数据交换技术论文篇1

交换设备是人类信息交互中的重要实施，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、传送信息的格式和技术，以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换，交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求，也将大大地推动异步传输技术（ATM）和同步数字系列技术（SDH）及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。

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

一、电路交换

自1876年美国贝尔发明电话以来，随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展，电路交换技术从最初的人工接续方式，经历了机电与电子式自动交换、存储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，当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。

随着电子技术，尤其是半导体技术的迅速发展，人们在交换机内引入电子技术，这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术，话路部分仍采用机械接点，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的进一步发展以后，才开始了全电子交换机的迅速发展。

1946年第一台电子计算机的诞生，对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期，脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在通信传输系统中，对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与PCM技术的迅速发展和广泛应用，于是产生了将PCM信息直接交换的思想，各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(Lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统，标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。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，除应用于普通电话通信以外，并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机，可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带ISDN业务。

二、报文交换

报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。当一个站要发送报文时，它将一个目的地址附加到报文上，网络节点根据报文上的目的地址信息，把报文发送到下一个节点，一直逐个节点地转送到目的节点。

每个节点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这个报文，然后利用路由信息找出下一个节点的地址，再把整个报文传送给下一个节点。因此，端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间，等于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。

三、分组交换

分组交换是交换技术发展的重要成果，代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用，与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发，从而导致掉队现象的发生。因此，分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式．分组网络包含3个功能面，分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发，因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的X．25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接的以太网、CP／IP网络。

分组交换网有两种主要的形式：面向连接和无连接。对于分组交换技术来说，面向连接的网络与电路交换类似，也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源；但由于它采用统计复用，所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来，已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是X．25网络，但由于它协议复杂，速度有限，逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是X．25的改进版本，它简化了协议以提高处理效率。

计算机领域的一个侧重点是局域网，即小范围、小规模的网络，用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。

在20世纪90年代中后期，因特网获得较大发展，规模持续扩大，对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对IP分组进行转发时路由表的查找比较复杂，转发速度受到很大限制。前面指出，面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找，速度是很快的。人们结合ATM技术在这方面的优点，提出将核心网络改为使用类似于ATM的交换机，而只在边缘网络使用路由器的IP交换技术，最终发展为多协议标记交换(MPlS)。然而，在随后的几年中，提出了多种实用的高速路由查找方法，使其不再成为瓶颈。此时，MPLS最大的优点就是流量工程(TramcEn小needng)能力，即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作，MPLS技术并没有被广泛使用。

四、综合业务数字交换

综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络，适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式ATM(AsynchronousTransferMode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。ATM是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组，并使用空闲信元来填充信道，从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道，因而流量控制和差错控制便可移到用户终端，网络只负责信息的交换和传送，从而使传输时延减小。所以ATM适用于高速数据交换业务。

随着通信技术和通信业务需求的发展，迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(B—ISDN)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务，又要容纳实时性的电话和电视信号业务，还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求，提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下，传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性，以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此，在研究新的传送模式时需要找出两全的办法，既能达到网络资源的充分利用，又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(ATM)。

ATM是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前，数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源，提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力，而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。

与此同时，人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据，

已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特／秒增加到几兆比特／秒。这样，节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。ATM对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式，更能适应现代的这种环境。

ATM方式中，采用了分组交换中的虚电路形式，同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源，网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说，ATM方式既兼顾了网络运营效率，又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。

五、计算机网络数据交换技术发展的展望

近年来。以Internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构，并且随着信息社会的到来，人们的日常生活、学习工作已经离不开网络，这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长，并且对网络也提出了更高的要求，不仅要提供话音、数据、视频业务，也要同时支持实时多媒体流的传送，并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性，并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台，能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。

下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现，可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务，实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合，构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路，使人类能在任何时间和地点，以一种可以接受的费用和质量，安全的享受多种方式的信息应用”的目标。

参考文献:

数据交换技术论文篇2

交换设备是人类信息交互中的重要实施，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、传送信息的格式和技术，以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换，交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求，也将大大地推动异步传输技术（ATM）和同步数字系列技术（SDH）及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。

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

一、电路交换

自1876年美国贝尔发明电话以来，随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展，电路交换技术从最初的人工接续方式，经历了机电与电子式自动交换、存储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，当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。

随着电子技术，尤其是半导体技术的迅速发展，人们在交换机内引入电子技术，这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术，话路部分仍采用机械接点，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的进一步发展以后，才开始了全电子交换机的迅速发展。

1946年第一台电子计算机的诞生，对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期，脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在通信传输系统中，对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与PCM技术的迅速发展和广泛应用，于是产生了将PCM信息直接交换的思想，各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(Lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统，标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。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，除应用于普通电话通信以外，并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机，可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带ISDN业务。

二、报文交换

报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。当一个站要发送报文时，它将一个目的地址附加到报文上，网络节点根据报文上的目的地址信息，把报文发送到下一个节点，一直逐个节点地转送到目的节点。

每个节点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这个报文，然后利用路由信息找出下一个节点的地址，再把整个报文传送给下一个节点。因此，端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间，等于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。

三、分组交换

分组交换是交换技术发展的重要成果，代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用，与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发，从而导致掉队现象的发生。因此，分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式．分组网络包含3个功能面，分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发，因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的X．25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接的以太网、CP／IP网络。

分组交换网有两种主要的形式：面向连接和无连接。对于分组交换技术来说，面向连接的网络与电路交换类似，也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源；但由于它采用统计复用，所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来，已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是X．25网络，但由于它协议复杂，速度有限，逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是X．25的改进版本，它简化了协议以提高处理效率。

计算机领域的一个侧重点是局域网，即小范围、小规模的网络，用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。

在20世纪90年代中后期，因特网获得较大发展，规模持续扩大，对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对IP分组进行转发时路由表的查找比较复杂，转发速度受到很大限制。前面指出，面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找，速度是很快的。人们结合ATM技术在这方面的优点，提出将核心网络改为使用类似于ATM的交换机，而只在边缘网络使用路由器的IP交换技术，最终发展为多协议标记交换(MPlS)。然而，在随后的几年中，提出了多种实用的高速路由查找方法，使其不再成为瓶颈。此时，MPLS最大的优点就是流量工程(TramcEn小needng)能力，即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作，MPLS技术并没有被广泛使用。

四、综合业务数字交换

综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络，适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式ATM(AsynchronousTransferMode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。ATM是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组，并使用空闲信元来填充信道，从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道，因而流量控制和差错控制便可移到用户终端，网络只负责信息的交换和传送，从而使传输时延减小。所以ATM适用于高速数据交换业务。

随着通信技术和通信业务需求的发展，迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(B—ISDN)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务，又要容纳实时性的电话和电视信号业务，还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求，提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下，传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性，以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此，在研究新的传送模式时需要找出两全的办法，既能达到网络资源的充分利用，又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(ATM)。ATM是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前，数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源，提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力，而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。

与此同时，人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据，已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特／秒增加到几兆比特／秒。这样，节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。ATM对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式，更能适应现代的这种环境。

ATM方式中，采用了分组交换中的虚电路形式，同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源，网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说，ATM方式既兼顾了网络运营效率，又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。

五、计算机网络数据交换技术发展的展望

近年来。以Internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构，并且随着信息社会的到来，人们的日常生活、学习工作已经离不开网络，这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长，并且对网络也提出了更高的要求，不仅要提供话音、数据、视频业务，也要同时支持实时多媒体流的传送，并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性，并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台，能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。

下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现，可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务，实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合，构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路，使人类能在任何时间和地点，以一种可以接受的费用和质量，安全的享受多种方式的信息应用”的目标。

参考文献:

数据交换技术论文篇3

交换设备是人类信息交互中的重要实施，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、传送信息的格式和技术，以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换，交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求，也将大大地推动异步传输技术（atm）和同步数字系列技术（sdh）及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。

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

一、电路交换

自1876年美国贝尔发明电话以来，随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展，电路交换技术从最初的人工接续方式，经历了机电与电子式自动交换、存储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，当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。

随着电子技术，尤其是半导体技术的迅速发展，人们在交换机内引入电子技术，这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术，话路部分仍采用机械接点，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的进一步发展以后，才开始了全电子交换机的迅速发展。

1 9 4 6年第一台电子计算机的诞生，对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期，脉冲编码调制(pcm)技术成功地应用在通信传输系统中，对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与p c m技术的迅速发展和广泛应用，于是产生了将p c m信息直接交换的思想，各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统，标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。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，除应用于普通电话通信以外，并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机，可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带isdn业务。

二、报文交换

报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。当一个站要发送报文时，它将一个目的地址附加到报文上，网络节点根据报文上的目的地址信息，把报文发送到下一个节点，一直逐个节点地转送到目的节点。

每个节点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这个报文，然后利用路由信息找出下一个节点的地址，再把整个报文传送给下一个节点。因此，端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间，等于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。

三、分组交换

分组交换是交换技术发展的重要成果，代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用，与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发，从而导致掉队现象的发生。因此，分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式．分组网络包含3个功能面，分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发，因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的x．25、帧中继、atm、mpls以及无连接的以太网、cp／ip网络。

分组交换网有两种主要的形式：面向连接和无连接。对于分组交换技术来说，面向连接的网络与电路交换类似，也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源；但由于它采用统计复用，所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来，已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是x．2 5网络，但由于它协议复杂，速度有限，逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是x．2 5的改进版本，它简化了协议以提高处理效率。

计算机领域的一个侧重点是局域网，即小范围、小规模的网络，用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。

在2 0世纪9 0年代中后期，因特网获得较大发展，规模持续扩大，对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对i p分组进行转发时路由表的查找比较复杂，转发速度受到很大限制。前面指出，面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找，速度是很快的。人们结合atm技术在这方面的优点，提出将核心网络改为使用类似于a t m的交换机，而只在边缘网络使用路由器的i p交换技术，最终发展为多协议标记交换(mpls)。然而，在随后的几年中，提出了多种实用的高速路由查找方法，使其不再成为瓶颈。此时，mpls最大的优点就是流量工程(tramc en小needng)能力，即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作，mpls技术并没有被广泛使用。

四、综合业务数字交换

综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络，适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式atm(asynchronous transfer mode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。a t m是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组，并使用空闲信元来填充信道，从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道，因而流量控制和差错控制便可移到用户终端，网络只负责信息的交换和传送，从而使传输时延减小。所以a t m适用于高速数据交换业务。

随着通信技术和通信业务需求的发展，迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(b—isdn)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务，又要容纳实时性的电话和电视信号业务，还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求，提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下，传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性，以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此，在研究新的传送模式时需要找出两全的办法，既能达到网络资源的充分利用，又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(atm)。

a t m是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前，数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源，提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力，而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。

与此同时，人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据，已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特／秒增加到几兆比特／秒。这样，节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。a t m对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式，更能适应现代的这种环境。

a t m方式中，采用了分组交换中的虚电路形式，同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源，网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说，a t m方式既兼顾了网络运营效率，又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。

五、计算机网络数据交换技术发展的展望

近年来。以internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构，并且随着信息社会的到来，人们的日常生活、学习工作已经离不开网络，这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长，并且对网络也提出了更高的要求，不仅要提供话音、数据、视频业务，也要同时支持实时多媒体流的传送，并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性，并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台，能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。

下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现，可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务，实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合，构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路，使人类能在任何时间和地点，以一种可以接受的费用和质量，安全的享受多种方式的信息应用”的目标。

参考文献:

数据交换技术论文篇4

2.3信息交换平台解决的主要问题   由于各医疗机构采用不同系统，不同数据库或者医疗机构之间根本无法连通，医院、医生、病人无法通过现有网络获得有价值的数据信息，数据之间形成了一个个信息孤岛。   根据信息交换技术对安全性，开放性和灵活性等技术特性的需求，信息交换平台应解决同构和异构数据交换问题。在目前各医疗机构单位中，医疗机构信息化建设并不是从零开始，许多单位已有了自己的业务系统，其采用的硬件、平台、数据库和应用不尽相同，信息交换平台必须全面解决异构平台、异构数据库之间的信息交互问题，充分保护各个单位已有投资和历史数据。   通过数据共享交换平台，可达到如下目标： 　　消除数据冗余 　　能够在不同系统间进行数据转换和传递 　　支持不同数据格式和通信协议 2.4信息交换平台架构

该交换平台采用xml作为信息交换的标准，通过消息传递进行数据的交换，在交换过程中能对消息进行加密、审计、能监控和管理不同应用系统之间通信。

2.5信息交换平台的关键技术

1）  信息的访问控制：在分布式应用计算环境中，信息交换平台应提供数据的访问授权和操作控制，确保数据在使用过程中的安全性。本方案中将主要采用基于pmi的访问控制技术，将授权机制的定义与实现分离。

2）  信息的分析处理：分析处理的关键技术主要包括数据挖掘和分析技术，主要通过对大量数据的综合分析为科学决策提供数据支持，包括olap功能支持。

3）  信息的暂存控制：交换平台应对信息在交换过程中提供暂时存储服务，根据数据的安全级别提供相应的安全保护机制，并对交换完成的数据进一步提供数据销毁机制，防止数据的泄漏。

4）  信息的分发控制：信息交换平台的数据交换权限控制采用pmi授权管理技术体系，由各部门对各自需要交换的业务数据提供对应的分发控制策略的定义，并由数据交换子系统根据该策略进行相应的数据流控制。

5）  soap服务支持：信息交换平台需要提供对soap服务的支持，以确保数据在交换过程中的机密性，完整性，以及抵赖性。soap技术所采用的xml数据表示方法也能提供对异构数据库平台之间的数据转换功能支持。 2.6 信息交换流程

采用web service进行系统的集成，下图所示web service是分布在互联网上的web service对象，为说明问题我们只举例列出三个web service对象。

下面举例大概说明直属重点医院和急救中心如何进行信息交换，医疗机构信息交换平台调用直属重点医院的web service，直属重点医院web service通过查询数据库来提供患者的信息，将结果以soap编码xml文档的形式返回给医疗机构信息交换平台，再转交给急救中心web service来处理。

加入web service对象三层模型示意图

从上图可以看出，医疗机构信息交换品平台承担了中间服务层的角色，而直属重点医院web service、急救中心web service、卫生局web service属于数据层部分。

中间服务层与数据层的交互可动态进行，具有松散耦合的特点；这是由于web service具组件对象的即插即用的特点；web service还可以通过uddi可实现完全的动态查找和发现机制。

数据交换技术论文篇5

1　能够区分数字信号与模拟信号，了解网络中的数据传输方式。

2　知道网络通信中常用的几种数据交换技术。

3　能够利用已学知识解释生活中的实际问题。

教学重点与难点：

重点：网络中的数据传输的方式；几种数据交换技术的工作原理。

难点：使用线路交换、分组交换的工作原理。

教学过程：

一、新课引入

师：首先展示几张图片，内容为远古时代的壁画、古代的烽火以及现代的电报电话机，目的是通过阐述人类进行通信久远的历史以及随着科技进步，使通信方式的不断进步与革新的事实，引出本节课的内容“网络中的数据通信”。

二、网络中数据的传输方式

师：首先以电话机的工作原理为例，引出简单的通信系统以及模拟信号。

1　模拟信号：以电话机的工作原理为例，引出简单的通信系统以及模拟信号。

2　数字信号：由两台电脑直接通过串口相连实现通信，引出数字信号。

3　分析两种信号的特点：

学生思考：为什么计算机在连人因特网时，需要使用调制解调器。

教师通过思考题的分析引出调制解调器的作用。

4　数字信号和模拟信号的相互转换。(调制解调器的作用。)

5　网络中数据的传输方式：

传输方式：基带传输(数字信号)和频带传输(模拟信号)

师：小结网络中数据传输的两种方式：

基带传输：在数字信道上直接传送数字信号的方法称为基带传输。一般用于传输距离较近的数字通讯系统。

频带传输：对于频带信号(模拟信号)的传输就叫做频带传输。适合于远距离传输。

三、信息交换技术

提出任务：多台通信设备之间如何实现数据传输?

1　学生活动：将全班同学分成三组，模拟一次信息传输的教学游戏(如下图所示)，游戏规则：教师分别给三个组中第一个同学一段话，要求第一个同学将这段话的内容经过第2、3……传递到第8位同学，每个点上的同学只要接到上一节点同学的任务。就不能停歇。并将抄完的传给下一个目标点，直到任务完成为止。三个组同时进行，看哪个组最先完成任务。

活动方案1：A同学将整首诗传给B结点的同学。

活动方案2：A同学将整首诗分为五段，并且按顺序一段一段的传给B结点同学。

说明：第三组可以同时传递两张纸条，体现出线路的共享。为了区分两张纸条，可以用不同的颜色来标记。

学生思考：就活动中出现的情况来分析为什么会出现这种情况，哪种方案各有哪些优缺点。

2　工作原理：借助教学课件和Flas从理论上来分析线路交换技术和分组交换技术的特点及其工作过程。

3　归纳：结合前面的游戏和所演示的动画，分析两种交换技术的特点，填写下表：

四、问题讨论

学生阅读教材，思考：现在流行的IP电话比传统电话省钱，但话音质量不如传统电话好，其原因是什么呢?请运用前面的实验结果分析一下。

师：引导学生得出结论。

传统电话：线路交换技术。

IP电话：分组交换技术。

五、小结

师：带领学生归纳本节课所学知识，细心的学生应该注意到，信息传递游戏使用的文字素材正是本节课的知识要点。

六、反思

本节课的内容分为数据传输方式和数据交换方式两部分，这部分知识理论性较强，涉及到的原理和概念较多，可以说是学生容易感到厌烦的内容。特别是数据交换方式这一部分是本节课的重点及难点。同时也是高度抽象的内容，学生仅从理论的角度去学习难度很大，所以我采用活动探究的方法，设计了模拟信息传递的游戏，这不仅能激发学生的学习兴趣，同时，对于学生的理解起到了关键性作用。在师生积极的配合下，本节课收到了良好的效果。

数据交换技术论文篇6

中图分类号TM8 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）49-0158-02

Layer 3 Switching Technology Principle and Applicatio

WANG Yu1,ZHOU Wu-qiang2

1.Luoyang Institute of Science and echnoIogy,Luoyang 471003

2.Luoyang Institute of Science and echnoIogy,Luoyang 471003

Abstract Layer 3 switching is integrated by the layer 2 switching and routing technology, base on layer 3 switching to configure VLAN,the transfer speed will be improved by the wire-speed switching in a VLAN-subnet and the wire-speed routing between VLAN-subnets. This article from the layer 3 switching technical generation, working principle, application and realization from the data exchange technology development trend are discussed in detail layer 3 switching technology.

Keywords Layer 3 Switching；Route；VLAN

0 引言

在信息化高速发展的今天，网络的应用越来越普及，网络的性能和传输速率都得到了非常大的提高，设备功能越来越强大，网络正朝着虚拟化、高速化和大型化的方向发展，早期的路由器和交换机网络模式已经不能满足日益增长的子网间通信需求，更难实现多媒体通信所要求的低延迟量的稳定性，将企业局域网络模型转变为三层交换+虚拟局域网模式是信息化发展必然的趋势。

1 第三层交换技术简介与工作原理

1.1 第三层交换技术简介

大家都知道，传统的交换技术是在0SI模型中的第二层（数据链路层）进行操作的，而第三层交换技术则是相对于传统交换技术而提出的。在局域网中，逻辑上划分的不同VLAN之间通信必须要通过路由器转发，由于VLAN之间的数据通信量是巨大的，如果路由器对每一个数据包都路由一次，随着网络上数据通信量的不断增加，路由器将不堪重负，成为整个网络运行的瓶颈。基于这种情况三层交换技术便应运而生，它是在0SI模型中的第三层（网络层）实现了数据包的高速转发，不仅具有非常强大的二层包处理能力，而且它还可以工作在OSI第三层替代或部分完成传统路由器的功能。简而言之，它就是二层交换技术与三层转发技术的结合，从而解决了局域网中网段划分之后子网间通信必须依靠路由器的局面，解决了由于使用路由器速度较慢造成的访问速度低下，网络规模受限制等问题。

1.2 第三层交换技术工作原理

当前主要存在两种第三层交换技术：一是流交换，它不在0SI模型中的第三层（网络层）处理所有报文，而只分析流中的第一个报文，完成路由处理，并基于第三层地址转发该报文，流中的后续报文被交换到0SI模型中的第二层(数据链路层)，从而打通源IP地址和目的IP地址之间的一条通道。有了这条通道，三层交换机就没有必要每次将接收到的数据包进行拆包来判断路由，而是直接将数据包进行转发，将数据流进行交换，这种技术的设计目的是方便线速路由；二是报文到报文交换，每一个报文都要经过第三层处理，且数据流转发是基于第三层地址的。掌握第三层交换技术的精髓首先需要区分这两种报文的不同转发方式。

流交换方法因为后续报文走捷径而无需第三层处理。由于它不能适应路由的拓扑变化，它就不能识别路由表中对标准协议的改变。因此，流交换方法可能需要另外的协议取得拓扑变化信息，以便到达交换系统正确的地方。

报文到报文交换设备通过运行标准协议并维护路由表，可动态地重新路由报文，绕过网络的拥塞点和故障点而无需等待高层的协议检测报文丢失，其明显特征是其能够适应路由的拓扑变化。

1.2.1 流交换技术原理及实现方法

在流交换中，首个报文被分析以确定其是一组具有相同源地址或目的地址的报文或者是否标识一个“流”，节省了检查每一个报文要浪费的处理时间。流交换需要两个技巧，其一是，一旦建立穿过网络的路径，就让流足够长以便利用捷径的优点；其二是，要识别第一个报文的哪一个特征标识一个流，这个流可以使其余报文走第二层路径。怎样识别属于特定流的报文、建立通过网络的流通路径以及检测流随实现机制的变化而不同。

假定使用IP协议的两台计算机通过第三层交换机进行通信的过程，发送计算机甲在开始数据发送时，已知目标计算机的IP地址，但不知在网络上发送所需要的MAC地址，则要采用地址解析协议（ARP）来确定目标计算机的MAC地址。发送计算机把自己的IP地址与目标计算机的IP地址比较，采用其软件中配置的子网掩码提取出网络地址来确定目标计算机是否与自己在同一子网内。若目标计算机乙与发送计算机甲在同一子网内，甲广播一个ARP请求，乙返回其MAC地址，甲得到目标计算机乙的MAC地址后将这一地址存储起来，并用此MAC地址封包转发数据，第二层交换模块查找MAC地址表确定将数据包发向目标端口。

如果两台计算机不在同一子网内，发送计算机甲要与目标计算机丙通信，发送计算机甲要向“缺省网关”发出ARP（地址解析协议）封包，而“缺省网关”的IP地址已经在系统软件中设置，这个IP地址实际上对应第三层交换机的第三层交换模块。所以当发送计算机甲对“缺省网关”的IP地址广播出一个ARP请求时，若第三层交换模块在以前的通信过程中已得到目标计算机乙的MAC地址，则向发送计算机甲回复乙的MAC地址；否则第三层交换模块根据路由信息向目标计算机广播一个ARP请求，目标计算机丙得到此ARP请求后向第三层交换模块回复其MAC地址，第三层交换模块保存此地址并回复给发送计算机甲以后，当再进行甲与丙之间数据包转发时，将用最终的目标计算机的MAC地址封包，数据转发过程全部交给第二层交换处理，数据得以高速交换。

1.2.2报文到报文交换技术原理及实现方法

报文到报文交换遵循这样一个数据流过程：报文进入交换机中的物理接口，即OSI模型中的第一层，然后在第二层接受目标MAC检查，如能在第二层能交换则进行二层交换，否则进入到第三层，即网络层。在第三层，报文要经过地址解析、路径确定及某些特殊服务，处理完毕后报文已更新，确定合适的输出端口后，报文通过OSI模型中的第一层传送到物理介质上。传统路由器是一种典型的符合第三层报文到报文交换技术的设备，现代基于硬件的第三层交换设备已经克服它完全基于软件的工作机制所产生的固有缺陷。

2 第三层交换机的应用

第三层交换机的应用，主要是代替传统路由器作为网络的核心。在以太网中，配合其他普通交换机使用，系统管理员能打造无缝的以太网交换系统，为整个系统提供高质量的网络服务。在大型局域网中，往往会将第三层交换机用在网络的核心层，用第三层交换机上的各种不同类型的端口连接不同的子网或VLAN，这样的结点数相对较少，结构相对简单，而且成本较低，也有较多的控制功能。

3 结论

三层交换技术和VLAN在当今的局域网已经广泛应用，两者的紧密结合可将用户终端高效规范管理，使得局域网络能够更加灵活地配置，能将广播风暴以及病毒攻击限制在较小的范围内，大大加强了网络系统的安全性。随着局域网络技术的不断发展和完善，三层交换技术和VLAN还会为提高网络管理的安全性、方便性、可靠性及运行效率发挥更大的作用。

数据交换技术论文篇7

新编行业标准《火力发电厂信息系统设计技术规定》已完成了报批稿并报批，在讨论稿中提出了SIS和MIS两网合一和功能融合的概念，统一为电厂信息网络系统。网络结构上SIS交换机和MIS交换机合并配置，通过交换机模块和端口间的VLan技术和防火墙技术，实现SIS和MIS的隔离方案，信息系统网络结构示意见下图所示。

SIS和MIS两网合一信息系统网络结构示意图

常规SIS和MIS网络结构示意图

虽然通过交换机模块和端口间的VLan技术和防火墙技术的SIS和MIS两网合一方案相比于常规SIS和MIS网络结构方案可以减少一对核心交换机和一台SIS镜像服务器，理论上可以减少投资，提高数据的传输效率。但是仍然存在一些技术问题，主要有以下几个方面：

1. VLan技术和防火墙是基于交换机的配置功能，通过交换机的管理程序设定的，而交换机的保护能力较弱，端口隔离功能和控制权限的设置信息存储在交换机的配置文件上，黑客或者恶意的攻击者可以通过修改交换机的配置文件的方式取得交换机的控制权限，从而建立控制区和管理区的连接，通过管理区的端口取得对控制区的访问和控制能力，从而对电厂的运行造成破坏。

2. VLan技术和防火墙只能做到应用层和表示层的数据隔离，通过对数据包的报头地址过滤和阻断进行隔离，实现两个区之间的数据包的传输限制，而对于广播性质的无地址的数据包并没有防护能力，并不是实质物理层的隔离，恶意攻击者仍然可以通过广播方式利用操作系统的漏洞或者后门实现对控制区主机的控制，或者可以通过克隆控制区主机的网卡物理地址伪装成控制区设备取得数据和控制权限。

3. 在电厂项目中，SIS服务器和交换机设备往往放置在控制楼或电子设备间，而MIS服务器和交换机设备往往放置在生产办公楼区域，布置位置并不适合合并设置，而且虽然减少了交换机的数量但是需要配置具有高级网管功能的模块式交换机，而且交换机的交换能力要求更高，连接的端口并没有减少，因此投资并不会减少，而且会造成交换能力的浪费。

4. SIS和MIS交换机合并设置，MIS系统由于处于管理和办公区等级较低经常存在着升级和维护的需要，如果需要停止交换机的运行将会影响SIS系统的数据采集，造成数据曲线的中断影响机组的数据完整性。

数据交换技术论文篇8

关键词：虚拟网络设备 虚拟交换机 设计

1、虚拟交换机的工作原理

在网络系统中，对于同一局域网的机器彼此之间能够实现相互访问，即使在物理上机器分布在不同的地点，但是在逻辑上是统一虚拟网络的机器依然能够实现彼此之间的访问，基于这样的一个原理，从而得出虚拟交换机。虚拟交换机技术主要是将两个物理上连接在一起的交换机结合在一起，对外呈现出一个虚拟并具有一定的逻辑关系的交换机，在虚拟交换机在使用VSS技术后，对于SW5和WS6，可以认为是连接在同一交换机上，并且能够实现的EtherChannel技术的应用。EtherChannel也能够实现冗余和负载均衡的功能。由于使用VSS技术后系统只有一个逻辑交换机，在网络拓扑中也没有交换环路，也不需要STP和VRRP，从而大大的简化了虚拟交换机问题的复杂性[1]。

2、虚拟交换机的设计分析

2.1基于流分组虚拟交换机设计

在虚拟交换机设计的过程中采用流分组交换技术对网络协议不用改动，只要通过交换内核协议栈就能够实现交换工作，从而能够极大的增加数据交换效率，但是需要在虚拟交换机的内核协议栈数据结构上设计一些数据流控制的信息以进行标识当前的数据报文属于的数据流。数据报文控制信息如下表1所示：

在对数据报文进行标识后，其数据报文的头部结构应如表2所示，并且逻辑报文的生存时间不仅能够有效防止逻辑数据报文在网络中过久的滞留而造成网络队列排列过长而出现溢出的现象，而且还可以有效保证数据帧在成环的链路中能够被转发，从而实现两之间的多路径转发的特点[2]。

虚拟交换机的虚拟网卡对每一个发出的数据报文的控制信息都需要进行标记，并且对于相连接的交换节点在受到相应的数据包后，也将会根据控制器的数据建立虚拟连接表，并且交换节点还可以根据数据报文的控制信息查找相应的虚拟表，最后将其发送到相应的端口，从而完成数据报文的交换。

而在流的分组交换中可以在虚拟机内部网络通信中进行设定MTU数据包进行提高数据报文的转发效率，并且在内核协议栈中可以避免IP重装和分组的过程，从而能够降低数据报文的转发延时。在虚拟设备中对于每一个虚拟端口的虚拟连接设计，可以进行自由的配置匹配规则用以对数据报文的过滤和匹配，假如某一个端口限制的IP地址为10.0.0的数据包发送，如果接收到类似的数据包就抛弃。

2.2 虚拟交换机系统模块的设计分析

2.2.1 虚拟端口管理模块

虚拟端口模块的处理主要是负责虚拟交换机的虚拟端口的初始化以及端口发送接收队的维护，当虚拟交换机系统初始化后并在网络端口建立成后，就可以对虚拟端口进行数据初始化，当模拟器终端连接后应该将虚拟端口和终端两者进行绑定，在终端断开后只要进行恢复数据就能够使端口继续使用，并且虚拟端口管理提供的接收发送对列接口，从而能够为其他的模块提交接收或者发送的数据请求[3]（如表3，4）。

2.2.2 虚拟网络模块

网络模块的主要作用是负责与网络网络相关的所有的工作。在虚拟网络交换机设计的过程中首先建立监听端口，然后与模拟实体交换机物理进行连接，接收模拟器发送的数据有数据处理模块进行处理，并将数据进行业务处理模块处理，最后将处理后的数据放在每一个端口的发送消息队列中，并由网络模块发送到指定的模拟器的终端[4]。

3、结语

虚拟交换机是数字程控交换机所具备的一种功能，是当今信息通信中一种最新的应用技术，它也是构成虚拟平台网络的重要的角色，在虚拟交换机设计的过程中，利用虚拟网络设备的流分组交换技术以及以太网系统设计不仅能够达到组网灵活性、业务流动性的特点，而且还能实现安全、自适应以及易管理等特点。

参考文献

[1]王隆杰.虚拟网络交换机技术[J].通信技术，2009，42（4）：83—86.

数据交换技术论文篇9

计算机网络是由大量的网络接入终端以及网络连接节点组成的，数据可通过计算机网络实现便捷高效的共享和传输。就覆盖范围对计算机网络进行分类可将其分为局域网、城域网与广域网三类。无论哪种网络都是按照标准的体系结构进行部署的，为降低网络部署的复杂性，提升网络应用的灵活性，现代计算机网络均采用分层的方法设计实现，每一层负责某一具体的功能实现，不同终端之间的同层信息都按照统一的通信协议进行数据交换。故应用于计算机网络中的技术大致可以分为拓扑结构类、体系结构类以及通信协议类等。

1 计算机网络的拓扑结构

计算机网络无论其规模是大还是小，通常都是以局域网为基本单位的。计算机终端在构成局域网时需要按照一定的拓扑结构进行连接。目前局域网组网的拓扑结构主要有三种，分别为总线型、环型以及星型。

总线型拓扑结构使用一条主数据电缆进行数据发送与接收，网络中的所有终端都通过一个端点与数据总线相连，这种拓扑结构下的局域网设有一个起始点与一个终止点，网络内终端之间的通信都是通过数据总线完成的。这种拓扑结构具有结构简单、应用便捷等特点。但是缺点也非常明显：由于所有终端共用一根数据总线进行通信，故一次仅允许一个终端进行通信，网络利用率非常低。

环型拓扑结构将各节点串联成一个闭合的回路，数据在局域网中进行传输是按照规定的方向进行单向传输。这种拓扑结构下的局域网中不存在逻辑起点与终点，且终端间的数据传输不受其他终端的影响，具有结构简单易于管理等优点。但是这种拓扑结构需要在结点位置添加中继器以保证信号能够传输到接收端，且一旦网络中的结点过多时传输效率会急剧下降。

星型拓扑结构中各结点与中央集线器相连。终端间的数据通信经由中央集线器路由实现。其组网实现简单便捷，相较于前两种组网结构而言，数据传输效率更高。

为实现最佳通信，现代计算机网络通常使用多种拓扑结构进行混合组网。最为常用的是总线与星型混用的组网结构。该结构下数据总线负责逻辑通信，星型辐射电缆负责物理布局。

2 计算机网络中的数据交换技术

数据交换技术可有效增加用户的通信带宽，允许计算机网络中的多组终端之间进行并行通信而不发生信息碰撞。目前应用最为广泛的数据交换设备为交换机或交换式集线器，其不仅能够提供存储转发等功能还能够为计算机网络提供诸如直通等桥接技术。

桥接交换机在进行数据交换时首先会对所需传输数据中帧定位置的数据进行检测，以确认数据的源地址与目标地址，然后将其与交换机内的动态地址表进行对比，将其发送到目标地址端口实现数据的交换传输。这种数据交换方式下的节点终端可以独享对应交换机端口的通信带宽，因而可以达到非常高的数据传输速率。

直通方式是另外一种数据交换方式，这种数据交换方式直接在输入端口与输出端口之间建立通信链路，利用该链路进行数据通信，因而相较于桥接的通信方式而言，其数据交换速度更快，延时更小，在计算机网络规模较小时可以使用。需要说明的是，这种通信方式要求通信双方具有相同的数据传输速率。

3 虚拟专用网技术

虚拟专用网技术使用隧道协议将需要传输的数据进行重新封装，在重新封装的数据包的包头添加路由信息，之后根据该路由信息将数据通过隧道路由到目的端点进行解封，进而实现网络中的端与端通信。

虚拟专用网中所使用的协议成为隧道协议。该协议根据隧道建立的层次不同分为第二层隧道协议与第三层隧道协议两种。前者规定隧道建立在网络结构模型的链路层，该层以帧为数据交换单位，通信数据被封装在点对点协议帧中，然后该封装帧通过PPTP隧道协议添加IP数据报文以实现在计算机网络内的传输。后者规定隧道建立在网络结构模型的网络层，该层以包为数据交换单位，该协议下的整个IP数据包都要被封装处理，隧道内只传输网络层报文。

比较两种实现方式，第三层隧道实现方式安全性更高，扩展性更强，对系统的负荷要求较低，隧道一旦建立即可实现虚拟专用网内的数据通信。

4 计算机网络相关技术应用与实践

计算机网络相关技术的应用主要是组建诸如LAN、INTERNET、ATM以及无线网络等并限期提供服务支持。无论是那种网络，其在网络部署过程中都要考虑到拓扑结构设计、数据交换方式选择以及扩展通信等内容。

以普通的计算机网络为例，网络所承载的主要业务有数据、语音以及视频等。在进行网络构建时可以选用TCP/IP协议来构建骨干网络，而网络的拓扑结构可选用星型结构，不同计算机终端通过路由器和交换机进行连接，交换机部署在层级较高的节点中，同时提供内网与外网的通信接口，路由器部署在层级较低的节点中提供终端路由服务。为保障网络通信的安全稳定，网络中还可以应用防火墙技术、虚拟专用网技术、备份技术、日志管理等技术来丰富和完善计算机网络的整体性能。

[参考文献]

数据交换技术论文篇10

【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216（2016）10C-0080-01

《交换原理与设备》是我院通信技术专业的核心课程。本课程的教学目标是使学生熟悉电信网基本理论知识；掌握程控交换机设备的硬件结构、功能特点；具备程控交换设备基本操作、 故障排查和维修技能。该课程对应的就业岗位有交换机务员、线务员、电信营销员、售前售后工程师等。

一、传统教学方法

该课程传统的教学方法是在教室讲解理论知识，在实验室完成实验。其中理论部分以教师讲授为主，学生被动接受新知识，学生听起来乏味，教学质量不高。实践部分主要结合实验箱和电话机做一些验证性的实验，即通过拨打电话机，观察示波器显示的波形，验证实验箱产生的波形，实验过程操作简单，只是使学生掌握一些认知性的知识，学生缺乏学习兴趣，影响教学效果。

二、基于实训平台的教学方法

如今通信技术快速发展，对交换技术提出更高的要求，于是华为、大唐、中兴等交换设备的制造商研发出了高集成度、小体积、低耗电、高可靠性的程控交换机。目前一些高校已购入这些先进的设备，为本门课程的学习提供了基于工作岗位的实训环境。

我院与中兴通讯共同建设了现代通信综合实训室，其中程控交换实训平台由中兴通讯设备ZXJ10数字程控交换机、用户操作维护终端、电话机、专用实验管理软件和局域网等构成。利用此实训平台，学生可以了解ZXJ10程控交换机的硬件组成，熟悉各单板的功能；通过对程控交换机的系统数据、用户数据进行配置，可以实现本局基本呼叫、新业务的开通、群内通话以及信令中继业务；也可以由老师将设置好的数据进行修改，学生在操作维护台上查看告警系统，观测各单板的运行情况，进而判断配置的数据是不是正确，锻炼学生查找和处理故障的能力。通过这样的实训，学生能够在学校就掌握程控交换机的实际操作，为就业提供了有力的保障。

三、实验箱的有效使用

熟练的实践操作离不开理论知识的支撑，为了让学生能掌握程控交换机的工作原理，我们可以借助传统教学中的实验箱，做一些验证性的实验，加强学生对于知识的理解。例如，在介绍时分交换网络时，可以加入 “话路PCM编码与时分交换” 实验，通过对各测试点波形的观察与记录，理解时分交换网络的原理；在讲解呼叫处理的基本原理时，可以加入“呼叫处理与线路信号的传输”实验，通过主叫用户呼叫被叫用户，测量线路中的测试点，了解交换过程的各种信号流程，熟悉一次正常呼叫信号的传送流程；通过“双音多频接受与检测”实验，可以观测双音多频信号的波形，以及了解双音多频信号接收器的接收方法；通过“信令信号的产生与观测”实验，可以观测各种信号音、铃流音的波形，了解产生这些信号的电路结构。

四、一体化教学

（一）课堂和实训地点一体化

为了衔接好《交换原理与设备》的理论知识和实践知识，需要融合理论教学与实践教学，使其成为一体，根据职业岗位的要求，将教学资源重新进行整合，把《交换原理与设备》的课堂教学搬到实训室，教师和学生边教、边学、边做。

实训室应放置课程相关的专业资料，如实验箱的使用手册、实验仪器的说明书、程控交换机安装和维护手册等，方便在教学中学生可以随时查找资料，培养学生自主学习的能力。同时实训室应配备多媒体设备和其他一些必要的教学设备，以方便教师教学。

（二）教材一体化

目前大多数教材以理论知识结构体系来组织，以章节形式展开，缺乏学习的针对性和应用性，而且很少有反映新技术、新设备的内容。根据职业岗位的需求，需要编写一本结合实训设备、理论与实践融合的一体化教材。

（三）教师一体化

一体化教学要求教师在讲授理论知识的同时，还应有较强的实践操作能力，并能组织好教学活动。作为讲授《交换原理与设备》的教师，需要具备本门课程及相关课程的扎实的理论知识；还应熟练操作程控交换实验箱、实验仪器、程控交换实训平台等课程相关的实训设备；课堂和实训场地的一体化，要求教师还应组织好课堂教学活动，使教学与实践能够有序地展开。

五、结束语

通过将程控交换机与传统教学中的实验箱结合，一方面加强了学生对抽象理论知识的理解，另一方面提高了学生操作技能，既学到了新技术又充分利用了看似过时的实验设备，达到了学习内容和工作岗位的对接，培养了学生的实践能力和自主意识，为就业单位提供了优秀的人才。

参考文献：

数据交换技术论文篇11

中图分类号TP2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2010）33-0222-01

0 引言

随着XML（eXtensible Markup Language，可扩展标记语言）及其相关技术和应用和发展，XML成为应用系统间交换数据的一种标准，也是www重要的信息交换标准和表示的技术之一。XML由于其内容与形式的分离及良好的可扩展性，己经成为科学与业务应用中数据表示的标准以及Web服务中数据交换的标准。

1 XML及相关技术

XML是一种标记各种信息的元语言，这意味着任何类型的数据都可以在XML文档中被轻松的定义，所以它必将逐渐成为互联网中对各种信息进行表示、存储与交换的统一方式。单纯的XML文档是用来描述和保存数据的，而整个XML解决方案发展至今则包含了与XML相关的一系列技术，基于XML技术核心的软件体系正在逐渐形成。这些技术主要包括：用于规范和验证XML文档的DTD（文档类型定义）与XML Schema技术，用于格式化显示XML文档的CSS（层叠样式表）和XSL（可扩展样式表语言）样式表技术，用于把XML文档作为数据对象进行显示和编程处理的DSO（数据源对象）和DOM（文档对象模型）技术，以及在XML文档中使用的XLink和XPath链接技术等。

2 XML与数据交换

数据交换是指数据在不同的信息实体（如硬件平台、操作系统、应用软件）之间的相互发送、传递的过程。实行数据交换的不同信息实体必须统一建立一种数据传输的标准格式，因此在数据交换过程中会涉及到不同数据格式之间的转换和适配。XML标准的出现，使基于统一的规范格式的信息交换系统在实现技术上成为可能，各个应用系统可以制订底层数据交换的规范，并定制符合自己领域需要的配套标签。这样，只要制定一套数据交换规范，并且进行数据交换的应用系统传递的数据符合规则，就可以以XML作为相互之间的数据交换媒介，实现各种异构系统之间数据的交换与共享和信息集成。

XML与数据库技术是密不可分的。XML在数据表示和数据交换的优势，使许多中间件产品都提供了在关系数据库与XML文档之间转换数据的方法。利用XML文档作为中间数据源实现数据库间信息的交换需要将信息从源数据库提取出来转移到XML文档，然后再将信息从XML文档转移到目的数据库。XML文档和数据库是两种结构不同的信息载体，为了能够将信息从数据库转移到XML文档需要将数据库结构映射到XML文档，反之若要将信息从XML文档转移到数据库则需要将XML文档结构映射到数据库结构。为了能在数据接收端将接收到的XML数据传输给数据库，必须在XML文档与数据库之间进行转换。随着XML及其相关技术和应用的发展，XML不仅成为了应用系统间交换数据的一种标准，也是Internet中重要的信息交换标准和表示的技术之一。

3 XML与Web应用

传统的Web开发模式采用数据库来存储数据，不同的数据库系统使用不同的格式存储数据，使得在不同的系统间进行数据交换极为复杂，因此需要解决在现有的各种异构平台的基础上构建一个通用的与平台无关、语言无关的技术层，各种不同平台之上的应用依靠这个技术层来实施彼此的连接和集成。解决这个问题就要借助XML数据交换技术集成不同数据源，使用XML作为所有Web服务协议的数据表示层，在Web服务和客户端应用程序之间使用基于XML数据交换的消息传递机制进行通信。

基于XML在数据表示及交换的特性，XML提供了各种数据库管理系统之间的异构数据交换和信息共享的解决方案，使得以Web方式实现异构数据库平台、进行数据交换和集成成为可能，同时也成为了在网络上信息表示、传输与交换的关键。XML来自于与Web的强力结合，Web提供了一系列传输数据的协议，而XML提供了定义这些数据的方式。就目前来说，使用不同系统和不同编程语言的用户如要实现在Web上相互交流和共享数据，其基础就在于Web服务采用XML方式在系统之间交换数据。

在信息世界中，XML担任着重要角色，是互联网上和企业间交换和数据的主要互操作标准。它不仅可以满足迅速增长的网络应用的需求，还能够确保在通过网络进行交互操作时，具有良好的可靠性与互操作性。XML是数据交换过程中信息最合适的载体和表示方式。XML及相关技术解决了Web services所必须解决的通用性问题，XML和消息传递在服务和应用程序之间的相互通信方面起着关键性作用。

4 结论

XML已经成为标志Internet文档结构和内容的标准语言。数据交换的核心是信息的标准化，主要解决信息的可理解性。XML的出现为信息标准化提供了有力的工具。将需要交换的数据转换为XML文档，便可以在各个应用系统之间实现平台无关的传递。在遍布网络的系统之间交换数据，只要数据交换中各参与方采用统一的XML标签和格式生成XML文档，不同应用系统中不同语言编写的应用程序就能正确识别和解析文档中的数据，实现数据的动态交换。

参考文献

[1]李海亮，王韬，张伟，周永亮.XML文档与关系数据库的转换模型与实现.科学技术与工程，2008，8(16).

数据交换技术论文篇12

【分类号】：TN915.2

引言

近些年我国民航的发展日新月异，航班量每年递增，为民用空中交通提供重要的信息数据保障的通信系统也发展迅速，用于语音、VHF、雷达、导航。气象等数据和图像信息的传输网络系统也得到了长足的发展。目前民航重要的传输技术有PDH、PCM、ATM、SDH等，结合着民航空管系统发展的趋势，下文主要想探讨PTN技术在下一代传输网络的应用前景。

对现用的业务的分析

民航空管通信传输网承载了民航空管系统各种具体的业务，是航班可靠飞行的基础保障设施。民航空管通信传输网承载的民航空管业务包含以下几个部分：民航空管雷达业务、导航类业务、语音类业务、VHF类业务、多媒体类业务、环境监控类业务。以上所述的基本业务包括低速数据、实时数据、数据文件、语音、可视图文、视频流等多种通信业务，不同的业务有着不同的传输要求。以上的业务中，除了语音业务因民航空管应用特殊性，对实时性、可靠性要求严格，主要采用TDM方式进行传输外，其它的主要业务采用PTN方式进行传送已经是大趋势。

目前民航空管通信传输网的核心还是自己组建的SDH网络，经过升级后的SDH网络通过MSTP技术的转换可以实现IP业务传输，但内核采用帧交换的方式，经过封装一些专用的通信协议，可以完成以太网承载，但实际工作中发现全网传输效率不高，在部署的时候也暴露出网络灵活性的问题，一旦出现大流量的信息就无法满足。在计算机网络中广泛使用的路由和交换技术，尽管已经十分成熟稳定而且也是为分组传输设计的，还是不适合传输网络的工作因为存在无法监控和进行有效的保护的弊端。这样的安全问题导致基于分组传输的路由和交换技术也不能满足要求。

最近出现的新技术分组传输网（PTN）技术解决了以上的问题，他把传统SDH网和IP网络各自的优势有机的结合起来，工作中支持双向点对点连接通道，而且这些通道是可以开通多种基于分组交换业务。PTN技术在运行维护的时候有着得天独厚的优势：具有统计复用功能，支持突发性要求的分组数据传输，这样可以使传输管道变为弹性的，具备快速的故障定位、故障管理和性能管理等丰富的操作管理维护（OAM），一旦出现故障可以第一时间对故障点进行单位同时可以节约抢修时间。支持快速的保护倒换，可以使系统的稳定性提高到一个新的高度，及时出现问题也可以无缝切换设备。

从目前的传输网络的发展来看，专网用户特别是民航系统对PTN技术需求在有上升的趋势，最近的十年，统计分析发现民航系统对各种传统传输方式的需求均呈下降趋势。在广泛使用PTN技术运营商的数据来看，当前的分组技术承载数量已经大大超过传统的 TDM 等技术承载数量，统计数据表明，所有的用户需求中 70%为以太网需求，剩下的30%为传统的数据和语音类需求，要特别指出的是以太网业务的增长的趋势有所加快，PTN技术的大范围使用势在必行。

PTN技术在民航空管组网的讨论

民航系统还未真正的使用PTN技术，各地方的有关单位还在论证阶段。未来的传输网络要使用PTN技术，就要把以下几个问题要解决好。

架构保证

PTN是以分组业务为核心的多业务交换技术，其传输的核心是分组交换。PTN数据的特性是数据量在传输过程中符合标准柏松分布，数据在传输过程中流量是随机的，采用无连接方式进行传输。

由于民航空管工作高可靠性的要求，不论是数据业务还是控制业务都对延时有着严格的标准。显而易见，PTN 技术如果要在民航空管系统中进行推广，首要的前提是要提供与传统的SDH类似的高稳定性和高可靠性传输机制，换句话说要提供高稳定性和高可靠性的类似SDH架构的端到端的QoS服务保障。

为了达到实际的要求，PTN参照自动光交换网络的成熟技术，建立了传送平面、管理平面、控制平面的QoS网络保障架构。可以将QoS网络保障构架功能模块细化到一个网络节点，如流分类、队列等；或者细化到一个网段，如QoS路由等。对于后者将无论这个网段是端到端、端到边、边到边还是网络到网络，要想实现网段必须在网络节点之间在此架构下，业务QoS服务保障技术手段主要是源节点到目的节点间采用业务流量控制和业务路由控制，以便有效地管理控制好网络中流量而不导致网络出现堵塞，提高网络中的业务数据流的传输可靠性、服务质量及网络中资源的有效利用率。

流量控制

流量控制是PTN技术的核心，主要的原理是这样的，估计实际或者预先的判断，对不同的服务提供不同的服务保障。主要实现的手段是PTN流量控制指针。以上的目的就是为PTN技术中的流量进行控制。

对网络中的各种业务提供如丢包率、延迟、抖动以及宽带等不同的服务质量保证以实现同时承载数据、语言和视频业务的综合机制是流量控制功能的目的。其功能模型主要包括流分类和流标记、流量监管、队列调度、拥塞管理、拥塞避免、流量整形、连接允许功能等，按照部署位置，可分为UNI（用户网络接口）侧功能和NNI（网络结点接口）侧功能。

路由控制

一般传统的路由控制技术是这样的，定义一个优先级，不同的服务不同的优先级，高优先级的服务是优先传输的，这样的PTN控制流程就会出现在突发大流量和动态路由出现时会产生数据的延时和抖动。在一些特殊要求的数据传输时是致命的。为了缓解这个矛盾，PTN引入了面向连接的路由控制T-MPLS技术，T-MPLS技术增强了分组业务的业务可扩展性同时兼顾了端到端的QoS业务调度机制的高效率问题。

结束语

PTN技术结合了现代的IP技术与传统的SDH技术的优点，他的数据转发市面向连接的，同时网络扩展的能力是加强了许多倍，主要的是强大的多业务承载的能力以及安全的质量安全体系。流量控制和路由控制技术是PTN技术的核心，同时PTN技术发扬了上一代SDH传输技术的高可靠性的工作服务模式，PTN技术中民航空管通信传输网中实现了区分服务，根据不同数据的大小进行调度，提高了通道的利用率，提高了工作的效率和稳定性，变相的使业务带宽和性能得到了保护。但要保持警惕的是在实时语音信号的传输应用中， PTN网络的快速保护倒换能力要得到有关部门的注意，先天的设计不足缺陷是否可以满足民航空管保护业务的需要，还需多方论证和不断建设性实验。

总的来说把PTN技术引入民航传输网建设中，可实现新情况下各业务系统高速大容量传输的要求，可以民航系统数据传输的高速发展的需要。

参考文献：

1 汤进凯；王健；；PTN技术发展与网络架构探讨[J]；电信科学；2011年S1期

2 于国艳；林鹏飞；张永军；顾畹仪；；电信级以太网PBT和T-MPLS数据平面互通机制[J]；光通信技术；2012年12期