计算机网络中数据通讯及交换技术研究

摘要：随着信息化技术的不断发展和积极应用，人们的生活与工作方式都在原有的基础上发生了翻天覆地的变化。互联网在进行数据传输过程中最常使用的技术就是信息交换技术。但是，随着网络环境中数据信息数量的逐年攀升，信息传输效率也因此变得较为低下，甚至出现了数据传输堵塞的情况。针对这种发展现状，计算机领域的专业人才需要深感肩上的重责大任，及时革新网络技术，切实提升数据交换的效率。

关键词：计算机网络  数据通讯技术  技术研究

随着计算机网络技术的不断完善和快速发展，人们的生活方式相较于以往变得更加方便快捷。在众多计算机技术中，数据通讯技术也有了更大的突破，为信息的安全传递提供了有效途径，进而促进了科学技的不断进步。计算机能够实现大量数据交换的根本原因就是数据交换技术的应用。随着社会发展的需要以及人民生活的实际要求，这项技术的应用频率愈发高涨，切实推动了当代网络科技的迅猛发展。本篇文章为读者重点阐释了当今社会中几种被工作人员广泛运用的数据交换技术类型，并将这几种技术的特点以及差异性进行了介绍，并详细讲述了该项技术的主要应用范围。

一、数据通讯技术的及核心概念

由于信息化技术在当今社会中迅猛发展，计算机网络领域的相关技术应该成为信息交换工作中不可或缺的核心元素，其应用的范围不断延伸到百姓生活的各个领域中。数据通信技术是通信技术与计算机技术有机融合的产物，让不同的客戶端能够实现信息数据的共享与使用。主要应用的传输手段也是多种形式的，能够通过电缆或者光纤实现信息的交换，也可以经由卫星的控制实现多个端口数据的调节。为了能够更好地发挥数据通讯技术的最大功用，数据传输功能是必不可少的，一定要将数据发源地产生的数据信息精准传输到相应的接收设备当中。在此发展历程中，数据通讯技术也在不断完善，此项技术能够处理海量的数据信息，操作流程也较为简便，这些优势也奠定了数据通讯技术在计算机发展领域当中的重要地位，并且具有着不可取代的特性。但是数据通讯技术在运作的过程中也需要多台计算机之间进行密切合作，每台电脑都需要进行严密的数据传输工作以及数据整合任务。为了能够保证大量数据信息能够受到保护，网络通常情况下会设置很多的节点，这样，每个电脑仅需要接入节点即可进行数据交换工作。这种工作方式能够有效保证计算机之间形成紧密的闭环形式的连接方式，如果在某些时段中的某个节点出现故障，还可以避免整个网络系统陷入瘫痪。随着信息化时代的不断发展，各种新型的数据 通讯技术也在这种时代背景下如雨后春笋般不断萌生，每种技术的应用都能够让计算机领域的发展走势更适应社会的实际需求，人们也能够深刻领悟到数据通讯技术为生活带来的巨大改变。相关技术人员应该此项技术的优势发扬光大，及时整改其中存在的弊端，促进计算机产业的顺利发展，人类社会的发展也会得以推动。数据通讯作为一种通信业务，需要为信息处理工作提供所需服务，并且已经应用于各种工作形式当中，如电子文件的传输，或者是网络词条的查询等，都是数据通讯技术发挥的主要功能。传统的技术需要及时进行革新，技术人员也需要具有足够的创新意识。只有这样，计算机网络才会得到更大的技术突破，数据交换的效率也会因此增加，并且不会因为速度的提升而影响数据的完整性。人们在生活和工作当中也可以在短时间内传播更多数量的信息，工作效率也在原有的基础上得到显著提升，社会发展的步伐也会愈发稳健。同时，数据通讯技术也会因此得到完善，二者之间形成相辅相成、相互支撑的良好关系。

二、常见的几种网络数据交换技术

（一）电路交换

电路交换在数据交换技术中指最为常见的类型，也是最为传统的一种技术。这种数据交换技术主要利用了电路系统的运行原理，实现通讯线路的相互连接。此项技术的主要工作任务分为以下几个步骤：首先，电路之间需要建立起必要的连接，技术人员需要在已经布置好的线路中找到一个起始点，并利用这个初始点对整个线路中的技术站发送请求，两个站点之间因此构建起联系通路，通讯数据便可以在此之中进行传达和交换。在数据传输工作进行的过程中会形成大量的节点，这些节点均由自动化的系统统一管理，系统会将短距离范围内空余的节点进行合理划分，进而形成一个能够随时加以应用的空闲线路，顺利实现每个节点之间的信息传递，并将信息内容完好无损地传递到目标站点。在这个线路的构成元素中还包含占用路线。在每个通讯线路都已经建立好的时候，每个站点之间都会及时进行数据信息的交换，这种已经建立好的路线通常情况下都会被占用，确保通讯过程中没有其他干扰数据的出现，保证了数据的稳定传输。构成电路交换技术的最后一种组成元素是拆除连接。在众多数据都已经完好交换后，原先被占用的路线会被及时拆除掉，保证线路中的各个节点都能够在完成指定任务后及时保持空闲状态，后续的连接线路也能够顺利产生联系。简而言之，在电路交换技术的应用过程中，主要的工作机制就是线路内部不停地进行这三种工作流程。进而保证大量的路线节点能够有条不紊地执行各项工作。

（二）报文交换

所谓的报文交换指的是技术人员将网络数据相关信息制作成报文，随后再利用网络中的节点将数据完整地运输出去。这种数据传输的方式是有别于电路交换的，其中最大的不同之处在于技术人员会将数据全部传送到报文当中，传输单位也会由原有的数据变为报文的形式，人们可以将其视为一种新型的数据块，这种数据块的长度是没有限制的。最为关键的是，这种数据交换的方式会根据实现录入进去的报文地址进行配送，依次确定目标站点的具体位置。这样，工作人员便可以直接凭借路由信息进行节点位置的确定，并在已知的节点上进行数据传输工作。此工作过程中并不需要构造前期线路，传输数据耗费的时间自然也会因此缩减。所以，综合方面来看，报文交换技术优于电路交换的最主要优势便在于，能够在较短的时间内实现大量数据的传输，不用建立线路，此项工作需要消耗的时间较短。不仅如此，此种数据传输的方式能够实现在同一时间向多个目标站点传输数据。但是，报文交换技术在应用过程中还是会存在一定的弊端需要及时改正。比如，这种数据传输方式并不能够实现交互式通讯，而且一次性传输大量的数据也在无形之中增加了数据丢失的几率。同时，此项技术的投入成本资金也是较多的，经营成本过于高昂。

（三）分组交换

分组交换技术的核心内涵是利用分组终端进行工作，将传输数据进行分割和拆解，形成多种的数据段，随后再利用节点实现对数据传输的完成。简而言之，这种数据传输方式就是将整体的数据进行分析和拆解，并将已经拆解完成后的数据段分送至不同节点当中，进而寻找到最佳的数据传输路径。信息在传输到接收端后，需要按照拆解前的顺序进行組合即可。这种数据传输方式的最显著特征便在于每段被分开的数据可以各自寻找到最适合自己的传输路径，并且能够保证每段数据在到达目标站点的时候依旧会保持原有完整性。这种信息传输方式能够有效促进不同终端之间的数据传输，能够适应现代社会中的诸多需求。但是，这种技术的应用需要专业素养较高的人才进行操作，需要用到的核心技术也具有很大的难度。因此，这种方式并没有在很多地区推广使用。

（四）帧中继技术

帧中继技术也是一种广域网技术，但是操作过程以及构成成分相对简单，仅需要在以往的物理线路中搭建起多方面的虚拟电路即可。每个虚拟线路都具有自身独有的标志，每个标志对应着不同的端口，通过这种方式实现线路的有效构建，为数据的传输提供了通道。此种技术的应用优势便在于其数据载体是光纤，光纤材料是具有很高的数据传输效率，能够使数据传输的效率在原有的基础上得到提升。但是，这种技术在应用的过程中依然存在着一定的缺陷，比如实时传输数据的性能并不高，某些数据传输工作的进行需要质量更高的介质材料等。

（五）ATM异步传输

这种传输技术主要结合了分组交换技术的优点以及电路交换技术的优势，是一项综合性能较强的技术。因此，这种技术即拥有较高的传输效率和传输速度，并且能够广泛应用于各种领域当中。技术人员在实际应用此项技术的时候应该考虑多方面的因素。

三、数据交换技术的应用与探究

在以上介绍的数据交换技术当中，具有实时性质的技术和非实时性质的技术。所谓实时技术指的是延迟时间较短，能够通过信号的传输与改变及时给予回应的技术。电路交换技术便是一种实时性质的技术。这种技术通常情况会应用于公共电话网络当中，只有这样才能够保证对话双方进行语音交流时可以及时接受到对法给予的语言信号，双方都能够通过彼此给予的信息进行回应。同时，在公共电话网当中，每台交换机都能够根据不同用户利用相对应的线路控制电话机。每台交换机在进行连接的时候会应用到中继线。电话机在使用的过程中如果不能拥有实时性质，那么进行通话的双方便无法进行顺利地交谈，延误某些行为的发生。另外，帧中继技术是一种新型的数据传输技术，它的应用成本较为低廉，操作方式也极为简便，能够实现一种中快速的数据信息传输。比如，此技术能够实现语音信息或者是数据信息的通信，还能够用于局域网和广域网当中。每个应用帧中继技术的用户都能够得到节点专线，此技术能够改变隐形的信息通道来处理复杂的数据传输工作。而ATM技术的应用则能够在根本上完善多媒体设备的实时性，还能够优化带宽问题。此技术吸收了电路交换的技术内涵，又保持了很多传统网络技术中的灵活性特点，也借此从成为适用范围最广且传输效果最好的数据交换技术。随着我国科学技术领域的不断发展，数据交换技术已经在这一新的时代背景下获得了显著的进步，各种新型的交换技术也应运而生。但实际上，在未来当中，网络数据交换的技术先进与否能够直接影响到通讯技术的发展方向。就当前的形势来看，计算机领域通讯网络的传输方式依然进行着一定的改变，逐渐变为应用光传输技术为主，这是一个十分重要的过渡时期。但是科学技术还处于完善阶段，很多数据传输过程中依然沿用着电传输技术，只有少部分的工作是利用光传输进行的。但是，随着科学技术的不断发展和应用，通讯网络将很快进入光传输的阶段。信息通道中所有的电信号最终都会被光信号所取代，只有终端处的是信号不再继续沿用电信号。这两种信号类型之间是具有较大差异的。光信号具有较快的传播速度，并且能够确保数据信息的安全性。这些优势是传统电信号所无法实现的。由此可见，未来计算机领域的发展还会拥有巨大的突破，并能够获得质的飞跃。现如今光路交换这样的技术初露头角。随着5G时代的来临，计算机技术未来的发展方向不局限于提升数据传输的速度，也不会拘泥于保证数据传输的安全性，人工智能技术或者是无线接入技术才是未来科技发展需要重点研究的课题。

四、结束语

综上所述，计算机领域的数据通讯技术的发展是难以脱离交换技术而独立存在的，只有将交换技术研究透彻才能够促进通讯技术的发展壮大，从而促进计算机领域科技的不断发展。同时，交换技术也逐渐成为计算机领域当中重点研究的内容。由于数据交换技术的种类是较为繁多的，其中有部分技术内容已经被社会淘汰，技术人员需要根据社会发展的实际以及应用行业的实际情况进行技术的选择。与此同时，技术人员需要拥有足够的创新精神，优化现有数据交换技术中存在的问题，切实提升数据通讯水准，让人们的生活质量得到提升。

参考文献

[1]杨雨晴.计算机网络中数据交换技术的发展与应用[J].农家参谋，2019（23）：156.

[2]秦铭爽，段宏霖，郭传铁，于长浩.计算机网络中数据通讯及交换技术研究[J].通讯世界，2019，26（09）：179-180.

作者简介

邓浩（1982.9-）男，四川内江人，湖南交通工程学院电信学院物联网教研室教师，工程师，硕士，主要研究领域：通信网络协议、物联网工程与仿真。