前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的网络通信基本概念主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
【关键词】TCP/IP协议;通信报文;路由寻址;通信流程
1 概述
随着信息科学技术和通信技术的不断快速发展,基于互联网的网络通信应用在社会各个领域中的应用越来越广泛,使得互联网通信应用成为现代人日常生产生生活不可或缺的一部分,通过互联网络通信,网络用户之间可以实现数据传输、信息共享,从而极大地提高了人们的生活质量。然而,互联网络中的数据传输过程,并不是杂乱无章的随机传送,而是在计算机网络通信协议的基础上,双方都按照协议的内容和机制,来发送数据信息和读取分析数据信息,进而实现互联网络的数据传输和信息共享的功能,TCP/IP协议就是互联网络中重要的通信协议,它的存在奠定了整个互联网络通信的基础,所以对于TCP/IP通信协议的学习对于理解互联网通信机制来辅助互联网学习和工作具有很大的帮助。
2 计算机网络的TCP/IP通信协议
TCP/IP协议是“Transmission Control Protocol / Internet Protocol”的简写,是Internet网络基本的协议,它为计算机通讯的数据打包传输以及网络寻址提供了标准的方法。由于TCP/IP协议的优越性,使得越来越多的通信设备支持TCP/IP协议,使互联网络逐步走向规范化,最终TCP/IP协议成为了当前网络通信协议标准中最基本的网络通信协议、Internet国际互联网络的基础。
2.1 计算机网络TCP/IP协议
针对计算机互联网络的通信协议,国际标准组织ISO创立了七层OSI网络模型,自上而下,分别为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。而TCP/IP协议则是应用在传输层和网络层的数据传输控制协议,来规定网络设备接入互联网络以及设备间数据通信的标准。在通信设备经过互联网络进行数据传输时,通信设备数据发送端,发送TCP/IP通信报文,此时TCP/IP协议携带着通信设备发送端的传输数据内容以及目标通信设备的地址标示在互联网络中进行寻址,从而正确地传送到目标通信设备。当目标通信设备接收到TCP/IP通信报文后,按照协议内容,去除通信标示,来获取传输数据内容,并加以校验,如果经校验后发生差错,目标通信设备会发出TCP/IP信息重发报文,让发送通信设备再次将TCP/IP通信报文发展目标通信设备,去掉通信标示来获取传输数据信息。
2.2 TCP/IP通信协议报文格式
在互联网络中,基于TCP/IP通信协议传输的数据内容都是以通信报文的形式在互联网络内部进行传输,通信报文实质上就是一串二进制字符串,而字符串内不同位置的二进制字符标示不同的含义。从TCP/IP通信协议的主要报文格式可以看出,IP协议是基于TCP协议至上的,TCP协议报文时作为IP通信报文的数据部分来进行传输的。实际上,互联网内传输的通信字符串还有其他的通信协议,TCP/IP通信报文也是作为其外层协议的通信数据部分嵌入到通信报文中在互联网内进行传输。
在IP协议首部,包含了一些关于IP协议的标示、通信地址等信息,主要包括数据字符串总长度的信息、通信标示号、源IP地址和目标IP地址等信息,当IP通信报文经过路由寻址时,会根据首部内记录的目标IP地址来选择传输方向,最终根据目标IP地址传输至目标通信设备。此外,IP通信报文首部还包含其他信息,比如IP协议版本号、首部长度、校验信息、该IP通信报文生存时间(即该报文经过多少个路由后自动取消传输)等与IP通信报文相关的信息,以确保IP报文传输的正确性和安全性。TCP协议通信报文是作为IP通信报文数据内容存在的,TCP协议也分为TCP报文首部和TCP通信数据。TCP通信报文首部主要包括了源端口号和目标端口号等信息,当TCP/IP通信报文经过互联网络到达目标通过新设备后,通信设备会根据TCP报文首部的目的端口号选择设备端口号来接受该数据信息,进而实现互联网络的数据传输。
2.3 TCP/IP协议通信过程
互联网络的通信设备基于TCP/IP协议建立通信过程,也是根据TCP/IP协议来实现的。当源通信设备想向目标设备发送数据时,首先会发送一个TCP/IP通信报文来确认连接,该通信报文在互联网络中经过寻找传输后找到目标设备,目标设备也会向源通信设备发送一个TCP/IP报文以确认建立通信连接,此时,源通信设备就会将通信数据以TCP/IP通信报文的形式进行数据打包,然后向目标数据进行传输,在收到数据后,目标设备同样会发送TCP/IP报文以确认收到信息。当然,TCP/IP通信数据长度是一定的,当通信数据超过报文长度时,源通信设备会将其分段发送,而目标设备则会根据IP报文首部的标识号进行数据重组来重现传输数据信息,进而完成互联网络通信设备数据传输。
3 总结
TCP/IP网络协议是当前互联网络最基本的通信协议。根据TCP/IP网络协议,连接在互联网内的通信设备可以根据TCP/IP通信报文格式的内容将传输数据打包在TCP/IP通信报文内,并以其规定的通信流程进行数据传输,从而实现互联网络内的数据高效安全的传输。
参考文献:
[1]杨绍文.谈计算机网络的TCP/IP协议[J].科技信息.2011(02)
[2]查东辉.试论计算机网络通信协议[J].电脑知识与技术.2013(14)
[3]杨娇娟.浅谈TCP/IP协议[J].数字技术与应用.2012(03)
引言
随着计算机软件技术的迅速发展,应用程序的规模也在不断扩大。应用范围也更加广阔。这不仅存在着多种硬件平台(例如台式机、嵌入式系统),而且在这些硬件平台上,通常又存在着多种的通信介质(例如串口、USB口等)、通信协议(例如TCP/IP等)及操作系统软件平台(例如Windows、Linux、Nucleus等)。我们的软件开发往往要求能够在这些异构的硬/软件平台上运行。
为此,我们引入了“中间件(Middleware)”的概念。本文在介绍中间件基本概念的基础上,结合研究项目“嵌入式地址信息系统的开发”来说明如何以中间件的形式设计该系统。
1 中间件的基本概念
1.1 中间件定义及作用
中间件是位于平台(硬件和操作系统)和应用之间的通用服务,这些服务具有标准的程序接口和协议。针对不同的操作系统和硬件平台,它们可以有符合接口和协议规范的多种实现。也就是说,中间件是位于底层硬件/操作系统平台之上,应用层之下的中间适配层。该层向下屏蔽掉硬件平台或操作系统平台的差异,向上为应用层操作一个统一的标准接口,应用层的开发基于该接口进行。在以下定义下,中间件具有如下特点:
*满足大量应用的需要;
*运行于多种硬件和OS平台;
*支持分布计算,提供跨网络、硬件和OS平台的透明性应用或服务的交互;
*支持标准的协议;
*支持标准的接口。
在中间件设计思想下,软件的开发变得更加简单。首先,当系统硬件/操作系统平台改变时,只需改变中间适配层的几个参数,只要保持中间件层对应用层的接口定义不变,就可以直接将应用程序移植过去运行。所有的代码只需编写一次就可在任何系统上运行,大大缩短了系统研制的周期,提高了开发效率,同时还保证了系统的高伸缩性、易升级性稳定性。
其次,由于中间件屏蔽了底层平台差异,提供了标准的封装接口,使应用层以组件的形式实现为可能。用户可以根据自己的需要将各个组件有选择地进行组合,像搭积木一样,构成自己的应用系统。
世界著名的咨询机构Standish Group在一份研究报告中归纳了中间件的十大优越性:
*缩短应用的开发周期;
*节约应用的开发成本;
*减少系统初期的建设成本;
*降低应用开发的失败率;
*保护已有的投资;
*简化应用集成;
*减少维护费用;
*提高应用的开发质量;
*保证技术进步的连续性;
*增强应用的生命力。
1.2 中间件应用现状及未来发展趋势
中间件的应用范围十分广泛,发展前景非常美好。据有关机的统计表明,近5年来,全球中间件的销售额平均年增长率为34%,到2004年总销售额将达到97亿美元。中间件已经成为国际IT巨头竞逐的目标,各大软硬件厂商都在积极参与有关标准的制定和产品的研发工作,像IBM、甲骨文、BEA、微软等都制定了相应的战略。据估计,未来基于Internet的电子商务业务将有79%建筑在中间件的基础之上。
中间件种类繁多,从不同的应用方面及发展程序上有不同的分类方法。在同上,从中间件所起的作用上来说,中间件可以分为以下三类。
①数据类(data integration):用于数据的存取、利用和增值,此类中间用于构建以数据为中心的应用。
②处理类(process integration):把分布在网络结点上的各个应用或处理连接在一起,形成一个统一的、协同工作的分布式应用。
③分布式构件类(distributed components):支持构件式应用,是未来应用的发展方向。
据统计,近五年增长率最高的中间件集中在消息中间件、交易中间件、对象中间件和应用服务器中间件、数据访问中间件5种(统计数据如表1所列)。另外,随着网上信息安全问题的出现,安全中间悠扬也应运而生。
表1 IDC的市场调查分析
中间件类型1997年销售额/亿美元2002年销售额/亿美元年平均增长率/%亚太市场销售额/亿美元消息中间件3.624.5463.6交易中间件3.516.5362.6对象中断件1.47340.56数据访问中断件6.116.523-应用服务器-40--安全中间件1.2273--消息中间件是目前中间件的发燕尾服热点。它适用于任何需要进行网络通信的系统,负责建立网络通信的通道,进行数据或文件发送。消息中间悠扬可以跨平台操作,为不同操作系统上的应用软件集成提供方便,从而满足企业内部对系统伸缩性和可扩展性的要求。
数据访问中间件能屏蔽不同厂家、不同类型数据库之间的差异,实现异构数据的共享,从而使得企业不同时代、不同地域的宝贵数据能够充分利用。
对象中间件技术目前发展迅速,各大硬软件厂商都在积极参与有关标准的制定和产品的开发工作。面向对象的中间件提供一个标准的构件框架,能使不同厂家的软件交互访问,为软件用户及开发者提供一种即插即用的互操作性。
安全中间提供完备的信息安全基顾构架,屏蔽安全技术的复杂性,使设计开发人员无须具备专业的安全知识背景就能构构造高安全性的应用。
2 中间件思想在嵌入式GIS设计中的应用
我们研制的嵌入式GIS是一个地理信息的综合系统。在功能上,该系统包括地图浏览、地理位置报告、目标标绘、地形分析等功能模块;在硬件平能台上,系统要求能够运行于PC台式机和基于ARM处理器的嵌入式系统上;在操作系统平台上,系统要求能够运行在Winodws 98/2000、Linux等通用操作系统和VxWorks、Nucleus、WinCE等嵌入式操作系统上;在网络通信上,要求系统除了能够支持各种接口及各种通信协议,还能够支持自己开发的通信协议。在这些设计要求下,我倦嵌入式地理信息系统开发中,采用中间件的设计思想,保证程序的可移植性,节省人力物力,使研究成果尽快转化为产品。
系统整体结构如图1所示。
其中,底层硬件平台采用我们研制的基于ARM微处理器的嵌入式地理信息系统硬件平台,包括GPS接口、各种存储介质(例如CF卡、Flash等)、各种接口(例如USB、RS-232串行口、以太网接口)、人机交互接口等。
软件平台可以选用Windows、Linux、WinCE、Nucleus等操作系统,利用该平台可以屏掉底层硬件平台的差异。
操作系统适配层(即中间件)定义和设计适合各种操作系统的适配层。该层具备操作系统的主要特征(例如多任务多线程的封装、调度),向下与相应的各种操作系统相适配,向上提供与操作系统无关的统一接口。该层包括任务管理、消息管理、通信等模块。为了屏蔽掉底层操作系统的差异,该层的设计要求与操作系统接口的函数要尽可能少,与硬件系统有关的代码也要尽可能的少。
终端软件框架的设计思想是在操作系统适配层之上,根据地理信息系统这一特殊应用,开发自己GUI、文件系统、内存管理、军标符号库、基于消息驱动的多窗口控制。人机交互接口、专用的地理信息数据库、统一接口的适合GIS的通信接口、任务管理等。
关键词:无线通信;负荷分担;Socket通信
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)28-6278-06
通信技术与计算机结合,已成为集无线、有线传输、数字程控交换和各类新型终端为一体的高效能综合通信手段。
在通信网中,除了传递具体业务信息外,还在通信设备之间传递一些控制信号,而信令网就是传输这些控制信号的网络。信令网的安全措施中,广泛地使用了把信令业务分配给各信令链的负荷分担技术。通常,在通信网中负荷分担使用以下两种方式:同一信令链路组内各信令链路间的负荷分担,用于两个信令点(包括综合型信令转接点)采用直联工作方式的信令链路之间;不同信令链路组间的信令链路的负荷分担,用于一个信令点连接两个信令转接点和信令转接点间不同信令链路组之间采用准直联工作方式。目前信令链路的费用较低,为了提高信令链路的可靠性,应尽可能不采用不同链路组间的信令链路负荷分担方式。
本文设计了一套考虑负荷分担的通信系统仿真,用来模拟无线通信时的负荷分担情况。
1 Socket通信
1.1套接字(Socket)基本概念
套接字是进行程序间通信的一种方法,同时是通信的基石。套接字是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元,可以将套接字看作不同主机之间的进程来进行双向通信的端点,它构成了单个主机内及整个网络间的编程界面。套接字存在于通信域中,通信域是为了处理一般线程通过套接字通信而引进的一种抽象的概念。套接字通常和同一个域中的套接字进行数据交换。各种进程使用这个相同的域互相之间用Internet协议簇来进行通信。
1.2 Socket通信原理
Socket在计算机中提供了一个通信端口,可以通过这个端口与任何一个具有Socket接口的计算机通信。应用程序在网络上传输、接收的信息都通过这个Socket接口来实现。在应用开发中就像使用文件句柄一样,可以对Socket句柄进行读、写操作。同时,Socket可以看作网络通信的一个端点,网络通信包括两台主机或两个进程,通过网络传递数据。网络对话的每一端称为一个端点。当使用Socket接口对网络通信编程时,Socket是网络通信过程中端点的抽象表示。为了通过Socket接口进行网络通信,程序在网络对话的每一端都需要一个Socket。
本文采用流式Socket(SOCK_STREAM)通信方式:在这种方式下,两个通讯的应用程序之间先要建立一种虚拟的连接,提供可靠的、面向连接的通信流,从而保证数据传输的正确性和有序性。
2 负荷分担通信系统仿真平台的设计
2.1 系统总体设计
系统整体包括总控端、负荷端和测试端三大部分。如图1所示,该系统用来模拟实现总控端的负荷分配和负荷端的数据处理。为了分担总控节点的处理负担,系统中适当增加一些负荷节点来分担总控节点的处理任务,总控节点除了记录当前接入用户总数、负荷节点的处理用户数等一些基本操作外,其完全可以将所有权利下放,起到一个合理分配任务的作用。负荷节点由总控节点进行支配,与总控节点充分协作,完成所需功能。而用户通过测试端进行用户接入、释放等自定义测试,也可以通过测试端进行测试用例的整体测试。重点就是要测试总控节点是否合理分配了任务,以及总控节点和负荷节点的协调性是否合理,一致(包括总控节点和负荷节点数据是否同步)。
系统中传送的消息结构体有两类,具体如下所示:
1) typedef struct users
{
char bussy ;//用于标示监听端发送到客户端的数据开始
int userID;//保存用户ID
int PINodeID;//保存负荷节点号
int PINodeP;//用于保存节点端口号
char cmd;//传送的命令
int PINodeUsers;//节点上的用户数目
} USER, *pUSER;
users结构体是主要消息载体,用于用户与总控节点,总控节点与负荷节点的消息传送等操作。
2) typedef struct PINode_inf
{
char flag;//消息开始标标识
int user_num;//节点上当前用户总数
int userID[MAX_ID];//节点上用户信息,节点上每一个用户的ID号
}PINode, *pPINode;
PINode_inf结构体用于负荷节点将自己的信息发送给总控节点。
2.2 层次结构
该软件平台采用分层模块化结构设计,如图2所示系统层次图,该仿真平台系统共分为42个节点,四个层次。其中层次1为三个独立的进程,分别建立三个独立工程。其他节点可以作为独立函数,进行模块化程序设计。通过相应的标号可以看出各个节点的从属关系,模拟无线通信时的负荷分担情况,其中subp节点为公共调用节点,API节点为接口函数节点,层次图中都做了特殊注明。
2.2.1 总控端
总控端主要用于建立网络通信连接,判断测试端请求命令,处理测试端请求命令,合理将任务分配给负荷节点,保证和负荷端以及测试端的通信。具体如下:
1)建立网络通信连接:发起socket连接,相当于服务器,测试端和负荷节点相当于用户端。
2)判断测试端请求命令:用户接入,用户释放,取用户数,取负荷ID。
3)处理测试端请求命令:用户接入,用户释放,取用户数,取负荷ID。
4)用户接入,合理分配给某一个负荷节点,给负荷节点发送请求接入命令。
5)用户释放,查找用户分配的负荷节点,给负荷节点发送请求释放命令。
6)取用户数,查找负荷节点当前处理用户数,直接返回给测试端。
7)取负荷ID,直接发送用户ID给负荷端,等待负荷端返回负荷节点ID值。
如图3所示总控节点流程图,总控端先定义变量用于套接字初始化和通讯使用,建立套接字,同时绑定端口;之后处于监听状态并等待用户连接,准备接收数据,当收到数据后,判断命令根据不同命令字进行节点信息的获取并做相应处理;最后将处理结果发回用户,当总控段端不再处于监听状态时,关闭套接字,结束进程。
2.2.2 负荷端
负荷端主要用于实现判断总控端请求命令,处理总控端请求命令,记录负荷节点状态。具体如下:
1)判断总控端请求命令:用户接入,用户释放,取用户数,取负荷ID。
2)用户接入,记录用户ID,显示当前状态。
3)用户释放,删除用户ID,显示当前状态。
4)取用户数,返回用户数,显示当前状态。
5)取负荷ID,所有负荷节点都参与查找自己的用户,看是否匹配,有匹配则返回给总控端。
如图4所示负荷节点流程图,负荷端先定义变量用于套接字初始化和通讯使用,初始化显示信息、建立套接字,同时绑定端口;之后处于监听状态并等待总控节点连接,等待接收数据,收到数据后,判断接收数据中命令字符做相应处理(如:介入用户、释放用户、发送节点信息回总控节点等);最后刷新显示,并且继续等待总控节点的连接,如果失去连接则关闭套接字,结束进程。
2.2.3 测试端
测试端主要功能是提供如下表1四个API函数,用于实现用户接入、用户释放、取用户当前接入负荷节点ID号、取某负荷节点当前处理用户数。并通过单步调试和测试用例联调等方式进行系统测试,同时提供用户的使用说明。
3 通信协议
本设计采用了自行规定的协议,如图5通信协议,测试端的用户请求接入总控端,总控端检验是否第一次接入,并发送指令给负荷端询问状态,如果负荷端准备完毕,用户接入,如果准备未完成,则返回状态字。用户请求接入后,测试端继续发送用户名,总控端记录重要信息,合理分配命令给负荷端,负荷端接到命令立即处理,处理完毕后返回状态字,这时总控端可以继续通信和处理命令,生成相应的子线程,处理失败则返回状态字。测试端用户请求通信,总控端询问负荷端是否可以通信,可以通信则等待用户通信内容,通信失败则返回状态字。确定可以通信后,这时测试端开始发送通信内容,总控端接收到内容后进行处理,并分配内容给负荷端进行处理。内容传送完毕,测试端开始请求用户释放,总控端校验记录中是否存在当前用户,并询问负荷端状态,负荷端准备完毕,用户可以释放,关闭子线程,没准备好则返回状态字。
4 测试结果
本设计在windows操作系统下,应用VC6.0进行开发,根据被测系统的特点采用键盘输入进行相应测试,输入不同命令调用不同函数进行系统测试,如图6所示测试结果,输入小写字母c、 回车,根据提示输入用户ID号、回车,可以接入用户,如果用户ID已经存在将接入失败并提示,同时也可以直接输入c 空格、用户ID 按回车键。系统将会根据分配原则随机将用户接入相应负荷节点。与接入用户命令同样的方法输入小写r可以释放用户。如果用户不存在将提示。同理输入小写g可以获取用户所在的负荷节点号,如果输入的用户不存在将终止测试程序。输入大写G并输入负荷节点号可以获取到该节点上的用户数目,节点号不存在则将终止测试程序。如果输入小写q或大写Q将结束测试程序。
5 结论
本文以socket技术为载体,设计了一套考虑负荷分担的通信系统,实现无线通信时的负荷分担情况。仿真实验结果能够达到预期的目标,运行时基本无错误,对于连续用户接入和信息处理等响应及时,同时该系统的可靠性、可维护性和可测试性比较良好。对于无线通信网中负荷分担的使用具有借鉴意义。
参考文献:
[1] 王峰.无线通信系统可靠性技术研究[J].技术应用,2011,9,20.
[2] 张红. NO.7信令网的负荷分担研究[D].华中科技大学学位论文,2005,10.
[3] 王远洋,周渊平,郭焕丽. Linux下基于socket多线程并发通信的实现[J].微计算机信息,2009,25,5-3.
[4] 周丽娟.基于 UDP 协议的 Socket 网络编程[J].电脑知识与技术,2008,12:1867-1868.
4G移动通信技术在上世纪末就已被提出,国际电信联盟还将“IMT-2000”及其以后的系统作为计划工作中的一项,同时在规划中提出要在2010年完成4G的初步商用。进入新世纪以来,随着网络通信技术飞速发展和计算机技术的进步,IMT-2000系统成为了研究的重点,在国际电信联盟的支持下,于2000年在加拿大成立了专门研究小组,为的是将全球范围内的研究工作组统一化。我国对4G技术越来越关注,相应的研究工作也已经正式列入国家863项目。可从以下几点来理解第四代移动通信系统:(1)是一种新的无线通信系统,其系统是建立在新的频段上的;(2)以分组数据信息为基础,实现其高速率的传输;(3)真正的“全球一统”;(4)基于全新网络体质的系统,或者说其无线部分将是对新网络的无线接入;(5)将不是单纯的通信系统,而是融合了数字通信、数字音/视频接受和网络计入的崭新系统。第四代移动通信有其创新之处,和前几代的系统有很大不同,其系统网络架构以路由技术为主,在以往的系统中,核心网络只有一个,即移动网络的作用。而在第四代通信系统中,它更像是一个统一的固定网络,具有移动管理的功能,而且可以和有线、无线相连接使用。当与无线相接时,接入点具有多种选择,如无线局域网、蜂窝系统基站等,这些接入方式虽然略有差异,但信令结构是相同的,关于信息格式,通常有IP分组和ATM信元两种。此外,无线接入点也有很多变化,用户可随时接入,而且在通信过程中还能完成接入点之间的转换。须注意的是,核心网络意义重大,需要实时掌握用户的具置,对用户的身份进行鉴别。
24G移动通信技术要点
目前,第三代移动通信已经开始规模化商用,但是其自身所具有的技术局限性已经引起人们的注意,因此世界通信业界的专家们已经将目光投向了后3G技术即4G技术。在3G向4G技术演进过程中产生并发展了一系列的移动通信新技术,主要包括OFDM技术、智能天线、MUD技术等。2.1OFDM技术作为一种特殊技术,OFDM是利用多载波来实现信号的传输和接收工作的,该技术的原理在于,在一定的频域内,系统会将已设置好的信道进行划分,形成多个正交子通道,传输工作或窄带调制就在子通道上完成,通常信道宽度会比信号的快带要略宽一些。通过窄带调制,可降低高速串行的数据速度,使其成为低速的子数据流,借助子载波对这些转换后的子数据流进行调制,使它们相互正交,最终实现并行传输。OFMD技术由于能够抗干扰,频谱利用率而受到广泛关注,成为未来移动通信系统的关键技术之一。2.2智能天线技术智能天线通过天线阵元信号的加权幅度和相位来改变阵列的方向图形状,具有侧向和调零功能,能够把天线阵列方向图主瓣对准用户信号到达方向,并自适应实时跟踪信号,同时将旁瓣或零陷对准干扰信号的到达方向,从而抑制干扰信号,提高信号的信噪比,改善整个通信系统的性能,并能识别不同入射方向的直射波和反射波。2.3MUD技术该技术是多用户检测技术,当使用用户较多时,必然会占据某个信道,而各自的信号幅度等因素不尽相同,MUD技术结合某些用户的时间、相位及信号强弱等信息因素进行考虑,在此基础上,对单个用户的信号状况进行检测,以实现用户之间的最佳联合检测。2.4无线ATM技术WATM的基本概念是采用标准ATM信元用于网络级功能,同时在无线链路中增加无线首标/尾标用于无线信道专用协议子层(媒体接入控制、数据链路控制及无线网络控制)。2.5IPv6技术IPv6将地址长度增加了4倍,从IPv4的32位增加到了128位。IPv6不仅解决了IP地址不够用的问题,而且提高了网络的安全性和服务质量。其主要有这些特性:扩展了IP的地址空间;增强了认证与私密性;简化报头格式,加强了对扩展报头和选项部分的支持;对数据流进行标识;改进移动网络和实时通信方面的性能。
3对4G移动通信技术发展趋势的展望
文件在系统环境中发挥着重要的作用,它为操作系统和设备提供了高效简单的访问接口。除了一般文件,程序可以调用硬盘文件、串口文件、打印机文件和其他设备文件。文件目录也是一种极特殊的文件,目录文件具有节点号和其包含文件的文件名,每一个目录入口点就是文件节点。每个文件夹下还包 括一个Makefile文件,文件包含了程序的编译规则。库文件为设备和硬盘文件提供了一种高级接口,使系统更智能。设备能够被使用,也必须借助驱动被内核使用。1.3BOOTLOADER启动过程步骤(1)硬件初始化CFG_HW_INIT(2)从nandflash加载镜像到动态内存ram,load_nandflash(IMG_ADDRESS,IMG_SIZE,JUMP_ADDR)(3)处理镜像文件,decompress_image((void*)IMG_ADDRESS,(void*)JUMP_ADDR,IMG_SIZE)(4)开始应用程序,设置偏移量Crt0_gnu.S文件由汇编语言构成的初始文件。它是首先被执行的指令集,启动程序乃至整个软件操作系统运行的第一个文件。应用程序开始的入口点,设置了中断向量并初始化堆栈等,最后进入main主函数中和跳到应用程序入口。
2设备驱动程序
2.1设备驱动程序基本概念设备驱动在操作系统Linux内核发挥重要作用,使得硬件成为对某些特定程序作出相应反应的内部可编程程序接口,在执行过程中完全隐藏了设备工作的具体细节。通过一系列依赖特定驱动程序的标准指令来实现用户要完成的行为功能,将这些标准指令组织起来,让实际硬件根据指令发挥相应的作用,这就是设备驱动要完成的。这个所谓的可编程的接口驱动能够独立于内核存在,也可以在内核运行需要时进行加载。事实上许多设备驱动和用户程序一起发行用来帮助构造和使用目标设备。这些程序包含很多种,从简单公用程序到完全的图形化应用程序。
2.2设备驱动程序分类和模块化Linux将设备驱动分为3种,每个模块至少完成其中的一种设备驱动类型。这三种设备驱动的类型分别是:字符型设备模块、块设备模块、网络设备模块。设备驱动的模块化使得设备驱动划分成不同的类型,不同类型之间并不是孤立的,可以用一系列的代码将不同的设备驱动整合成一个大的模块具备更强大的功能。通过insmod和rmmod可以对模块进行加载和卸载,而且只有超级用户才有权限加载和卸载模块。通过insmod命令调用模块中的init_module函数通知内核有模块进行注册,然后直接引用内核函数register_capability(),一旦内核有空闲就发送响应请求执行模块程序。此时,模块程序中可以直接调用内核函数进行内核操作。模块注销时,不用申请响应而是直接通过unregister_capability()注销。链接模块到内核过程如图2。
2.3MAKEFILE文件编译规则Makefile文件是一种脚本文件,把各级目录下的文件有规则的组织在一起;它是一种程序编译规则。它的独特优势在于“自动化编译”,就是脚本代码写好后,执行命令就会按照脚本进行编译。在脚本语言中,我们首先要把源文件编译成中间代码文件也就是.o文件,然后把.o文件链接成可执行文件。书写规则如下:(1)如果工程没有编译过,所有源文件都要编译并链接。(2)如果工程中有文件被修改,只编译和链接被修改的文件。(3)如果工程中头文件被修改,只编译引用头文件的源文件。
3网络通信硬件结构以及驱动软
3.1网络设备工作原理网络通信的发展方便了我们的生活,因为地形复杂的山地不方便仪器的架设。而通过网络通信大大丰富了系统的功能。设备发送队列dev_queue_xmit()申请传输数据,在设备结构描述中找到相应的设备发送网络数据包函数和设备名,发送网络数据包函数hard_start_xmit()通过物理设备发送网络数据包。和前两种驱动类型不同,网络驱动能够异步接收和发送数据包文件。它还要完成发地址,修改传输参数,阻塞处理和错误统计等任务。内核网络子系统完全依赖网络协议和硬件协议。网络协议是实现网络传输的各种协议;硬件协议是网络设备硬件驱动程序,负责与硬件设备通信与数据传输驱动接口都被结构体structnet_device表示:初始化的主要作用是为网络设备提供一个设备结构文件;网络设备和结构文件紧密连接,相互依赖。结构包含:打开设备,关闭设备,设备配置,硬件传输,I/O控制,设备状态,重建文件头,网络硬件结构件头,传输超时,看门狗超时,地址解析协议禁用标志,设置模块所有者等参数。网络硬件结构件头包含:设备名,设备内存信息,网络接口的I/O地址,中断号,接口选择,DMA通道,设备状态,指向下一个设备的指针,初始化。网络硬件结构文件的很多参数都可以在ifconfig中看到。除了以上网络设备结构文件可见的参数外,网络设备结构文件中还有很多不可见的参数,这些参数在结构中也都发挥着重要作用。内核网络子系统即网络接口是系统初始化时实时自动生成的,内核支持而实际不存在的网络物理设备。而对于字符设备和块设备,无论有没有实际的物理设备,内核都生成其接。当驱动链接到内核时,网络驱动不在内核里声明此网络设备结构;而是在drivers/net/space.c里声明设备结构文件,这个文件的下有很多网络设备结构的声明。系统启动时,网络初始化代码把所有的网络设备结构都初始化,初始化时仅仅是给设备本身一个指针。另外,网络设备驱动的注册也不需要创建设备文件,而是直接通过设备名从设备描述结构链表中找到对应的structnet_device结构,可以直接用此结构对应的操作函数进行注册。
3.2网络通信硬件电路以太网MAC模块兼容IEEE802.3标准,包含地址检测,统计和控制寄存器,收发块,DMA接口。地址检测辨认4个标准的48位地址,它还包含一个64位应急寄存器来匹配广播和单发地址。统计寄存器块对收发操作相关的各种类型事件计数,能让软件产生网络管理统计兼容IEEE802.3,它和状态字被存在接收缓存表中。DM9161A是具有网络功能,工作在物理层,低功率收发芯片。从而决定物理层设备的职能,但这些功能依然由协议完成。串口管理接口包括管理数据时钟和管理数据输入输出信号。自动识别媒体功能能够让它自动识别是直连还是交叉双绞线,通过置位某特定寄存器的设置位即可。图3网络芯片硬件电路9161原理图。
关键词:程控交换技术 发展 前景
中图分类号:TN876.3 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)11-0017-01
前言:信息产业的基础是通信,在人们的日常生活和生产活动当中,通信扮演着一个非常重要的角色,通信主要指的是通过有线或者无线的方式,对语音、数字和文字等信息进行发射和接受,而为了实现通信的可靠性和有效性,需要根据实际情况,采取有效的交换技术,以此来保证用户能够技术的进行信息交流,程控数字交换技术就是其中的一种主要方式。
一、程控交换技术的基本概念和原理
1.程控交换技术的基本概念
与其它的交换技术比较类似,程控交换技术主要指的是通过交换设备在通信网路终端用户之间建立相应的连接,并且通过网络通道实现信息的传递和交流,主要的组成部分包括信号发射源、信号发生终端、信号收取终端、网络传输通道和相应的交换节点。
2.程控数字交换机的主要组成部分
在整个通信系统当中,不仅需要完成对信息的安全传输,同时也需要完成对信息的交换,信息交换是主要依靠节点交换机来完成的,一般情况下,根据通信方式的不同,节点交换机也具有不同的类型,比如说电话通信系统中常用的节点交换机为程控数字交换机,而数据通信系统中则采用分组交换机作为节点交换机。程控交换技术实现了网络业务节点的数字化,在此基础上,能够为用户提供更多的智能网络服务,作为数字信息交流的一种方式,程控数字交换机的主要组成部分包括软件系统和硬件系统,其主要硬件设备包括终端接口、连接和控制模块,而其中的软件系统主要由程序和数据等两方面组成,程序主要包括联机程序和脱机程序,数据主要包括系统数据、局数据和用户数据,这样单重数据具有不同的功能,系统数据是交换机进行节点交换所公用的数据,而局数据代表了节点交换机在整个交换网中的级别,用户数据是用户或者市话局交换机所控制的数据。
3.程控数字交换机的基本原理
控制模块作为程控数字交换机中的重要组成部分,发挥了极其重要的作用,控制设备主要包括处理器和储存器,处理器主要是根据相关的命令,来对其中的软件程序进行操作,对软件和硬件之间的交换进行控制,而储存器主要是对软件程序进行存放,根据信息类型的不同,存放的时间也有所不同。控制设备可以分为单机和多机,相应的控制方式也可以分为集中和分散两种方式,集中控制是利用一个处理器来对所有控制系统的功能进行处理,通过对各个功能之间接口软件的更改,就能完成相应的操作,但是这样的处理控制方式有一个明显的缺点,就是容错率较低,虽然处理的过程比较方便,但是只要这样一个处理器出现问题,那么整个系统都不能顺利的进行,在这样的情况下,一般控制设备是依靠多个处理器来进行操作的,这样虽然在一定程度上影响了工作效率,但是也能够有效的控制运行风险,同时也能够比较容易的实现业务拓展,在未来的交换系统中,分散控制则是重要的发展方向。另外,在处理信息的交换中,主要是依靠交换网络来进行的,交换网络能够根据用户的实际呼叫需求,通过控制模块的接续命令,来建立主叫和被叫用户之间的信息传输通道。根据用户呼叫类型的不同,也需要对呼叫进行处理,一般情况下包括呼叫建立、双方通话和释放等三个环节。
二、程控交换技术的发展前景
我国真正引进程控交换技术是在80年代初期,在90年代初的时候又以市场换取了美国的程控交换技术,以此来满足市场的需求,但是由于国外企业的干预,核心技术并没有真正的转让,可以说,我国程控交换技术的发展是比较艰辛的。随着我国经济技术的发展,程控交换机的设计和制造水平正在不断提高,就目前来看,虽然与发达国家还有一定的差距,但是能够真正满足目前我国市场的需求。目前通讯技术的发展是全方位的,发展的范围也在不断的扩大,随着新型业务的拓展,程控交换技术也在不断的更新和成熟,目前程控交换技术的发展前景主要包括这样几个方面:
1.首先是分散控制方式
程控数字交换机的控制方式是从集中控制逐渐发展为分散控制方式的,目前市场上的程控数字交换机虽然还保留着一定的集中控制,但是由于集中控制具有一定的风险性,在出现故障的情况下,很有可能就会造成极大的损失,在这样的情况下,分散控制方式将成为程控交换机未来的主要控制手段,而在IC技术的不断发展过程中,分散控制方式将与微处理机的发展紧密结合。分散控制的程度主要体现在中央处理机功能的弱化程度,一般情况下主要包括分级控制和分布式控制等两种控制方式,其中,分级控制是将整个处理机系统分为两级或者三级,其中的一级属于中央处理机控制,所执行的操作是对较为集中的高层呼叫进行处理,而其它的处理机需要受到中央处理机的控制在不同程度的呼叫管理当中,主要依靠中央处理机来完成。而分布式控制模式则是在一定程度上增加了控制模块中各个处理机的独立性,削减了中央处理机的功能,而目前各个控制模块当中微机的功能逐渐在增强,在这样的情况下,中央处理机的功能越是被削弱,这就说明全微机化的控制模式即将要实现,同时由于微机的体型逐渐缩小,其灵活性得到增加,这样就可以在各种电路中加入微机,以此来增加其整体功能。
2.软交换技术
在目前的信息化时代,人们的生活质量正在不断的提升,对网络通信的质量和速度提出了更高的要求,为了满足人们的实际生活需要,就需要对网络通信技术进行改进和升级,以此来使业务服务方式更加灵活和个性,在这样的基础下,程控交换技术的下一代网络概念将要逐渐的发展起来,这种新型的交换方式就是软交换技术。软交换技术既能够执行传统程控交换机相同的功能,同时也能够对IP通信进行处理,就目前来看,软交换技术能够对电路交换和分组交换进行整合,同时还能够有效的降低网络成本,提高运营商的经济效益。作为下一代网络的核心设备之一,在对其网络结构进行组建的过程中,需要考虑与其它网络之间的沟通作用,一般情况下,软交换技术主要是对实时业务进行处理,针对业务种类的不同,可以将呼叫控制、承载建立和业务逻辑进行相互区分,并且在之间建立相应的通信通道,这种方式能够帮助运营商更好的开展新业务,以此来提高核心竞争力。
3.电路交换技术和分组交换技术的结合
这样的技术也可以被称为综合交换机技术,从以上叙述可以看出,软交换技术能够对电路交换和分组交换进行整合,而综合交换机技术可以同时支持宽带交换、电路交换和IP交换,在未来信息网络的发展当中,IP电话技术也是在综合交换技术的基础上,在IP网上进行实时传送语音信息的应用。目前此项技术正在不断的发展当中,未来将成为信息网路的主要支柱之一。
结束语
在信息技术发展迅速的今天,任何业务的发展,都是建立在技术革新的基础上来进行的,作为通信技术中的主要组成部分,程控交换技术呈现出了良好的发展前景,并且在未来的发展中将会更加广泛的应用在人们的生产生活当中,而分散控制、软交换技术和综合交换技术将会是程控交换技术未来发展中的主要方向。
参考文献
[1]郭林.程控数字交换技术及其发展趋势[J]. 科技创新与应用, 2012(21):48-48.
关键词:计算机网络;故障;解决办法
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 04-0000-01
The Common Problem and Solution of School Computer Network
Shen Bing
(School of Design,Jiangnan University,Wuxi214122,China)
Abstract:With the development of society,computer networks already work into every aspect of our lives,once the computer network fails,our work and life will bring about different effects.Therefore,the failure to detect computer network and make the work of repair process to ensure the safe operation of the network,it is particularly important.In this paper,the basic concepts of computer networks and the common faults and solutions for a detailed analysis.
Keywords:Computer network;Fault;Solution
Internet的发展速度和范围已经远远超过了当初发明的人能够预想的程度。如今,计算机网络就像一张巨大的网,覆盖住了整个地球,地球上的人类生活的各个方面都已经离不开网络的协助。但是在使用的过程中,难免也会碰到一些故障和问题,轻则影响到正常的生活工作,重则甚至可能造成整个系统的瘫痪,从而带来严重的后果。所以,如何及时发现并解决网络中存在的故障,对于保证网络的安全运行是具有非常重要的作用的。
一、计算机网络简述
计算机网络发展到今天已经走过了几十个年头,从远程终端联机的阶段到如今的国际互联网和信息的高速公路,计算机网络带给人们的生活和工作翻天覆地的变化。在这个过程中,关于计算机网络的概念也是在不断变化中的。
计算机网络在组成部分上来说,主要就是分为服务器和工作站以及的网络设备、网络通信协议这四个部分。其中,服务器就是指的一台高性能的计算机,它的主要作用就是进行资源的管理,同时为用户提供所需的服务。而工作站也被称为客户机,就是说它在连入了网络的,并且由服务器来管理,同时提供服务的一个计算机。网络设备其实就是一些设备或者介质,主要用于在物理上连接服务器和工作站,例如光纤和交换机、网卡等。网络通信协议,顾名思义,就是订立的一些需要遵守的规则和标准等,主要是指计算机在网络中进行的数据交换时对其进行规范的一些准则或者规定等。
二、计算机网络的常见故障分类
对于计算机网络中出现的故障,主要就是指在计算机网络的运行过程中用户经常可能遇到的一些问题,使其无法正常工作。一般来说,我们根据其出现的故障的类型,将其分为物理类的故障和逻辑类的故障。
首先说物理类故障,这种故障通常也被称为硬件故障,也就是说网络的一些设备或者线路遭到了损坏或者接口出现松动,也可能是线路受到了干扰甚至遭到人为破坏等原因导致网络出现连接错误的情况。对于这种类型的故障,一般容易出现的问题就是网络断开或者时断时续。主要的表现有线路故障、接口故障、交换机或者路由器故障,以及网卡故障等。
计算机网络的逻辑故障也就是所谓的软件故障,也就是在软件的安装或者网络设备在配置时发生错误从而引起的网络异常现象。与硬件中出现的故障比较,逻辑故障要更为复杂。比较常见的逻辑故障为主机逻辑故障和进程或端口故障以及路由器故障等等。先讲主机逻辑故障,这种故障又包括了网卡驱动程序出现失误或者网络通信协议不匹配,还有服务器安装不够正确,以及网络地址参数配置出现失误等等。对于用户来说,也是经常会碰到的故障类型。而进程或端口故障则是指在受到病毒或者系统的影响下,在网络连接的进程或者端口出现了意外的情况,从而导致了关闭。对于路由器故障来说,一般是指路由器配置出现失误,或者CPU的利用率过高、内存的余量偏小,以及端口的参数出现错误等等。比较典型的还有因为路由器的配置错误致使路由循环以及CPU的利用率过高,从而导致了网络服务质量的下降。
三、计算机网络常见故障的解决方法
(一)病毒及木马的入侵。在防病毒和木马入侵的技术方面主要是病毒的预防。其中重要的防病毒手段主要的有防火墙技术和访问权限控制等。防火墙技术又分为软件防火墙和硬件防火墙,软件防火墙就是直接在电脑上安装一些软件用于控制网络间的信息交换,目前的瑞星防火墙和卡巴斯基防火墙都是应用较多的软件。在硬件上主要就是企事业单位应用较多,安装在内外部网络的交接处,功能比软件防火墙更强,但是成本也比较高。访问权限控制主要对合法用户对信息的储存和数据操作权限进行的控制,主要用于对信息的读写和执行等。若是已经被感染了病毒,在病毒检测和查杀上目前应用较多的是一些查杀软件,如金山毒霸、卡巴斯基和瑞星杀毒软件等,并且针对一些特定的病毒也有专门的查杀工具,在网络上都比较容易找到,也可以去专门的商店购买。
(二)本地连接断开。出现这种故障,一般都是运用经验进行分析,通常这种故障都是物理故障,也就是硬件故障,然后再根据七层网络结构模型进行自下而上的分析,确定该故障是发生哪一个物理层的,最后再使用测线仪等对网线和接口以及网卡、交换机端口等进行测试,判断其是否正常。
(三)本地连接受限制或无连接。首先运用经验分析出该故障为软件故障,再进行IP地址等的参数配置检查,判断其是否正确。
(四)本地连接正常,可是浏览器无法访问网页。通过经验分析该故障多为软件故障,且较为复杂,主要分为几种情况:一是使用IP地址和域名都不能正常进行网页访问,那么则可能是浏览器出现了故障或者是被恶意软件进行篡改或者破坏,使其无法访问网页。这种情况下可以运用360安全卫士等软件进行浏览器的修复,或者使用一些其他的浏览器。二是IP地址可以访问网页,但是域名不行,那么很可能是DNS配置出现了错误,这时就要进行DNS配置检查,判断其是否正确。三是可以使用一些QQ类的网络软件,只是无法访问网页,这种情况与第一种情况类似,基本都可以运用第一种的方法进行处理。
四、结语
计算机网络技术的发展非常迅速,出现的故障类型也在不断增多,除了及时发现问题,解决网络故障,我们也要做好日常的网络维护,保证网络的稳定运行,这对于我们的日常生活和工作来说也是非常重要的。
参考文献:
[1]凌子枫.网络故障诊断与探究[J].硅谷,2009,10
ASON(Automatically Switched OpticalNet-work)即自动交换光网络,是能够在选路和信令控制下自动完成光网络交换连接功能的新一代光传送网,它是近年来光传送网技术的一个最重要的发展,也可以看作是一种标准化的智能光传送网。
ASON允许将网络资源动态地分配给路由,缩短了业务层升级扩容时间,具有快速的业务提供和拓展功能。ASON还可以引入新的业务类型,而且在ASON网络中,业务可实现动态连接,时隙资源也可进行动态分配。其原理是在现有的光网络上增加一层控制平面,并利用这层控制平面来为用户建立连接,提供服务和对底层网络进行控制,同时支持不同的技术方案和不同的业务需求,具备高可靠性、可扩展性和高有效性等特点[1]。
2.控制平面的功能
ASON是在传输中融合了交换技术的新型传输网络,它在传统的传输网络的基础上引入了控制平面,形成传送平面、控制平面和管理平面相互间的交互。控制平面是ASON的核心部分,由网络中各节点的控制网元组成。控制平面通过使用接口协议及信令系统,可以动态的交换光网络的拓扑信息、路由信息和其他控制信令,使其形成统一的整体,实现了连接的自动化和网络资源的动态分配,还能在连接时对故障进行自行恢复。信令提供建立、拆除和维护端到端连接的能力,通过选路选择合适的路由;当网络发生故障时,控制平面执行保护和恢复功能;控制平面还能自动发现连接关系和链路信息,链路状态信息以支持连接建立、拆除和恢复。控制平面可以独立于管理平面,指挥传送平面完成连接的建立、释放等功能,也可以在管理平面的作用下实现连接的控制。ASON使传输、交换和数据网络结合在一起,实现了真正意义的路由设置、端到端业务调度和网络自动恢复。
3.ASON的特点
由于在ASON网络结构中引入了控制平面,使ASON具有以下特点:
3.1 网络的生存性与抗灾难性强
传统的SDH网络为环形拓扑,保护方式一般为专用保护,对单点故障具有良好的保护能力,但是无法应对两点以上的故障。ASON采用网状网方式组网,不管有多少处故障,只要网络中还有空闲路由就可以对业务实施保护,提高网络保护生存能力,简化网络结构,节省保护通路预留带宽,从根本上解决传输时延和可靠性问题。
3.2 动态按需分配带宽
动态按需分配带宽是利用ASON技术所提供的业务连接带宽动态的调配能力,从而完成业务连接带宽的动态无损调整。目前,对于电路可靠性要求较高的用户,一般采用1+1方式进行保护。这种方式存在成本高,备用电路利用率低等缺点。而采用动态按需分配带宽,工作电路正常时不需要建立恢复备用电路,只有当工作电路发生故障时才动态建立恢复电路。因此,ASON可以降低业务提供的成本,提高电路利用率。而且动态按需分配带宽适用于对电路带宽需求经常变化的客户,如大型门户网站等。
3.3 扩展能力强
传统的SDH环形网络结构难以调整,传输通道难以规划,无法适应网络规模的扩展。在SDH网络中,如果有一个区段需要扩容,哪就需要对整个环形网络进行扩容。而网状ASON网络的升级扩容非常简便,只需对那些需要扩容的链路进行扩容就可以了,仅需要增加板卡或者插槽就可以完成扩容,理想情况下能够达到类似于计算机设备“即插即用”的功能。
作为一种新兴的通信技术,ASON具有许多优点。当然,ASON技术目前也存在不足之处。主要体现为:技术、系统的成熟度和维护管理的可控度不高;控制功能的实现都是基于软件实现,软件故障将会影响整个网络的通信和管理;对设备要求高;ASON标准协议不确定性导致存在互联互通问题。
4.ASON在移动通信中的应用前景
当前移动传输网以话音业务为主,除传统话音业务持续增长外,数据业务将会得到比较大的增长,光网络需要承载的业务范围更宽,种类更多。业务的增长对传输网络提出了更高的要求。面对这种变化,原有传输网络在容量、覆盖能力及多业务处理能力等方面都有不足,亟需改建。此外,从长远发展来看,传输网络还需要具备更好的弹性及灵活性,即提供更高的网络安全性、更灵活的业务调度及更完善的差异化服务提供能力。
我国通信网一开始采用环网结构SDH网络,但是随着业务量的增加和各种新业务的出现,原有的传统的SDH网络越来越不适应业务网的发展,特别是由于环型网络所具有的灵活性和可扩展性较差、抗多点故障性能不佳、环网距离过长等缺点,已经无法适用移动通信业务的高速发展,而ASON却能弥补SDH的不足。特别是3G移动网络作为下一代移动业务网,它对基站接入传输的安全性要求更高,而且网络传送层的带宽分布越来越不均匀,以及对维护要求的不断提升。且在承载效率方面,3G业务的动态性和突发性更强,要求承载网能够实现动态业务分配,并且要有很高的承载效率,更合理的利用带宽资源。而ASON所具有的大容量、高可靠性、高灵活性、高扩展性、高维护性和多业务提供等优点正好满足3G网络的要求。ASON作为下一代光网络中最重要的技术之一,在电路连接、无阻塞交叉处理的基础之上,有机地融入动态路由控制,使传输网络从静态到动态,为3G移动网的发展提供有力的保障。
结语
传输网络智能化肯定是无线通信网络未来发展的方向,并且随着移动通信业务的不断发展和ASON技术的不断成熟,ASON将会逐步取代现有的环形网络。而且ASON所具有的优异的性能必将成为建设未来光网络的首选技术。
参考文献
[1]程世盛,翟天喜.ASON技术特点及其在下一代光网络中的角色探讨.信息技术,2007, 31(11):70~72,75.
[2].自动交换光网络的结构与进展.光通信技术,2006,30 (5):22~23.
关键词 发展;趋势;通信;计算机网络;计算机;信息
中图分类号 TP393 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)121-0198-01
1 计算机网络的定义
计算机网络的最简单定义是:一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。
从广义上看,计算机网络是以传输信息为基础目的,用通信线路将多个计算机连接起来的计算机系统的集合。一个计算机网络组成包括传输介质和通信设备。
从用户角度看,计算机网络是这样定义的:存在着一个能为用户自动管理的网络操作系统。有它调用完成用户所调用的资源,而整个网络像一个大的计算机系统一样,对用户是透明的。
一个比较通用的定义是:利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来,以功能完善的网络软件及协议实现资源共享和信息传递的系统。
2 通信系统定义
通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称。现代通信系统主要借助电磁波在自由空间的传播或在导引媒体中的传输机理来实现,前者称为无线通信系统,后者称为有线通信系统。当电磁波的波长达到光波范围时,这样的电信系统特称为光通信系统,其他电磁波范围的通信系统则称为电磁通信系统,简称为电信系统。由于光的导引媒体采用特制的玻璃纤维,因此有线光通信系统又称光纤通信系统。一般电磁波的导引媒体是导线,按其具体结构可分为电缆通信系统和明线通信系统;无线电信系统按其电磁波的波长则有微波通信系统与短波通信系统之分。另一方面,按照通信业务的不同,通信系统又可分为电话通信系统、数据通信系统、传真通信系统和图像通信系统等。
3 计算机网络与通信系统结合的发展前景
计算机通信网络是计算机技术和通信技术相结合而形成的一种新通信方式,主要是满足数据通信的需要。它将不同地理位置、具有独立功能的多台计算机、终端及附属设备用通信链路连接起来,并配备相应的网络软件,以实现通信过程中资源共享而形成的通信系统。它不仅可以满足局部地区的一个企业、公司、学校和办公机构的数据、文件传输需要,而且可以在一个国家甚至全世界范围进行信息交换、储存和处理,同时可以提供话音、数据和图像的综合,具有人的发展前景。计算机通信革命带来以下这些重要事实:数据处理设备(计算机)和数据通信设备(交换传输设备)之间不再有本质上的区别。数据通信、话音通信和视频通信之间也不存在本质上的区别。单处理器计算机、多处理器计算机、局域网、城域网和远距离网络之间的区别也日趋模糊。这些趋势导致了计算机产业与通信产业的日趋融合,从元器件制造到系统集成皆是如此。另一影响是发展了能够传输和处理各种类型数据和信息的集成系统。不论是技术本身还是制定技术标准的组织,都被迫向能够完成各种通信的单一的公用网络系统发展,通过这种网络能够简单且统一地访问到全世界的信息源和各种信息。
4 从系统观点分析计算机网络系统与通信系统的界定
计算机网络通常是由计算机与通信相结合而形成的系统。计算机与通信也都是系统,他们既可能是一个相对独立的系统,又可能是计算机网络这个更大系统中的一个要素,所以计算机网络系统与通信系统之间存在既有联系又有区别的复杂关系。
根据系统观点,系统是由具有一定功能、相互间有一定联系的多个要素组成。所以研究不同系统之间的区别,首先要研究系统功能的差别。对于人造系统而言,其主要环境因素就是使用该系统的或该系统为之服务的“用户”。所以系统基本功能通常又可归结为系统想使用它的用户所提供的基本服务功能。基于系统的这些基本概念,我们首先来看通信系统与计算机系统的区别是明显的,因为通信系统的基本功能主要是提供信息传输服务,而计算机系统的基本功能则主要是提供信息处理服务。当然,我们也要注意到,在现代通信系统内部,实际上也常包含一些进行信息处理的功能部件,如数字程控交换机、通信控制器等;而在计算机内部也存在一些进行信息传输的部件,如内部总线、I/O通道等。这些都属于系统的内部结构或子结构功能。我们在界定不同类型系统时不妨把系统的内部结构看成为“黑匣子”,而主要看他们对“用户”环境所提供的基本服务功能的差别。“黑匣子”方法是系统分析的一个重要方法。
从系统观点来看,计算机网络系统虽然是由计算机与通信结合而形成,但已不是计算机与通信的简单相加,也不是计算机或通信系统的简单扩张和延伸。事实上,由计算机和通信相结合而产生的计算机网络系统无论它的系统功能或系统结构,从一开始就已产生许多新的质的变化。例如,在通信支持下的资源共享和分布处理功能已远不是不联网的计算机群所能做到的。而在资源共享和分布处理功能基础上构造的各种计算机网络应用系统则又进一步把遥控、雷达等信息采集技术,自控机床、机器人等信息控制技术,以及分布数据库等信息存储技术等各种信息技术都不断综合到计算机网络这个大系统中。这使计算机网络具有综合信息采集、处理、传输、存贮和利用控制功能的综合特征,计算机网络的“用户”,也越来越从专业计算机用户扩展到社会各行各业的非计算机专业人员。显然,计算机网络系统的这种更广泛的综合信息功能,既不是计算机系统,也不是通信系统所能比拟和代替的。
5 计算机网络与通信系统融合趋势分析
信息技术通常是指对人自然信息功能进行扩张或增强的技术,人的自然信息功能包括眼、耳、鼻等的信息采集功能;大脑的信息存贮和处理功能;神经、肌肉等信息传输功能等,这些人的自然信息功能载人这个信息系统中本来就是紧密有机的联系在一起的。因此,作为增强和扩张人自然信息功能的各种信息技术,虽然在初期发展过程往往从简单的单项信息功能开始,但逐步向着综合的方向发展,以适应人与人类社会对信息综合需求的自然特征。到了计算机与通信结合形成计算机网络,则使信息采集、处理、存贮、传输和利用等五大自然信息功能通过现代可能基础上形成的各种信息技术在全球人类社会这个更宽广的空间综合起来,这将是一场更深刻的信息技术革命。