计算机网络数据交换技术探究

■ 湖北民族大学：孙玉芳

计算机网络中的数据交换技术为数据和信息提供了转接条件，其为数据通信的关键。数据交换技术按照特定的方式分配计算机网络传输线路上的资源，常见的数据交换技术有分组交换、报文交换以及线路交换。现在计算机网络已经得到了普及，我国各行各业都在使用计算机网络，计算机基本进入到了每个家庭内，计算机网络朝向大容量的方向发展，目前，计算机网络运行中最为关键的就是数据交换技术，此项技术一来可以满足计算机与用户之间的交流需求，二来还能为信息提供处理的新途径，促进计算机网络的稳定发展。

1. 计算机网络数据交换技术的原理

计算机网络为一种复杂的拓扑结构，而拓扑结构又是由不同的、独立的计算机连接的。计算机网络包含通信子网、资源子网和网络操作系统3个部分。计算机网络的通信子网以及资源子网内，均包含转接、访问的节点，还涉及到一个链路。链路在通信子网、资源子网中有不同的表现形式，比如逻辑链路、物理链路等，本文以逻辑链路为例做分析，逻辑链路在计算机网络中是指双绞线、同轴电缆、无线等，计算机以自身目前的网络状态实现数据传输或者是资源共享。计算机网络中的资源共享是指软件、硬件、通信、数据之间的共享。计算机网络数据交换技术是指在计算机网络内，当不同计算机操作使用期间，此项技术和每个独立设备构成信息交换的连接。计算机网络中最普遍的数据交换就是计算机到计算机网络设备的通信交换。计算机数据交换技术的应用简单，不涉及到中间节点，虽然其优点明显，但是也存在着缺陷，就是计算机网络数据交换技术的应用范围有限制，其可以单独应用在广域网或者局域网内，两网之间是不能做数据交换的，为了解决这项问题，就要在宿站点之间设置节点，以便让数据能到达目标站点。

2. 计算机网络数据交换技术的分类

计算机网络运行中常见的数据交换技术有以下几种，这几种数据交换技术满足了计算机网络的通信需求。本文根据计算机网络通信，分析数据交换技术的分类，如下：

2.1 报文交换技术

报文交换技术在计算机网络中的传输单位是报文，互联网的站点需要向外发送数据块，因为数据块的长度并不确定，在很大程度上存在可变性的特点，所以发送报文期间，站点就要在报文上附加目的地址的信息。互联网中的网络节点收到报文信息以后，立即围绕目的地址分析、解读，这样才能保证报文可以没有误差的发送到指定的位置。报文交换技术确保计算机网络中每个信息传输中，报文都可以顺利的完成信息交换。

网络节点获取了报文之后，迅速组织报文信息的确认、检查，自动保存对应的信息，当路由路径寻找到下一个网络节点位置以后就自动传送报文，整个过程中不涉及到呼叫链接，报文交换技术中报文在网络节点发生延迟的时间，就是报文接收时间、排队、发送过程中出现的时间延迟。

2.2 电路交换技术

电路交换技术在计算机信息中类似于电话系统，电路交换技应用时最先要在计算机信息中构建出物理线路，物理线路也就是在通信双方之间构建多个级别的转接路径，构成端到端的传输条件，实现端对端的连接，在这种条件下选出可以连通并完成通信的线路。电路交换技术的连接内，互联网内的计算机不会出现长时间的传输时间，传输延时非常少。电路交换技术中包含独占线路，由独占线路就可以实现信息有效、可靠的传输。目前，电路交换技术得到了较好的发展，改变了以往人工的方法，转变为软交换模式，也就是融合多媒体格式的交互技术，完成信息之间的相互通信。

2.3 分组交换技术

分组交换技术在计算机网络数据交换技术中属于比较有发展潜力的一类技术，分组交换技术代表着未来计算机网络数据交换技术的发展方向。分组交换技术比报文交换技术、电路交换技术都有优势，其可全面的统计网络系统中的信息，并且实现网络信息的重复利用，保证宽带的运行效率。计算机网络运行中，分组交换技术中通过分组网络传递信息、交互信息。分组交换技术运行时可以分为数据面、控制面以及管理面，这三个功能面均为有效部分。

目前，分组交换技术在CP网络、以外网、ATM中得到了充分的应用，此项技术按照连接性质可以分为面向连接、无连接2个类型。面向连接类似于电路交换技术，构建连接的过程中需采用交换机，利用交换机完成连接以后再实现资源的分配。面向连接中对于已经分配的资源，使用逻辑标号识别。

2.4 综合业务数字交换技术

综合业务数字交换技术在计算机网络中集成了多种业务，把多种网络业务集成到计算机网络内，常见的业务有可视电话、语音、图文信息等，其在ATM中得到了充分的应用，有序完成异步传输工作。综合业务数据交换技术的前身就是分组交换技术，综合业务数据交换技术最常应用到宽带综合业务的数据网络内，此项技术以固定长度完成数据分组，空闲的信元直接填充到信道内，这样才能把信道按照一致的长度划分好，要求时间段长度做到一致。综合业务数字交换技术中引入了光纤技术，降低了传输通道内的误码率，保证了网络交换、信息传输的速率。综合业务数字交换技术在很大程度上减少了信息延迟的时间，加快高速数据交换业务的发展速度。

3. 计算机网络数据交换技术的比较

本文针对上文中提到的报文交换技术、电路交换技术、分组交换技术以及综合业务数字交换技术的优缺点进行分析，具体如下：

3.1 报文交换技术的优缺点

优点：报文交换技术对计算机数据交换技术中传输线路的利用率较高，传输过程可靠，报文交换技术具有一定的优先权，具备优先传送的条件。

缺点：报文交换技术最大的缺点就是信息传输时耗费的延迟时间多，不能完成计算机网络运行中的实时通信，无法实现互联网中的交互式通信。

3.2 电路交换技术的优缺点

优点：电路交换技术的独占性强，电路交换技术在计算机网络内构建线路之后，线路没有释放之前，连接站点之间不具备传输各类数据完成交换的条件时，整个数据交换的连接线路中也不会与其他站点共享资源。电路交换技术的实时性强，线路构建成功以后，整条线路会以最快的速度传输数据，线路中可能会偶尔出现传输时滞的情况，实际上是非常稳定的，基本不会出现其他类型的时滞问题。

缺点：电路交换技术中对电路的利用率低，主要就是因为此项技术的独占性较强，所以就会降低电路的利用率。除此以外，网络利用率低也是不能忽视的，电路交换技术中电路接续时间长，其在网络中很难有效运用，无法对不同速率、不同协议、不同格式的用户进行直接的连接。

3.3 分组交换技术的优缺点

优点：分组交互技术的兼容性强，线路利用率高，分组交互技术与统计时分复用技术结合起来，让一条电路转化为多条虚电路，为多个用户提供通信的条件。

缺点：分组交互技术中采用了动态分配信道，这项技术的缺点是其时延长，主要在数据收发两端存在时延，无法做到实时性的数据交换。

3.4 综合业务数字交换技术的优缺点

优点：综合业务数字交换技术基本解决了上述三种计算机数据交换技术的缺陷，其为一种新型的技术，主要就是应用到宽带业务、数字业务内。综合业务数字交换技术的通信效率高，目标性强，支持计算机网络内实时业务操作。

缺点：综合业务数字交换技术为新技术，其待开发的业务比较多。

4. 计算机网络数据交换技术的发展

互联网在当下社会中的发展速度极快，人们对计算机网络的需求也逐渐增大。计算机网络朝向大容量、高速率的方向发展，计算机网络数据交换技术得到了很好的发展机会。计算机网络交换技术可以满足用户对互联网的需求，由此计算机网络交换技术中也规划了发展的方向。

4.1 量变发展

计算机网络数据交换技术朝向量变方向发展，也就是朝向高速的方向发展，计算机网络数据交换中逐渐由现行的千兆朝向万兆的方向发展，注重提升网络数据交换的速度。

4.2 质变发展

计算机网络数据交换技术的质变发展中已经开始研究计算机网络的第七层应用层交换技术的应用，目的就是推进计算机网络数据交换技术的深度发展，有效使用宽带资源，利用数据交换技术强化互联网的运用，提高计算机网络在用户群体中的服务质量，促使计算机网络进入智能化时代。

综上所述，计算机网络数据交换技术发展中，不论是量变发展，还是质变发展，都是不能忽视的发展方向，计算机网络数据交换技术是未来计算机网络的发展重点，由此说明数据交换技术在计算机网络中的重要性。

5. 结语

计算机网络的快速发展，计算机网络中包含着海量的信息，计算机网络信息丰富、多样，计算机网络需要有优质的通信环境，才能提高信息的流通效率。计算机网络交换技术是不可缺少的技术，此项技术满足人们对计算机网络通信的需求。本文中分析了数据交换技术的运用原理以及其在计算机网络中的分类，同时比较了这几项数据交换技术的优缺点，完善计算机网络的运行环境，同时体现出数据交换技术的应用优势。计算机网络运行中应提高对数据交换技术的重视度，这样才能确保计算机网络数据交换的高效性。