计算机网络数据交换技术的发展
于军
【摘 要】文章介绍了计算机网络数据交换的各个阶段：电路交换、报文交换和分组交换三个阶段，并且详细描述各个阶段的特点和其优缺点。最后介绍了计算机网络数据交换技术发展的趋势。 【期刊名称】科技创新与应用 【年(卷),期】2012(000)004 【总页数】1
【关键词】网络；数据交换；电路交换；报文交换；分组交换
计算机是上世纪四十年代随着二战而研制用于科学计算的产物，但是在上世纪七十年代，计算机多媒体功能的出现，使得计算机在企业中得以广泛的应用，计算机网络的出现使得计算机很快普及全球。计算机网络主要的作用是进行数据交换，网络数据的交换主要经历过电路、报文交换和分组交换三个阶段。
1 电路数据交换
电路交换数据源自十九世纪七十年代电话的出现，随着当时社会的需求和通信技术的发展，电路交换数据的方式由最初的人工接听方式、机电与电子自动交换方式、存储程序控制模拟和数字交换方式、第三方可编程交换方式等发展历程，现今人们正在研究融合多媒体格式的相互通信软交换技术。
在上世纪上半叶出现了半导体，此时人们就尝试将其应用在交换机中，同时引入电子技术，这就是电子交换机的雏形。开始时是在交换机的控制部分引入电子技术，其话务部分依旧采用机械接点的方式，这时就衍生了半电子交换机、准电子交换机等技术的出现。真正的全电子交换机出现是在微电子技术和数字
技术的出现后，才得以快速发展。一九四六年第一台以冯.诺依曼结构设计的计算机诞生，对交换技术产生了巨大的影响。随后的二十年里，人们将脉冲编码调制(PCM)技术成功的应用于通信传输系统，这大大提高了通话的质量、同时也节约了线路设备的成本。随着数字通信技术和PCM技术的快速发展，人们设计出将PCM技术应用于数据交换中。此时，世界各国就开始研制控制数字交换机。交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代的标志是一九七零年在法国的拉尼翁成功的开通了世界上第一台程控数字交换系统。程控数字交换技术所采用的PCM数字传输和数字交换，该技术首先应用在信息数字化中，接着应用于普通电话通信，并且为开通用户电报、数据传送等非话业务也提供了有利的条件。这就是现在寻常百姓家的电话通信所采用的通信技术，现在也发展到电话通过ADSL拨号上网上面来了。
电路交换技术要求在通信之前在通信的双方之间建立一条被能双方独占的物理通路，该通路由电话线联通。其优点有五个方面，其一传输数据的延时短，因为通信的线路为用户双方专用，数据是直达的；其二实时性强，由于通信的双方之间有专用的通信通道，建立后双方可以随时通信；其三没有失序的问题出现，通信的双方按发送的顺序来传送数据，秩序有然；其四既能传输模拟信号也能传输数字信号，能将数据很好的进行数模或模数转换；其五电路交换设备和控制都比较简单。缺点主要有三点，其一由于占用专有的通信通道，就会出现即使无人使用该通信通道也不能为其他人所服务，导致信道的利用率很低，出现资源浪费；其二由于数据的类型、规格、速率各不相同，其数据交互通信中就难以避免出现差错；其三计算机出现后，由于计算机的快速发展，其速度比电路交换数据的速度快出了很多倍，因此出现通信滞后的现象。
2 报文交换技术
随着交换技术的进一步发展，报文交换方式出现了。报文交换中所指的报文就是站点一次性所发送的数据块，其长度不限且可变，其数据传输的最小单位就是报文。其数据交换的过程如下，当一个站点要发生报文的时候，先将一个目标地址附加到报文的上面，网络站点根据报文上面的目标地址连接到目标节点，将数据传输到目标节点。每个目标节点在接收到整个报文后进行检查，如果确认无误则保存此报文，而后用路由信息找出下一个节点的地址，再将整个报文发送至下一个节点。因此，节点的端与端之间不需要先通过呼叫来建立连接。把报文发送到下一个节点后，再接收新的报文内容继续重复前面的操作，从而完成数据的交换过程。报文数据传输的时间延时，是指接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队延迟时间之和。
报文数据交换的单位是报文，报文中有目标地址、源地址等信息内容，在交换节点上采用的是存储转发的传输方式。其优点有，第一，报文交换无需为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文。从而解决了电路交换中占用专有通道的缺点。第二，通过对报文数据的存储转发，具有这些优势：①在存储转发中可以实现代码的转换和速率的匹配，在收发双方的时候可以不同时的处于可用状态，这就能方便不同类型、规格和速度的计算机之间进行相互通信；②在报文交换中便于设置代码的检验和数据的重发设施，加之交换结点的路径选择优势，当某条传输路径发生故障时，会自动重新的选择另一条路径传输数据，从而提高了传输的可靠性；③能为多个目标同时提供服务，即一个报文可以同时发送到多个目的地址，群发的功能是十分有优势的。另外还允许自己设置数据传输的优先级，让优先级别高的报文
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