浅谈数据通信的类型及其应用

【摘 要】随着通信技术的迅速发展，数字数据网（DDN），分组交换技术（X.25），帧中继（FR）和异步转移模式 （ATM），IP交换等多种数据通信技术应运而生。本文就这几种交换技术的类型进行了简要分析。

【关键词】数据通信；交换方式；应用前景

一、引言

数据通信是以“数据”为业务的通信系统，数据是预先约定好的具有某种含义的数字、字母或符号以及它们的组合。随着计算机技术与计算机远程信息处理应用的发展，数据通信应运而生，它实现了计算机与计算机之间、计算机与终端之间的传递。随着电信技术的迅速发展，数字数据网（DDN），分组交换技术（X.25），帧中继（FR）和异步转移模式，IP交换等多种数据交换技术应运而生。下面将对交换方式和具体的数据交换技术进行分析和说明。

二、数据通信的交换方式

（一） 电路交换

电路交换，该方式是指能为任意一个入网用户提供一条临时的专用物理信道，这条物理信道是由通路中各节点内部在空间或时间上完成信道接续而构成的。在通信中自始至终使用该链路进行信息传输，不许其他计算机或终端同时共享该电路，通信结束才释放该信道。

（二） 报文交换

报文交换，在这种交换方式中，收、发用户之间不存在直接的物理信道。它是将用户的报文存储在交换机的存储器中（内存或外存），当所需输出电路空闲时，再将该报文发往需要接收的交换机或终端。

（三） 分组交换

分组交换，也称为包交换，它是将用户发来的数据分割成若干个一定长度的数据包（称为分组或打包）。在每个包前面加一个分组头，其中的地址标志指明该分组将发往何处，然后由分组交换机根据每一组的地址标志，将它们转发到相应的目的地，这一过程称为分组交换。

三、数字数据网（DDN）

（一） 工作方式

数字数据网是一种高带宽、高质量的公共数字数据通信网，其传输信息的信道为数字信道。数字数据网属于同步数字传输网，不具备交换功能。采用同步转移模式的数字时分复用技术，用户数据信息根据事先约定的协议，在固定的时隙以预先设定的通信带宽和速率传输。

（二） 特点

数字数据网（DDN）的特点有：（1）DDN是透明传输网，采用交叉连接技术和时分复用技术，由智能化程度高的用户端设备来完成协议的转换，不受任何规程的约束，是全透明网，面向各类数据用户。（2）传输速率高。在DDN网内的数字交叉连接复用设备能提供2Mbps或N×64Kbps（≤2M）速率的数字传输信道。（3）连接方式灵活。不仅能和用户终端设备进行连接，也可以和用户网络连接，从而为用户提供灵活的组网环境。

（三） 提供的业务

由于DDN网是一种全透明的网络，能够提供多种业务来满足各类用户的需要。因此，它可为分组交换网和公共计算机互联网络等提供中继电路；可提供点对点和一点对多点的业务；可提供帧中继业务；可提供语音、图象、G3传真和智能用户电报等业务；可提供虚拟专用网业务。（1）组建公用数字数据通信网；（2）为公用数据交换网、各种专用网、无线寻呼系统等提供中继或数据信道；（3）为帧中继、虚拟专用网、LAN以及不同类型的网络提供网间连接；（4）利用DDN实现大用户局域网。

四、分组交换技术（X.25）

（一） 工作方式

分组交换方式是在传统的存储转发方式交换的基础上发展起来的一种新型交换方式。其工作过程是分组终端将用户要发送的数据分割成一定长度的分组，每个分组有一个分组头，用以指明该分组发往的目的地址，然后按顺序送分组交换网发送。

（二） 特点

分组交换动态分配线路资源，传输速率高；能为不同种类的终端互通提供方便；X.25网络能与公用电话网、用户电报、低速数据网及其他专用网互连。具体内容如下：（1）分组多路通信。由于每个分组都包含有控制信息，所以分组型终端可以同时与多个用户终端进行通信，可把同一信息发送到不同用户。（2）交织传输。（3）多规程兼容。分组网中最常用的协议是X.25，它由CCITT提出，包括3个层次：物理层，链路层、分组层。除了X.25规程之外，通过某些规程变换手段，能于不同规程的终端之间进行通信。

（三） 提供的业务

分组交换网能提供永久虚电路（PVc）及交换虚电路（SVc）等多种业务。利用分组交换网的通信平台，还可以开发与提供一些增值数据业务：（1）电子信箱业务：又称电子邮件。它是以存储-转发方式进行信息交换。在分组交换网平台上，用户发送信息按规定格式送电子信箱的存储空间，再由电子信箱系统处理和传输后，送到接收用户的电子信箱并通知收信人。（2）电子数据交换业务（EDI）是计算机、通信和现代管理技术相结合的产物，又称“无纸贸易”。EDI是电子单证代替了纸面单证，由传统的多点对多点的联系变为网络i型奶昔传递。

五、帧中继（FR）

（一） 工作方式

帧中继是一种在分组交换技术基础上对原来的分组交换协议做了简化的数据传输新技术，它在OSI第2层上用简化的方法传送和交换数据，帧中继交换仅完成OSI物理层和链路层核心层的功能。而将流量控制、纠错控制等留给终端去完成，大大简化了节点机之间的协议，提高了传送速率。

（二） 特点

帧中继（FR）的特点有：（1）网络资源利用率高。（2）传输速率高。（3）费用低廉。（4）兼容性好。（5）组网功能强。

（三） 提供的业务

帧中继采用面向连接的交换技术，能提供交换虚电路（SVC）和永久虚电路（PVC），但目前仅采用交换虚电路。其常用于：（1）组建帧中继公开网，提供帧中继业务。（2）在分组交换机上安装帧中继接口，提供业务。（3）为用户提供低成本的虚拟宽带业务。（4）在专用网中，采用复用物理接口可减少局域网互联时的桥接器、路由器和控制器所需的端口数量，并减少互连设备所需通信设施的数量。

六、异步转换模式（ATM）

（一） 工作方式

异步转移模式是建立在电路交换和分组交换基础之上的一种面向连接的宽带交换技术，它采用定长分组将数据图象、语音等信息分解成固定长度53B的信息，这种定长分组叫做信元。ATM以信元为单位进行传输、复接、交换和统计复用，复用时只要获得空信元就可以插入信息发送出去，信息插入的位置是非周期性的。

（二） 特点

异步转换模式（ATM）的特点有：（1）采用面向连接的工作方式，通过建立虚电路来进行数据传输，同时也支持无连接业务。（2）采用固定长度的数据包，有利于宽带高速交换。（3）ATM采用异步时分复用技术。（4）ATM技术简化了网络功能与协议。

（三） 提供的业务

ATM可以提供同步数字序列传送网的全部功能，并向用户提供任意速率和能进行统计复用的变速率信道，以提高网络的经济效益；支持面向连接和无连接数据通信业务和帧中继业务；用于局域网互联，或组成虚拟局域网；用于Internet，提供更高的速度；还可以用于电视领域。

七、IP交换

（一） 工作方式

IP交换即三层交换技术，在网络标准模型中的第三层实现了分组的高速转发，效率大大提高。简单地说，三层交换技术就是“二层交换技术 + 路由转发”。它只对数据流的第一个数据包进行路由地址处理，按路由转发，随后按已计算的路由在ATM网上建立虚电路VC。以后的数据包沿着VC以直通的方式进行传输，不再经过路由器，从而将数据包的转发速率提高到第2层交换的速率。

（二） 特点

IP交换的特点有：（1）IP交换不需要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，用户可随时发送信息。（2）采用存储转发的传输方式。（3）通双方不是固定占有一条通信线路，而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路，因而大大提高了通信线路的利用率。

（三） 提供的业务

面向连接，适合多业务环境，QoS保障，用于宽带IP骨干传输。

八、结束语

综上所述几种数据交换技术，其特点和用途有交叉和重叠。对于用户来讲，选择何种技术，应根据自己的需要，从经济性、发展性等角度予以取舍，争取各种数据通信技术在各个层次、各个领域得到综合利用。

参考文献：

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