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计算机中广泛使用的交换技术,计算机网络采用的交换技术

张世龙 05-13 10:13 19次浏览

论计算机网络数据交换技术的发展

摘要:本文探讨了计算机网络数据交换技术的发展历程,阐述了数据交换各个发展阶段的技术特点。 重点分析论述分组交换技术。

关键词:数据交换电路交换消息交换,分组交换综合业务数字交换

交换设备是人类信息交流中的重要实施,在相互通信中起着立交桥的作用。 交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、发送信息的格式和技术以及控制技术的发展而呈螺旋形发展。 从电话交换到今天的数据交换,再到综合业务数字交换,交换技术经历了从人工交换到自动交换的过程。 对可视电话、图像输入、图像通信、多媒体等宽带业务的需求也将极大地推动异步传输技术(ATM )、同步数字系列技术(SDH )和宽带用户接入网技术的进步和广泛应用。

从交换技术的发展历史来看,数据交换经历了电路交换、消息交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。

一.电路更换

自1876年美国贝尔发明电话以来,随着社会需求的增加和通信技术水平的发展,电路交换技术从最初的人工连接方式,经过机电和电子式的自动交换、记忆程序控制的模拟和数字交换、第三方可编程交换等技术的变革,现在正在发展中的多媒体技术

随着电子技术特别是半导体技术的迅速发展,人们在被称为电子交换机的交换机内引入了电子技术。 最初在交换机的控制部分引入了电子技术,但在通道部分还采用了机械触点,出现了“半电子交换机”、“准电子交换机”。 只有在微电子技术和数字技术进一步发展之后,全电子交换机才开始了迅速的发展。

九四六年第一台计算机的问世,对交换技术的发展产生了巨大的影响。 20世纪60年代后期,脉冲编码调制(PCM )技术成功应用于通信传输系统,给通话质量和线路设备成本的节约带来了巨大的优势。 随着数字通信和P C M技术的迅速发展和广泛应用,产生了直接交换PCCM信息的思想,各国开始开发可编程数字交换机。 1970年法国首先在留尼汪成功开通了世界上第一个可编程数字交换系统,标志着交换技术从传统的模拟交换进入了数字交换时代。 程控数字交换技术采用PCM数字传输和数字交换,非常适合信息数字化应用,应用于普通电话通信以外,而且为用户电报、数据传输等非话业务开通提供了有利条件。 目前电信网上使用的电路交换机都是程控数字交换机,可以为用户提供电路方式的固定电话服务、手机服务和窄带ISDN服务。

二.信息交换

消息交换方式的数据传输单位是消息,消息是站点一次发送的数据块,其长度不限,是可变的。 在某个站尝试发送消息时,将目的地地址添加到该消息中,并且网络节点根据该消息中的目的地信息将该消息发送到下一个节点,用于每个节点转发到目的地节点。

每个节点收到整个消息并检查无误后,临时保存该消息,使用路由信息找出下一个节点的地址,并将整个消息发送到下一个节点。 因此,终端和终端之间不需要先通过调用建立连接。 每个节点上消息的延迟时间等于接收消息所需的时间和转发到下一个节点所需的排队延迟时间之和。

三.小组交换

分组交换是交换技术发展的重要成果,标志着网络未来发展的方向。 分组交换方式兼有信息交换和线路交换的优点。 分组交换技术使用统计复用,与线路交换相比,大大提高了带宽利用率。 这需要在交换机节点上使用存储传输,从而导致掉话。 为此,分组交换都引入了不固定延迟的概念。 分组交换网络主要有两种方式:面向连接和面向非连接。 数据包网络包含数据面、控制面、管理面三个功能面。 因为数据面负责数据包传输,所以需要高性能的实现。 当前主要分组交换网包括面向连接的X.25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接以太网、CP/IP网络。

分组交换网有两种主要形式:面向连接和无连接。 在分组交换技术中,面向连接的网络与电路交换一样,需要通过连接建立过程向交换机分配资源,但由于采用统计复用,分配的资源用逻辑标签表示。 分组交换技术问世以来,已有多种分组交换网的投融资者在运行。 通信领域最先提出的是X.2 5网络,但由于协议复杂、速度有限,正在被帧中继等性能更好的网络代替。 帧中继网络可以认为是X.2 5的改进版,它简化了协议以提高处理效率。

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