味,也使計(jì)算教學(xué)在算理、算法、技能這三方面得到和諧的發(fā)展和提高。但僅僅使用了多媒體課件就可以真正做到使計(jì)算教學(xué)扎實(shí)有效、尊重學(xué)生個(gè)性發(fā)展嗎?相信教師都有這樣的經(jīng)歷,控制課件操作的鼠標(biāo)往往控制在教師的手中,學(xué)生只是作為“看客”,什么時(shí)候進(jìn)行下一步操作,是由教師顧及到大多數(shù)學(xué)生的掌握情況而定;下一步操作將要呈現(xiàn)什么,則是制作課件的教師早就設(shè)計(jì)好的,學(xué)生沒(méi)有真正選擇的權(quán)利,程度較差的學(xué)生則只是跟著別人的腳步前進(jìn),很難做到面面俱到。利用網(wǎng)絡(luò)教師可以輕易收集到與教學(xué)相關(guān)的教學(xué)資源。的確,利用現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)資源,可以節(jié)省不少制作課件的時(shí)間,而且,好的課件、習(xí)題、備課確實(shí)開(kāi)闊了我們的眼界,豐富了我們的課堂??晌矣X(jué)得,網(wǎng)絡(luò)不僅是我們教師的好幫手,也可以成為學(xué)生學(xué)習(xí)的好伙伴。在條件允許的情況下,可以多讓學(xué)生動(dòng)手操作電腦,在教師設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)中,自由選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容的進(jìn)度和難易程度,自主學(xué)習(xí)。在計(jì)算教學(xué)方面,網(wǎng)絡(luò)更是發(fā)揮了其無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),可以更加完美地幫助學(xué)生掌握重點(diǎn),突破難點(diǎn)并利于其思維的發(fā)展。
例如在教學(xué)被減數(shù)中間有0的退位減法時(shí),當(dāng)講授個(gè)位不夠減向十位借1,而十位上是0,需要向百位借1……這時(shí)教師往往會(huì)利用課件展示小棒的操作過(guò)程,單根的小棒不夠減時(shí)要拆開(kāi)一捆小棒,可是在沒(méi)有一捆一捆的小棒的情況下,需要拆開(kāi)一大捆小棒,(100根)變成10個(gè)十,然后在計(jì)算。講授時(shí),教師往往是根據(jù)某個(gè)學(xué)生或大多數(shù)學(xué)生的回答,點(diǎn)擊鼠標(biāo),展示過(guò)程。但是其中忽略了全體學(xué)生的思考過(guò)程,個(gè)別優(yōu)等生的思考并不能代表全體學(xué)生的思維,要想顧及到每一位學(xué)生,必須給予他們足夠的思考空間,可是每個(gè)人思考過(guò)程是有所差異的,如果教師能將這個(gè)有趣的過(guò)程利用軟件制作成網(wǎng)頁(yè)的形式,由學(xué)生自己選擇點(diǎn)擊出的內(nèi)容,根據(jù)自己的理解能力和認(rèn)知水平選擇學(xué)習(xí)的進(jìn)度和內(nèi)容,效果會(huì)更加貼近學(xué)生。利用網(wǎng)絡(luò)把對(duì)思考的時(shí)間控制權(quán)交給學(xué)生,讓他們通過(guò)自己的思考之后,再開(kāi)展下一步的學(xué)習(xí),這樣在真正領(lǐng)悟算理的基礎(chǔ)上掌握算法,最后形成技能,不僅繼承了優(yōu)秀課件對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方面的優(yōu)勢(shì),而且彌補(bǔ)了教師的操作忽視學(xué)生個(gè)性差異的缺陷,使原本乏味的學(xué)習(xí)過(guò)程充滿了新奇。這時(shí),學(xué)生改變了知識(shí)的被動(dòng)接受者的地位,真正成為知識(shí)的主動(dòng)探究者,真正參與到教學(xué)的過(guò)程中。使一節(jié)枯燥、難懂的計(jì)算課變成了一堂有趣易懂且全員參與的計(jì)算課。
2 網(wǎng)絡(luò)在開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)內(nèi)容的趣味性方面起到了催化劑的作用
心理學(xué)認(rèn)為,興趣是積極探索某種事物的認(rèn)識(shí)傾向,它是學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力源,是智能和心理發(fā)展的催化劑。學(xué)生一旦對(duì)學(xué)習(xí)發(fā)生強(qiáng)烈的興趣,就會(huì)激發(fā)內(nèi)在的學(xué)習(xí)愿望和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),就會(huì)聚精會(huì)神,努力追源,并感到樂(lè)在其中。多媒體計(jì)算機(jī)通過(guò)定格、慢放、加速、重復(fù)、圖形的變化,色彩以及聲音配合等效果,充分發(fā)揮其直觀、形象、新奇、促思等優(yōu)勢(shì),引起學(xué)生的好奇心,激發(fā)學(xué)生的求知欲,活躍學(xué)生的思維。
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)不僅繼承了多媒體課件的以上優(yōu)點(diǎn),同時(shí)讓學(xué)生動(dòng)手參與,這就無(wú)形中更增加了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)知識(shí)的興趣。很多教師已經(jīng)非常重視在教學(xué)中讓學(xué)生動(dòng)手摸一摸,擺一擺,所謂“眼過(guò)百遍,不如手做一遍”但是大量的學(xué)具不僅增加了教師的工作量,同時(shí)大量的學(xué)具擺在桌上,也影響了學(xué)生的聽(tīng)講,如果將生動(dòng)形象的交互式課件發(fā)到班級(jí)網(wǎng)上,學(xué)生就可以動(dòng)手自學(xué),上課展示,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣起到了推波助瀾的作用。
3 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)可以最大限度地使練習(xí)更具針對(duì)性
在計(jì)算教學(xué)中,練習(xí)起著熟練計(jì)算,形成技能的重要作用。也因?yàn)槿绱?我們的計(jì)算練習(xí)課容易陷入題海大戰(zhàn)的誤區(qū),一節(jié)課往往是教師寥寥數(shù)語(yǔ),學(xué)生埋頭苦算,到最后可能是學(xué)生形成了一定的速度與技能,但他們對(duì)這些計(jì)算題的厭惡也從此生根發(fā)芽,學(xué)習(xí)后進(jìn)生更是畏之如虎。所以教師不能簡(jiǎn)單、粗糙地處理計(jì)算練習(xí)題。能挖掘計(jì)算的趣味性、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算的信心與興趣的計(jì)算練習(xí)題,才是好的練習(xí)。利用網(wǎng)絡(luò)這個(gè)平臺(tái),加強(qiáng)交互和操作,將練習(xí)內(nèi)容分為幾個(gè)難易等級(jí),由學(xué)生根據(jù)自己的情況選擇練習(xí)的題目,并由學(xué)生自主選擇出示題目答案的時(shí)間,加上生動(dòng)的畫面和適當(dāng)?shù)墓膭?lì),學(xué)生在寬松的環(huán)境下學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)的效果和能力都能得到很大的提高。
4 網(wǎng)絡(luò)課堂創(chuàng)造更豐富的數(shù)學(xué)文化內(nèi)涵
隨著教學(xué)改革的進(jìn)一步深化,越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注并認(rèn)同“數(shù)學(xué)是一種文化”這一觀點(diǎn)。數(shù)學(xué)知識(shí)本身具有豐富而廣泛的文化,那么以傳承數(shù)學(xué)為目的的數(shù)學(xué)課堂,就當(dāng)然具有了一種內(nèi)在的文化性。很多人認(rèn)為:“有些數(shù)學(xué)課很難體現(xiàn)數(shù)學(xué)文化,比如'數(shù)與代數(shù)'領(lǐng)域的許多內(nèi)容,尤其像計(jì)算課……”。而我卻認(rèn)為:數(shù)學(xué)計(jì)算教學(xué)也能具有十分豐富的文化內(nèi)涵。例如,許多數(shù)學(xué)定律的推導(dǎo),數(shù)學(xué)家巧算的故事,甚至于每個(gè)學(xué)生各自不同的解題方法的展示……都體現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)的文化性。但是這樣大量的數(shù)學(xué)信息、知識(shí)、歷史和學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋在一堂課上完全反映出來(lái)是不可能的。網(wǎng)絡(luò)引入課堂,就能很好地解決這個(gè)問(wèn)題。把相關(guān)的知識(shí)做成友情鏈接,那些有興趣的學(xué)生和學(xué)有余力的學(xué)生可以根據(jù)自己的選擇點(diǎn)擊進(jìn)去瀏覽。這樣,在課堂上不會(huì)出現(xiàn)滿堂灌的現(xiàn)象,學(xué)生的自由度很高,瀏覽的也是他們自己感興趣的知識(shí)內(nèi)容,所以可以使廣泛而豐富的數(shù)學(xué)文化深入人心。真正使數(shù)學(xué)文化起到:潤(rùn)澤數(shù)學(xué)課堂,凈化學(xué)生心靈,陶冶學(xué)生思維的作用。
5 網(wǎng)絡(luò)在呈現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果方面另辟蹊徑
如果學(xué)生具有一定的計(jì)算機(jī)操作能力,那么網(wǎng)絡(luò)將為學(xué)生展示學(xué)習(xí)成果開(kāi)辟一片新的天地。學(xué)生可以利用自己的計(jì)算機(jī)知識(shí)制作簡(jiǎn)單的網(wǎng)頁(yè),或由教師將制作好的基本文本進(jìn)行加工處理,連接到網(wǎng)頁(yè)上,上傳到網(wǎng)絡(luò)中,在學(xué)?;蛘吒蟮姆秶鷥?nèi)進(jìn)行交流。例如學(xué)生對(duì)某一題的多種算法可以盡情地展示,能夠使自己的作品大范圍的傳播是對(duì)學(xué)生最特別的鼓勵(lì),無(wú)疑可以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。通過(guò)評(píng)選優(yōu)秀的學(xué)生網(wǎng)站,學(xué)生小報(bào),也可以發(fā)現(xiàn)一批優(yōu)秀的全面的人才。
1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在實(shí)際生活中運(yùn)用的規(guī)定
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在實(shí)際生活中的運(yùn)用并不是沒(méi)有規(guī)章制度和原則的,為了維持正常的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用秩序,我們要制定明確的使用限制和原則規(guī)定。我們可以從以下幾個(gè)方面作為切入點(diǎn):(1)實(shí)際應(yīng)用的正式性原則。正式性原則主要是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用必須具有相當(dāng)具體的正規(guī)性和限制性,對(duì)于使用者有具體的行為約束,這是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的前提條件。我們可以想象,如果計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用沒(méi)有一點(diǎn)秩序,混亂不堪,那么我們可想而知,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不但不會(huì)快速發(fā)展,很可能會(huì)停滯不前,嚴(yán)重影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的使用。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用過(guò)程中,我們應(yīng)該嚴(yán)格遵守正式性的原則,對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用的人員、使用的領(lǐng)域范圍、使用的操作方法都要有一定程度上的約束,禁止發(fā)生擾亂計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使用技術(shù)正常使用秩序,為其他人的規(guī)范應(yīng)用提供最基本的保障。同時(shí),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用的正式性,并不是指也限定了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)操作人員對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的開(kāi)拓創(chuàng)新。在這個(gè)信息技術(shù)日新月異變化的新時(shí)代,信息技術(shù)的發(fā)展不想而知,而與時(shí)俱進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使用技術(shù)創(chuàng)新也是現(xiàn)階段一項(xiàng)任重而道遠(yuǎn)的任務(wù),我們必須也要在一定程度上規(guī)范網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員的操作,要求他們自身遵從對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的正式性和規(guī)范性,在源頭上杜絕影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使用的事情產(chǎn)生。如果網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員不能按照嚴(yán)格的規(guī)章制度進(jìn)行創(chuàng)新,那樣會(huì)很可能使整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遭受打擊。所以,在實(shí)際應(yīng)用中要遵從正式性原則,可以保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用的正常秩序。(2)實(shí)際應(yīng)用的簡(jiǎn)潔性原則。在使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的時(shí)候,我們都會(huì)在一定程度上對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)部或是外部的軟件、硬件帶來(lái)?yè)p壞,我們都知道,越復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)程序越會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)本身帶來(lái)的損失越大,我們?cè)谟?jì)算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候,堅(jiān)決要遵循簡(jiǎn)潔性的原則。我們所謂的簡(jiǎn)潔性,實(shí)質(zhì)上是指對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的優(yōu)化,去除不必要的程序和麻煩,簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)的操作流程,但是同時(shí)也要保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的質(zhì)量問(wèn)題。簡(jiǎn)潔性并不意味著就是粗制濫造,而是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)變得更加方便,使操作的流程更加便捷。這樣,當(dāng)人們進(jìn)行實(shí)際操作的時(shí)候,就會(huì)學(xué)習(xí)的更快,更加容易理解操作的問(wèn)題。我們?cè)诹私獾缴鐣?huì)工作群體和學(xué)生群體確切的需要后,再進(jìn)行改變和轉(zhuǎn)化,這樣就會(huì)使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用更加貼近我們的日常生活,使用更方便。
2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用
【關(guān)鍵詞】 全光交換 標(biāo)簽 關(guān)鍵技術(shù)
一、引言
IP信息業(yè)務(wù)的快速增長(zhǎng),對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的傳輸速度提出了較高的要求標(biāo)準(zhǔn)[1]。因?yàn)槊芗ǚ謴?fù)用技術(shù)的不斷發(fā)展,促使Tbit/s量級(jí)的傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠搭建起來(lái)。全光交換通常是指使用全光節(jié)點(diǎn)在光域?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸、交換、路由、轉(zhuǎn)發(fā)等功能,轉(zhuǎn)變?cè)械男盘?hào)交換模式,能夠克服電速率對(duì)路由速度的有關(guān)限制,降低數(shù)據(jù)信息傳輸過(guò)程中出現(xiàn)的擁塞情況,有利于增大計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。當(dāng)前相對(duì)較有優(yōu)勢(shì)發(fā)展的研究方向是全光標(biāo)簽交換技術(shù),AOLS的理論思想是把光波長(zhǎng)用于交換標(biāo)簽,把光交換和路由轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫融合目的,直接在波長(zhǎng)信道上通過(guò)標(biāo)簽交換方式來(lái)進(jìn)行光分組包的交換,通過(guò)波長(zhǎng)查找路由,同時(shí)標(biāo)示出相應(yīng)的光通路。在全光交換過(guò)程中一般使用光邏輯器件和非線性光器件能夠達(dá)到高速的分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)目的。這種交換方法的優(yōu)勢(shì)在于分組的路由與分組速度、分組格式以及分組長(zhǎng)度是相互獨(dú)立的,這樣能夠提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的靈活性與交換粒度,有利于解決路由器轉(zhuǎn)發(fā)速度和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)容量相互之間存在的矛盾問(wèn)題,從而能夠盡可能滿足寬帶光網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際需求。
二、全光交換的關(guān)鍵技術(shù)
2.1 沖突解決機(jī)制
在全光交換的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,如果光波長(zhǎng)一致的分組高于一組或者處在同一信號(hào)輸出端口的分組超過(guò)四組時(shí),則直接產(chǎn)生沖突,這需要增加輸出或者輸入緩存來(lái)相應(yīng)地解決這種問(wèn)題[2]。對(duì)于信號(hào)輸出緩存的功能模塊,需要具備全光分組沖突檢測(cè)機(jī)制、全光可變光延遲控制以及全光可調(diào)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換等功能,然而當(dāng)前的工藝技術(shù)水平仍然無(wú)法生產(chǎn)制造出理想的電子器件, 這需要電控制來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。另一種實(shí)施方法是在AOLS模塊中增加相應(yīng)的輸入緩存,即通過(guò)配置數(shù)量更多的波長(zhǎng)分配給相應(yīng)的分組。這種方法主要使用16波長(zhǎng)復(fù)用模式替代過(guò)去的4波長(zhǎng)復(fù)用模式,這16個(gè)波長(zhǎng)直接分為4組,每組分別有4個(gè)波長(zhǎng),進(jìn)入到4X4的AWG路由器通過(guò)4波長(zhǎng)一組的形式各自在AWG陣列中同時(shí)實(shí)現(xiàn)路由功能。
2.2 分組標(biāo)簽的分離和讀取
如果分組能夠到達(dá)AOLS節(jié)點(diǎn)位置之后,首先應(yīng)當(dāng)把分組標(biāo)簽和凈荷直接分離,節(jié)點(diǎn)才可以根據(jù)讀取標(biāo)簽所攜帶的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行路由選擇。光標(biāo)簽提取屬于標(biāo)簽交換的關(guān)鍵技術(shù)之一,通常使用一個(gè)光分組時(shí)鐘恢復(fù)電路和高速光邏輯門構(gòu)成分離電路從而達(dá)到分離標(biāo)簽的目的。到達(dá)分組直接分成兩個(gè)部分, 其中一部分屬于時(shí)鐘恢復(fù)電路相應(yīng)的輸入信號(hào),另外一部屬于數(shù)據(jù)信號(hào),被提取的時(shí)鐘信號(hào)屬于光邏輯門相應(yīng)的控制信號(hào)。如果原始分組和提取時(shí)鐘被遲延時(shí)間剛好與時(shí)鐘獲取時(shí)標(biāo)簽長(zhǎng)度增加的時(shí)間一致,標(biāo)簽和凈荷功能成功地分離。在實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽地址和查找地址的比較功能時(shí),通常使用光時(shí)域相關(guān)器在查找表中比較一系列的比特流,從而能夠?qū)崿F(xiàn)路由選擇功能。分組路由實(shí)際上是節(jié)點(diǎn)根據(jù)到達(dá)分組的標(biāo)簽和查找表中地址進(jìn)行比較之后進(jìn)行的選擇,所以標(biāo)簽的讀取對(duì)于標(biāo)簽交換技術(shù)而言是重要的考慮因素。
在全光標(biāo)簽的交換過(guò)程中,路由選擇是根據(jù)標(biāo)簽地址和本地地址的比較結(jié)果進(jìn)行的,在比較地址之后,應(yīng)當(dāng)對(duì)分組進(jìn)行新標(biāo)簽的重新插入,同時(shí)分配新的波長(zhǎng)才能夠送到陣列波導(dǎo)光柵選擇輸出端口。高速形式的光交換要求波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器使用不敏感極化以及較大范圍的可操作波長(zhǎng)。在LSANGNE的技術(shù)項(xiàng)目中,使用SOAMZI用于實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換功能。然而系統(tǒng)需要SOA-MZI 擁有強(qiáng)大的調(diào)制帶寬,才可以處理40Gb/s或者更高速度的歸零信號(hào)波長(zhǎng)。高速的波長(zhǎng)調(diào)諧同時(shí)要求轉(zhuǎn)換器具備可調(diào)自由光濾波的功能結(jié)構(gòu),這就決定了SOA需要有迅速的增益恢復(fù)時(shí)間, 這對(duì)于現(xiàn)階段的技術(shù)水平而言仍然是一個(gè)重大挑戰(zhàn)[3]。
三、結(jié)束語(yǔ)
全光標(biāo)簽交換技術(shù)能夠充分解決路由轉(zhuǎn)發(fā)速度和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)容量相互之間的問(wèn)題,同時(shí)消除了普通光交換過(guò)程中相應(yīng)的轉(zhuǎn)換開(kāi)銷,在很大程度上能夠節(jié)約計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源。然而對(duì)于每一個(gè)接收信號(hào)的分組標(biāo)簽,都需要具備一個(gè)獨(dú)立形式的硬件支持,這可以增加光元器件的相應(yīng)開(kāi)銷,同時(shí)節(jié)點(diǎn)的集成度直接影響到全光標(biāo)簽交換的總開(kāi)銷狀況,節(jié)點(diǎn)的集成度愈高。所以使用高集成度的光邏輯器件作為降低光開(kāi)銷的一個(gè)有效可行方法。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 張寶富. 全光網(wǎng)絡(luò)[M]. 北京:人民郵電出版社,2002
(一)信息與數(shù)據(jù)。
對(duì)客觀世界結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、特點(diǎn)等屬性的描述即為信息,其溝通了客觀物質(zhì)與外部的聯(lián)系,展現(xiàn)了物體的表征。信息的存在形式包括語(yǔ)言、文字、圖形、圖像等。如果從量化的角度來(lái)講,其具體的表現(xiàn)就是數(shù)據(jù)。由于聲、光、電、溫度、幅度、壓力等信息具有隨著時(shí)域或空間連續(xù)變化的特點(diǎn),信息經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)的描述,細(xì)化為隨時(shí)域或空間連續(xù)變化的基準(zhǔn),理論上稱其為連續(xù)量,一般稱作模擬數(shù)據(jù)。
(二)信號(hào)與噪聲。
通信中數(shù)據(jù)要延伸為信號(hào),數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)信號(hào)以電或電磁的編碼方式的傳播,就形成了通信。信號(hào)包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的形式。模擬信號(hào)形象來(lái)講是連續(xù)變化的電磁波,數(shù)字信號(hào)可以稱作電脈沖。這兩種信號(hào)在一定情況下是可以相互轉(zhuǎn)換的,還能夠在特定的傳輸媒體中傳輸。信號(hào)在發(fā)送過(guò)程中難免會(huì)受到的干擾,這就是噪聲。干擾或許來(lái)自外部,或許產(chǎn)生于傳輸過(guò)程本身。在傳輸中首要解決的難題之一就是抗拒干擾。
(三)數(shù)據(jù)傳輸與通信。
數(shù)據(jù)的傳輸可以通過(guò)以模擬信號(hào)方式進(jìn)行,也可以通過(guò)以數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳播。依靠模擬信號(hào)方式的傳輸稱為模擬傳輸,依靠數(shù)字信號(hào)方式的傳輸稱為數(shù)字傳輸。在不考慮傳輸形式時(shí),數(shù)據(jù)通信的要?jiǎng)?wù)是把數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)等方式由發(fā)送區(qū)域發(fā)送到接收區(qū)域,再轉(zhuǎn)換為早期的數(shù)據(jù)。
(四)信道及其帶寬。
發(fā)送信號(hào)的通路叫做信道,其包括傳輸介質(zhì)和各種相應(yīng)的設(shè)備,這叫做傳輸線路。通常,一條傳輸線路允許有多個(gè)信道,傳輸時(shí)采用不同的頻率就形成了不同的信道。所傳送的信號(hào)活動(dòng)的最大頻率范圍叫做信道帶寬。
二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信系統(tǒng)結(jié)合的發(fā)展前景
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信系統(tǒng)結(jié)合而形成的一種新通信方式叫做計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò),這是為了滿足數(shù)據(jù)通信的不同需要,通信網(wǎng)絡(luò)把不同地理位置、功能相對(duì)獨(dú)立的多臺(tái)電腦、終端或附屬設(shè)備借助通信鏈路整合起來(lái),輔助以特定的網(wǎng)絡(luò)軟件,在通信過(guò)程中為謀求信息共享而形成的通信系統(tǒng)。這對(duì)于滿足局部范圍的所有企業(yè)、公司、學(xué)校和辦公機(jī)構(gòu)的資料、檔案?jìng)鬏斝枰酥劣谠谝粋€(gè)國(guó)家甚至全球領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行資源交換、儲(chǔ)存和處理,以及提供話音、數(shù)據(jù)和影像媒體的綜合,都有潛力巨大的發(fā)展前景。計(jì)算機(jī)通信技術(shù)推進(jìn)了如下變革:信息處理設(shè)備(電腦)和信息溝通設(shè)施(交換方式設(shè)施)在本質(zhì)上沒(méi)有太大的區(qū)別,資源通信、話音交流和視頻溝通之間也沒(méi)有了溝壑。單CPU電腦、多CPU電腦、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)甚至廣域網(wǎng)之間的差異也不再明顯。這些變革推動(dòng)了信息產(chǎn)業(yè)和通信領(lǐng)域的進(jìn)一步融合,可以體現(xiàn)在元器件制造以及系統(tǒng)集成的方方面面。更為重要的是形成了能夠方式和處理各種方式信息和資料的集成系統(tǒng)。對(duì)技術(shù)本身和制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定者來(lái)講,都逐步延伸著能夠完成各種溝通的特定的公用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)化,借助特定的網(wǎng)絡(luò)可以簡(jiǎn)單且統(tǒng)一地探尋到全球的數(shù)據(jù)源和各種資料。
三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念與數(shù)據(jù)通信的交換技術(shù)原理
通常,不同區(qū)域的多臺(tái)計(jì)算機(jī)甚至是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備借助通信線路集成于一體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)叫做計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),其包括通信環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及各種通信協(xié)議,而通信環(huán)節(jié)和資源環(huán)節(jié)包含節(jié)點(diǎn)和鏈路。對(duì)于多機(jī)協(xié)作完成項(xiàng)目和終端之間的信息通信來(lái)講,都離不開(kāi)交換技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)中各種終端之間或者是電腦與信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)的數(shù)據(jù)交換技術(shù)叫做數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)。最直接的數(shù)據(jù)通信就是兩臺(tái)終端之間或者定位與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如各種輸出設(shè)施等)之間鏈路上的通信,這種通信沒(méi)有中間節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)方便,不過(guò)在全球網(wǎng)絡(luò)中或者是廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)范圍中不能通過(guò)這種簡(jiǎn)單的互通來(lái)開(kāi)展信息傳遞工作,要在源、宿站點(diǎn)之間設(shè)置多個(gè)中間站,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的某條支線出現(xiàn)故障或無(wú)法暢通時(shí)能夠自動(dòng)在各中間站之間找到恰當(dāng)?shù)臉蛄海WC通信所受影響降到最低。所以,數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)的常規(guī)方式是借助某種交換模式,從源站點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)通過(guò)多個(gè)中間站或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)施后到達(dá)目標(biāo)區(qū)域。
四、通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融合及應(yīng)用
當(dāng)前,通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融合進(jìn)一步融合,比如,實(shí)力雄厚的廣電企業(yè)能夠延伸增值電信業(yè)務(wù)甚至電信基礎(chǔ)業(yè)務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)介入,集成了有線電視網(wǎng)絡(luò)來(lái)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)形態(tài)的創(chuàng)新,開(kāi)展移動(dòng)多媒體廣播電視業(yè)務(wù)延伸,提供手機(jī)電視、數(shù)字電視寬帶上網(wǎng)逐漸成為重要發(fā)展方向;有部分電信企業(yè),也具備了經(jīng)營(yíng)視頻、媒體制作廣播電視節(jié)目的能力,這些動(dòng)向無(wú)不體現(xiàn)著三網(wǎng)融合時(shí)代的到來(lái)。
五、電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和廣電網(wǎng)的三網(wǎng)融合
三網(wǎng)融合,是對(duì)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的進(jìn)一步整合,互為滲透,多方兼容,逐步邁向全球統(tǒng)一的信息通信網(wǎng)絡(luò),通過(guò)全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)來(lái)運(yùn)行,兼容了數(shù)據(jù)、話音和圖像等形式的業(yè)務(wù)的通信。電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和廣電網(wǎng)的“三網(wǎng)融合”有助于網(wǎng)絡(luò)資源的共享,減少了基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的重復(fù)建設(shè),發(fā)展為適應(yīng)性強(qiáng),維護(hù)便捷,費(fèi)用低廉的高效多媒體綜合平臺(tái)。
【關(guān)鍵詞】軟交換技術(shù);設(shè)計(jì)原理;應(yīng)用;發(fā)展前景
軟交換技術(shù)是科技發(fā)展的產(chǎn)物,其在通信工程中的應(yīng)用大大改善了通信系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性,它必將成為下一代NGN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心,同時(shí)它還具有鏈接控制、網(wǎng)關(guān)管理和控制功能,提高了通信系統(tǒng)的資源管理和分配能力。
1軟交換技術(shù)概述
首先對(duì)軟交換的含義進(jìn)行相應(yīng)的闡述,主要指的是,將呼叫控制功能與媒體網(wǎng)關(guān)進(jìn)行相應(yīng)的分離,使之保持具備一定的獨(dú)立性,對(duì)軟件進(jìn)行充分的應(yīng)用,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)基本呼叫控制功能,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)呼叫傳輸和呼叫控制的分離,為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面。軟交換主要提供連接控制、翻譯和選路、網(wǎng)關(guān)管理、呼叫控制、帶寬管理、信令、安全性和呼叫詳細(xì)記錄等功能。與此同時(shí),軟交換還將網(wǎng)絡(luò)資源、網(wǎng)絡(luò)能力封裝起來(lái),通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放的業(yè)務(wù)接口和業(yè)務(wù)應(yīng)用層相連,可方便地在網(wǎng)絡(luò)上快速提供新的服務(wù)。傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)將交換矩陣和控制模塊、中繼和用戶訪問(wèn)等模塊設(shè)置于一臺(tái)硬件設(shè)備中,各個(gè)模塊通過(guò)硬件設(shè)備的總線進(jìn)行連接,因?yàn)榻粨Q機(jī)的各種業(yè)務(wù)都過(guò)于集中而導(dǎo)致開(kāi)放性較差。軟交換技術(shù)的應(yīng)用將傳統(tǒng)交換機(jī)的各功能模塊進(jìn)行了有效分離,使各個(gè)功能的模塊形成了獨(dú)立網(wǎng)絡(luò),這樣就使得各部件形成了開(kāi)放性較高的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),從而成功的將業(yè)務(wù)與呼叫、控制與繼承有效分開(kāi),這樣的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架使提供新服務(wù)更為方便。
2軟交換技術(shù)的設(shè)計(jì)原理及目標(biāo)
2.1軟交換技術(shù)的設(shè)計(jì)原理
軟交換技術(shù)是一個(gè)分布式的軟件系統(tǒng),能夠在各種協(xié)議和設(shè)備網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行緊密性極高的相互操作,它有著相應(yīng)的原理,主要的內(nèi)容是,采取相應(yīng)的措施實(shí)現(xiàn)分布式軟件系統(tǒng)的創(chuàng)建,并且保證其完整性和有效性,使其具備良好的伸縮性、接口標(biāo)準(zhǔn)性等,同時(shí),它也是相對(duì)獨(dú)立的,與相應(yīng)的操作系統(tǒng)是分離的,并且能夠很好的處理各種業(yè)務(wù)所需要的同步通信協(xié)議,在一個(gè)理想的位置上把該構(gòu)架推向摩爾曲線軌道。它還需要支持一下基本要求:(1)獨(dú)立于協(xié)議和設(shè)備的呼叫,并且協(xié)助設(shè)備的呼叫和同步管理應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。(2)在軟交換網(wǎng)絡(luò)中能夠安全執(zhí)行多個(gè)第三方應(yīng)用,并且不允許存在由惡意或錯(cuò)誤行為應(yīng)用而引起的有害影響。(3)第三方硬件供應(yīng)商能增加支持新設(shè)備和協(xié)議的能力。(4)可以進(jìn)行同步通信控制,用以支持賬單、網(wǎng)絡(luò)管理和其它后營(yíng)業(yè)室系統(tǒng)。(5)支持運(yùn)行時(shí)間捆綁或有助于結(jié)構(gòu)改善的同步通信控制網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)拓補(bǔ)。(6)各種大小的網(wǎng)絡(luò)具備故障恢復(fù)能力。
2.2軟交換技術(shù)的目標(biāo)
軟交換技術(shù)的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)是通過(guò)媒體設(shè)備和媒體網(wǎng)關(guān)的配合,運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各種媒體流進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換,并且基于分組網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)IP網(wǎng)、ATM網(wǎng)、PSTN網(wǎng)的互聯(lián),以提供便于業(yè)務(wù)增值和靈活伸縮的設(shè)備。
3軟交換技術(shù)在通信工程中的具體應(yīng)用
3.1軟交換技術(shù)在不同通信工程系統(tǒng)階段中的應(yīng)用
3.1.1通信工程系統(tǒng)的初期階段
在通信工程系統(tǒng)的初期,網(wǎng)絡(luò)正處于起始發(fā)展階段,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)規(guī)模十分有限,在這個(gè)階段中,軟交換技術(shù)能夠提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求較少,此時(shí)應(yīng)用軟交換技術(shù)要先構(gòu)建點(diǎn),有點(diǎn)到面再到網(wǎng)絡(luò)的變化。通信工程的初期階段必須重視軟交換技術(shù),在電話網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建如軟交換設(shè)備,為通信系統(tǒng)提供硬件支持,從而實(shí)現(xiàn)電話網(wǎng)絡(luò)與交換網(wǎng)絡(luò)互相通信的目標(biāo)。
3.1.2通信工程系統(tǒng)的中期階段
在通信工程系統(tǒng)的中期階段,此時(shí)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的發(fā)展已經(jīng)有一定的規(guī)模,這就加大了通信工程系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)量。中期階段使用的原有網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被軟交換控制的電路交換網(wǎng)和包交換網(wǎng)所代替,使得用戶數(shù)量大大增加,進(jìn)而邁入了通信工程的新時(shí)代。所有的運(yùn)營(yíng)商為滿足不同用戶的個(gè)性化需求,也會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大軟交換網(wǎng)絡(luò)規(guī)模,同時(shí)加強(qiáng)合作交流,從而為用戶提供更加全面的通信網(wǎng)絡(luò)。
3.1.3通信工程系統(tǒng)的后期階段
在通信工程系統(tǒng)的后期階段軟交換網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建基本趨于完善,然而隨著生活水平的進(jìn)一步提高,用戶又給運(yùn)營(yíng)商提出了更高的要求,促使運(yùn)營(yíng)商面對(duì)新的改革形式不得不采取措施進(jìn)一步完善網(wǎng)絡(luò)通信,以便獲取更大客戶量的信任。在這個(gè)階段可以構(gòu)建通用的媒體網(wǎng)關(guān),通過(guò)資源共享加強(qiáng)合作,從而不斷滿足客戶需求,構(gòu)建更為完善的通信網(wǎng)絡(luò)。
3.2軟交換技術(shù)在具體通信行業(yè)中的應(yīng)用
3.2.1軟交換技術(shù)在固定電話網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
軟交換技術(shù)的開(kāi)放性接口使得能夠接入的設(shè)備種類越來(lái)越多,增加了通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時(shí)保證了通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在固定電話網(wǎng)路中應(yīng)用,軟交換技術(shù)需要對(duì)其進(jìn)行改造,有兩種形式:①端局現(xiàn)行;②匯接局先行。端局先行引起演講速度慢,改造難度不大;而對(duì)于匯接局而言,其工程構(gòu)建難度系數(shù)較高,風(fēng)險(xiǎn)也比較大,對(duì)整個(gè)通信系統(tǒng)都有較大影響,最大缺點(diǎn)就是使得軟交換技術(shù)在這個(gè)過(guò)程中無(wú)法向本地固定網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。
3.2.2軟交換技術(shù)在移動(dòng)電話網(wǎng)中的應(yīng)用。
軟交換技術(shù)改變了移動(dòng)本地網(wǎng)中的部分功能,拓寬了H.2-48協(xié)議功能,使MSC服務(wù)器對(duì)MCW形成有效控制,實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)網(wǎng)對(duì)信息的交換、映射和匯聚,同時(shí)提高了MSC的業(yè)務(wù)處理能力。根據(jù)本地網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置MSCSERVE,它其實(shí)獨(dú)立于本地網(wǎng),是通過(guò)MSCSERVE實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同用戶的融合。
4軟交換技術(shù)未來(lái)的發(fā)展前景
4.1軟交換技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電話和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的相互連接
軟交換技術(shù)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供了更多的開(kāi)放式的應(yīng)用程序接口,而且它支持各種信令協(xié)議,所以很容易實(shí)現(xiàn)電話和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互通,具體來(lái)說(shuō)就是講兩者網(wǎng)絡(luò)的信令和不同的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行處理即可。在電話網(wǎng)絡(luò)中融入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以更好形成對(duì)電話網(wǎng)絡(luò)的管理,而且電話網(wǎng)絡(luò)又為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供更好的服務(wù)。軟交換技術(shù)在未來(lái)的計(jì)算機(jī)和電話網(wǎng)絡(luò)中將扮演更為重要的角色。
4.2軟交換技術(shù)可以提供更多的補(bǔ)充業(yè)務(wù)
通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不僅要為用戶提供具體數(shù)據(jù)服務(wù)和語(yǔ)音服務(wù),更需要不斷發(fā)展,向視頻等多媒體業(yè)務(wù)方向發(fā)展。軟交換技術(shù)不但能夠提供很好的語(yǔ)音服務(wù),還可以運(yùn)用新網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供更多的補(bǔ)充業(yè)務(wù),這主要基于軟交換技術(shù)的開(kāi)放式接口。軟交換技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上降低了通信呼叫中心的成本,縮短了周期,從而可以為用戶提供更好的服務(wù)。
4.3軟交換系統(tǒng)有利于網(wǎng)絡(luò)信息的交換
通信網(wǎng)絡(luò)有多種網(wǎng)絡(luò)形式,比如纖維網(wǎng)、載波網(wǎng)和微波網(wǎng)等,每種形式都有自身獨(dú)立的配套設(shè)施。軟交換技術(shù)可以將每種傳輸介質(zhì)的信息進(jìn)行交換,節(jié)約了設(shè)備資源,提高了網(wǎng)絡(luò)實(shí)用價(jià)值,也更有利于管理,僅維護(hù)其中一個(gè)設(shè)備便可實(shí)現(xiàn)所有網(wǎng)絡(luò)之間的信息交換。
5結(jié)語(yǔ)
通過(guò)探討,我們知道傳統(tǒng)的通信技術(shù)無(wú)法適應(yīng)快速發(fā)展的社會(huì)節(jié)奏,只有不斷優(yōu)化完善通信技術(shù),提高軟交換技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用,通過(guò)實(shí)踐,不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,進(jìn)一步研究軟交換技術(shù)的應(yīng)用方法,從而發(fā)揮軟交換技術(shù)在通信工程中的最大作用。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)交換 技術(shù) 工作原理 演變過(guò)程
一、引言
數(shù)據(jù)交換技術(shù),是指采用交換機(jī)等通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng),通過(guò)路由選擇技術(shù)在通信雙方之間建立物理的或邏輯的連接,形成一條通信電路,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和交換的技術(shù)。數(shù)據(jù)交換技術(shù)是實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)通信的共享信道的關(guān)鍵技術(shù),是擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和提高通信效益的必要技術(shù)。
數(shù)據(jù)交換是建立在通信子網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)幕A(chǔ)上,它是資源子網(wǎng)中各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)完成各種網(wǎng)絡(luò)功能的基礎(chǔ)。交換的數(shù)據(jù)可能是實(shí)時(shí)產(chǎn)生的,也可能是預(yù)先準(zhǔn)備好的靜態(tài)數(shù)據(jù)。我認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)功能就是數(shù)據(jù)交換。
二、數(shù)據(jù)交換技術(shù)類型及過(guò)程
通常所說(shuō)的數(shù)據(jù)交換技術(shù)有以下幾類,分別是:電路交換技術(shù),存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換技術(shù)以及信元交換技術(shù)。其中電路交換技術(shù)適用于電話網(wǎng)和早期網(wǎng)絡(luò);存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換技術(shù)用于多種網(wǎng)絡(luò)形態(tài),是目前使用較廣的一種數(shù)據(jù)交換技術(shù);信元交換技術(shù)使用于現(xiàn)代ATM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
1.電路交換技術(shù)
電路交換技術(shù)又稱線路交換技術(shù),是最古老的一種數(shù)據(jù)交換技術(shù)。它是在數(shù)據(jù)傳輸和交換之前建立一條實(shí)際的物理電路,通信雙方節(jié)點(diǎn)與通信子網(wǎng)中的一系列中間交換節(jié)點(diǎn)之間的一系列連接序列共同組成。這是一種典型的面向連接的通信模式,通信雙方一旦建立連接以后就“獨(dú)占使用”整條線路,直至通信結(jié)束。
2.存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換技術(shù)
在存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)中,數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^(guò)程中要通過(guò)中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)路由選擇,在所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中加入必要的控制信息??刂菩畔⒗锇p方的網(wǎng)絡(luò)地址,一方面使得數(shù)據(jù)得以正確傳輸,另一方面在出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí),能夠告知發(fā)送發(fā)進(jìn)行數(shù)據(jù)重傳。通信子網(wǎng)中的通信控制處理機(jī)可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù),因此多個(gè)通信過(guò)程傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以共享信道,使得線路的利用率較電路交換技術(shù)高。
在電路交換系統(tǒng)中,通信量較大時(shí)容易導(dǎo)致連接無(wú)法建立或有堵塞情形出現(xiàn),使得某通信過(guò)程無(wú)法建立成功。而存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換系統(tǒng)卻總能實(shí)施,當(dāng)通信量大時(shí),其可以在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施流量控制機(jī)制確保線路不會(huì)堵塞;還可以使用優(yōu)先級(jí)控制機(jī)制,安排眾多通信過(guò)程的通信次序。
在一次通信過(guò)程中所需要交換的所有數(shù)據(jù),加上必要的通信控制信息共同組成一次通信過(guò)程實(shí)際轉(zhuǎn)換和交換的數(shù)據(jù)包,這樣的數(shù)據(jù)包稱為報(bào)文。報(bào)文較大時(shí),為方便傳輸,就按一定的原則將其分解為多個(gè)較小的組成單元,這些小單元再加上一定的控制信息,就組成了一個(gè)分組,分組可以作為一個(gè)傳輸單元在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中傳輸。
(1)報(bào)文交換技術(shù)
當(dāng)報(bào)文交換技術(shù)用于通信雙方為相鄰接點(diǎn)的情形,信源直接將報(bào)文投遞給信宿。當(dāng)報(bào)文交換技術(shù)的通信雙方不在同一物理網(wǎng)絡(luò)時(shí),則將準(zhǔn)備好的報(bào)文經(jīng)由一定的路由選擇機(jī)制通過(guò)中間節(jié)點(diǎn)傳給接收方。此時(shí),中間節(jié)點(diǎn)不再只是起連接的作用,其還具有存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)的能力。在報(bào)文交換系統(tǒng)中,由于一次交換處理的數(shù)據(jù)量大,因而需要對(duì)通信處理的存儲(chǔ)和處理能力提出較高的要求,使得通信成本大大增加。且這種系統(tǒng)還易造成堵塞,靈活性和可靠性都會(huì)下降。同時(shí),數(shù)據(jù)交換過(guò)程中出現(xiàn)差錯(cuò)的可能性也很大,且檢測(cè)困難。
(2)分組交換技術(shù)
分組交換技術(shù)是分割一個(gè)報(bào)文中有效載荷數(shù)據(jù),并加上一定的控制信息后及報(bào)文號(hào),組建出一個(gè)個(gè)分組后,以分組為單位進(jìn)行傳輸?shù)囊环N數(shù)據(jù)交換模式。此交換系統(tǒng)中的中間節(jié)點(diǎn)也不再只是簡(jiǎn)單的連接鏈路,而需要判斷分組的對(duì)錯(cuò),并進(jìn)行路由選擇。分組交換技術(shù)中為避免造成網(wǎng)絡(luò)堵塞,采用了一定的流量控制機(jī)制。報(bào)文的分組和重組會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間,但它只發(fā)生在收發(fā)處,而分組的處理效率高,因而整體的效率也較高??墒怯捎谕ㄐ胚^(guò)程中要加入一些通信控制數(shù)據(jù),因此會(huì)造成許多重復(fù)的額外的開(kāi)銷;傳輸過(guò)程中分組有可能出現(xiàn)丟失、破環(huán)、亂序等情形,相關(guān)人員還需采取一定的策略去解決這些問(wèn)題。分組交換技術(shù)根據(jù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制的不同分為:數(shù)據(jù)報(bào)交換技術(shù)和虛電路交換技術(shù)。
3.信元交換技術(shù)
信元交換技術(shù)多用于現(xiàn)代ATM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。ATM是一種高速分組交換技術(shù),交換的基本數(shù)據(jù)傳輸單元是信元,因此ATM技術(shù)也稱為信元交換技術(shù)。在ATM數(shù)據(jù)交換過(guò)程中,文本、語(yǔ)音、視頻等數(shù)據(jù)將被分解為長(zhǎng)度固定的信元,每一個(gè)信元由信元頭和用戶數(shù)據(jù)組成,信元長(zhǎng)度為53字節(jié)。ATM技術(shù)即信元交換技術(shù)以統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用方式動(dòng)態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)帶寬,網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)小,適用實(shí)時(shí)通信的要求。ATM技術(shù)沒(méi)有鏈路級(jí)糾錯(cuò)和流量控制,協(xié)議簡(jiǎn)單,數(shù)據(jù)交換效率高。同時(shí),其采用兩級(jí)虛電路機(jī)制增加虛電路分配的靈活性,且傳輸速率非常高。
三、結(jié)語(yǔ)
隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái),數(shù)據(jù)通信技術(shù)發(fā)展得越來(lái)越興盛,數(shù)據(jù)交換技術(shù)也隨之發(fā)展以適應(yīng)當(dāng)前形勢(shì)。了解了上述數(shù)據(jù)交換技術(shù)后,我們看到了這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,也從中了解到了有關(guān)這項(xiàng)技術(shù)的具體工作原理。從最初的電路交換技術(shù),到存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換技術(shù),再到信元交換技術(shù);從面向連接、獨(dú)占使用信道的系統(tǒng)到無(wú)連接,非獨(dú)占使用,并加上路由選擇等功能的系統(tǒng)。
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)