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【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù);交換技術(shù);發(fā)展
一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的交換技術(shù)分析
(一)報(bào)文交換技術(shù)
報(bào)文交換技術(shù)顯而易見的就是以報(bào)文的形式完成整個(gè)信息傳輸工作,在進(jìn)行報(bào)文傳輸時(shí)會(huì)將信息傳輸?shù)哪康牡馗皆趫?bào)文上,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)會(huì)分析和解讀報(bào)文上的目的地,最后將信息準(zhǔn)確地發(fā)送到目的地,實(shí)現(xiàn)信息的交換工作。報(bào)文交換技術(shù)是通過不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)共同完成,每一個(gè)節(jié)點(diǎn)當(dāng)接受到信息時(shí),會(huì)自動(dòng)保存報(bào)文上的信息數(shù)據(jù),利用路徑將信息傳達(dá)給下一個(gè)節(jié)點(diǎn),下一個(gè)節(jié)點(diǎn)重復(fù)同樣的工作,最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)將信息傳遞到最終的目的地。
(二)電路交換技術(shù)
電路交換技術(shù)在半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展的環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生,交換技術(shù)來時(shí)引進(jìn)電子技術(shù)。最初的電路交換技術(shù)只是部分引進(jìn)電子技術(shù),大部分的信息傳輸還是采用節(jié)點(diǎn)的方式,隨著電子技術(shù)的不斷完善和發(fā)展,電路交換技術(shù)已經(jīng)采用全電子技術(shù)。電子技術(shù)的引進(jìn)很大程度上改善了通信的質(zhì)量和效率,還擴(kuò)大了電路交換技術(shù)的應(yīng)用范圍,電路交換技術(shù)一般應(yīng)用于通信業(yè)務(wù),現(xiàn)在電路交換技術(shù)在非通信業(yè)務(wù)中也有很廣泛的應(yīng)用。
(三)分組交換技術(shù)
分組交換技術(shù)是報(bào)文交換技術(shù)和電路交換技術(shù)的繼承和發(fā)展,不僅繼承了兩者的優(yōu)點(diǎn)還在它們的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新,大大提高了工作質(zhì)量和效率,為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的交換技術(shù)開辟了新的發(fā)展領(lǐng)域。分組交換技術(shù)主要是通過分組的方式實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和交換,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的最大化利用。分組交換技術(shù)可以分為連接和無連接,連接的網(wǎng)絡(luò)與電路交換技術(shù)工作原理極為相似,信息數(shù)據(jù)需要相應(yīng)的編制才能得以實(shí)現(xiàn)。無連接的網(wǎng)絡(luò)是連接方式的發(fā)展,也是將成為交換技術(shù)發(fā)展的主要方向,這樣的傳輸方式使得信息傳輸工作更加便利和快捷,人們可以在最短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的信息。
(四)綜合型交換技術(shù)
綜合型交換技術(shù)是指將語音、數(shù)據(jù)、圖片等多種業(yè)務(wù)集合在一起利用一種交換技術(shù)完成所有業(yè)務(wù)工作,這種交換技術(shù)將信息傳輸工作簡化,縮短了數(shù)據(jù)傳輸和交換的時(shí)間,進(jìn)一步發(fā)展了分組交換技術(shù)?,F(xiàn)在的ATM模式就應(yīng)用了綜合型交換技術(shù),將信息道分成均等的時(shí)間,再加上通信技術(shù)的快速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換速度也有了很大的提高,縮短了每個(gè)傳輸段的傳輸時(shí)間,這些都促進(jìn)了綜合型交換技術(shù)的發(fā)展。
二、各種不同交換技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
(一)報(bào)文交換技術(shù)
報(bào)文交換技術(shù)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)最原始的交換技術(shù),它的優(yōu)點(diǎn)是可靠性極高,能夠很有效地利用線路,保證信息傳輸?shù)陌踩?。?bào)文交換技術(shù)還可以優(yōu)先選擇信息進(jìn)行傳輸,滿足大眾的信息需求。但是這種交換技術(shù)本身也存在一定的缺陷,報(bào)文交換技術(shù)主要是通過不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸工作,每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)分析和保存報(bào)文中的信息,花費(fèi)的時(shí)間比較多,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)信息不能按時(shí)達(dá)到目的地的情況,影響到信息的實(shí)時(shí)性,信息不能及時(shí)完成交換工作。
(二)電路交換技術(shù)
電路交換技術(shù)根據(jù)報(bào)文交換技術(shù)滯后性的問題進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整,提高了信息傳輸?shù)乃俣龋s短了節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)臅r(shí)間。電路交換技術(shù)還有很強(qiáng)的安全性,當(dāng)各站點(diǎn)之間沒有開展信息傳輸工作時(shí),交換線路上的信息不會(huì)被其他的站點(diǎn)獲取,這樣的方式能夠很好地保證用戶信息的安全。它的缺點(diǎn)是由于過強(qiáng)的占有性使得整個(gè)交換工作對(duì)于電路的使用率下降;網(wǎng)絡(luò)的使用率也較低,影響了用戶終端信息的傳輸。
(三)分組交換技術(shù)
分組交換技術(shù)最大的特點(diǎn)就是可以將一條線路分成多條線路,滿足不同用戶的信息需求,具有極強(qiáng)的兼容性,還一定程度上提高了線路的使用率。這種交換技術(shù)改善了我國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的交換情況,但是在實(shí)際的交換工作中還是存在一定的問題。由于要將網(wǎng)絡(luò)線路實(shí)行分組,兩端的信息傳輸會(huì)出現(xiàn)延誤,導(dǎo)致整體的傳輸速度受到影響,實(shí)時(shí)性降低。
三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換技術(shù)的發(fā)展方向
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息化時(shí)代的到來,人們對(duì)于信息的質(zhì)量以及傳輸速度的要求也有了更高的要求,廣大的用戶都希望在最短的時(shí)間內(nèi)獲得最優(yōu)質(zhì)的信息,要想真正實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),必須要在傳統(tǒng)交換技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新和發(fā)展。下一代的交換技術(shù)要加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),為用戶提供更加全面、更加開放、更加安全的信息服務(wù)平臺(tái),能夠根據(jù)用戶的信息需求靈活采用不同的交換技術(shù),實(shí)現(xiàn)信息最快傳輸。
現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換技術(shù)有兩大發(fā)展方向,一是速度,提高信息傳輸?shù)乃俣仁腔?,有千兆向萬兆發(fā)展;二是信息的質(zhì)量,質(zhì)量是關(guān)鍵。信息技術(shù)的發(fā)展改變了人們的生活,通過網(wǎng)絡(luò)可以了解更多的信息,但是怎樣加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)管理,提高信息的質(zhì)量是首要考慮的問題,只有信息的質(zhì)量得到保證,才能真正實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)健康可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。
綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換技術(shù)是未來網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換技術(shù)發(fā)展的主要方向,隨著通信技術(shù)不得不斷發(fā)展,綜合型的交換技術(shù)要不斷創(chuàng)新自身的交換技術(shù)。當(dāng)今的交換技術(shù)不僅要包含實(shí)時(shí)性的通信業(yè)務(wù),還要涉及非實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),為用戶提供最新最多的信息資訊。這樣的信息環(huán)境,傳統(tǒng)的報(bào)文交換技術(shù)和電路交換技術(shù)等都無法實(shí)現(xiàn),這三種交換技術(shù)由于受到自身?xiàng)l件的限制不能很好地滿足用戶的信息需求。ATM模式能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用,將不同的業(yè)務(wù)結(jié)合在一起,不僅縮短了傳輸時(shí)間,還能保證信息的質(zhì)量。
四、總結(jié)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換技術(shù)改善了人們的生活,實(shí)現(xiàn)了人工信息傳輸向智能信息傳輸?shù)霓D(zhuǎn)變,隨著視頻通話、寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換技術(shù)有了很好的發(fā)展。利用交換技術(shù)可以保證用戶通信的安全性和可靠性,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。為了更好地實(shí)現(xiàn)信息化社會(huì),應(yīng)該重視信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信息的管理,提高信息傳輸工作的安全性和有效性。
參考文獻(xiàn)
[1]呂匯.淺談?dòng)?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的交換技術(shù)[J].科技風(fēng), 2012(17).
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)交換電路交換報(bào)文交換、分組交換綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換
交換設(shè)備是人類信息交互中的重要實(shí)施,在相互通信中起著立交橋的作用。交換技術(shù)的發(fā)展總是依賴于人類的信息需求、傳送信息的格式和技術(shù),以及控制技術(shù)的發(fā)展而螺旋型發(fā)展。從電話交換一直到當(dāng)今數(shù)據(jù)交換、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換,交換技術(shù)經(jīng)歷了人工交換到自動(dòng)交換的過程。人們對(duì)可視電話、可視圖文、圖象通信和多媒體等寬帶業(yè)務(wù)的需求,也將大大地推動(dòng)異步傳輸技術(shù)(ATM)和同步數(shù)字系列技術(shù)(SDH)及寬帶用戶接入網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步和廣泛應(yīng)用。
從交換技術(shù)的發(fā)展歷史看,數(shù)據(jù)交換經(jīng)歷了電路交換、報(bào)文交換、分組交換和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換的發(fā)展過程。
一、電路交換
自1876年美國貝爾發(fā)明電話以來,隨著社會(huì)需求的增長和通信技術(shù)水平的不斷發(fā)展,電路交換技術(shù)從最初的人工接續(xù)方式,經(jīng)歷了機(jī)電與電子式自動(dòng)交換、存儲(chǔ)程序控制的模擬和數(shù)字交換、第三方可編程交換等技術(shù)的變革,當(dāng)前正在發(fā)展中的融合多媒體格式相互通信的軟交換技術(shù)。
隨著電子技術(shù),尤其是半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展,人們?cè)诮粨Q機(jī)內(nèi)引入電子技術(shù),這類交換機(jī)稱作電子交換機(jī)。最初是在交換機(jī)的控制部分引入電子技術(shù),話路部分仍采用機(jī)械接點(diǎn),出現(xiàn)了“半電子交換機(jī)”、“準(zhǔn)電子交換機(jī)”。只有在微電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以后,才開始了全電子交換機(jī)的迅速發(fā)展。
1946年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的誕生,對(duì)交換技術(shù)的發(fā)展起了巨大的影響。在20世紀(jì)60年代后期,脈沖編碼調(diào)制(PCM)技術(shù)成功地應(yīng)用在通信傳輸系統(tǒng)中,對(duì)通話質(zhì)量和節(jié)約線路設(shè)備成本都產(chǎn)生了很大好處。隨著數(shù)字通信與PCM技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,于是產(chǎn)生了將PCM信息直接交換的思想,各國開始研制程控?cái)?shù)字交換機(jī)。1970年法國首先在拉尼翁(Lanion)成功地開通了世界上第一臺(tái)程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng),標(biāo)志著交換技術(shù)從傳統(tǒng)的模擬交換進(jìn)入到了數(shù)字交換時(shí)代。程控?cái)?shù)字交換技術(shù)采用PCM數(shù)字傳輸和數(shù)字交換,非常適合信息數(shù)字化應(yīng)用,除應(yīng)用于普通電話通信以外,并且為開通用戶電報(bào)、數(shù)據(jù)傳送等非話業(yè)務(wù)提供了有利條件。目前在電信網(wǎng)中使用的電路交換機(jī)全部為程控?cái)?shù)字交換機(jī),可向用戶提供電路方式的固定電話業(yè)務(wù)、移動(dòng)電話業(yè)務(wù)和窄帶ISDN業(yè)務(wù)。
二、報(bào)文交換
報(bào)文交換方式的數(shù)據(jù)傳輸單位是報(bào)文,報(bào)文就是站點(diǎn)一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊,其長度不限且可變。當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送報(bào)文時(shí),它將一個(gè)目的地址附加到報(bào)文上,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)根據(jù)報(bào)文上的目的地址信息,把報(bào)文發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn),一直逐個(gè)節(jié)點(diǎn)地轉(zhuǎn)送到目的節(jié)點(diǎn)。
每個(gè)節(jié)點(diǎn)在收到整個(gè)報(bào)文并檢查無誤后,就暫存這個(gè)報(bào)文,然后利用路由信息找出下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址,再把整個(gè)報(bào)文傳送給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。因此,端與端之間無需先通過呼叫建立連接。報(bào)文在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的延遲時(shí)間,等于接收?qǐng)?bào)文所需的時(shí)間加上向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所需的排隊(duì)延遲時(shí)間之和。
三、分組交換
分組交換是交換技術(shù)發(fā)展的重要成果,代表著網(wǎng)絡(luò)未來演進(jìn)的方向。分組交換方式兼有報(bào)文交換和線路交換的優(yōu)點(diǎn)。分組交換技術(shù)使用統(tǒng)計(jì)復(fù)用,與電路交換相比大大提高了帶寬利用率。這要求在交換節(jié)點(diǎn)使用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā),從而導(dǎo)致掉隊(duì)現(xiàn)象的發(fā)生。因此,分組交換全引入不固定的延遲的概念。分組交換網(wǎng)絡(luò)主要有面向連接和無連接兩種方式.分組網(wǎng)絡(luò)包含3個(gè)功能面,分別是數(shù)據(jù)面、控制面和管理面。數(shù)據(jù)面負(fù)責(zé)分組轉(zhuǎn)發(fā),因此需要高性能的實(shí)現(xiàn)。目前主要的分組交換網(wǎng)包括面向連接的X.25、幀中繼、ATM、MPLS以及無連接的以太網(wǎng)、CP/IP網(wǎng)絡(luò)。
分組交換網(wǎng)有兩種主要的形式:面向連接和無連接。對(duì)于分組交換技術(shù)來說,面向連接的網(wǎng)絡(luò)與電路交換類似,也需要通過連接建立過程在交換機(jī)中分配資源;但由于它采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用,所分配的資源是用邏輯標(biāo)號(hào)來表示的。自分組交換技術(shù)出現(xiàn)以來,已經(jīng)有多種分組交換網(wǎng)投人運(yùn)行。電信領(lǐng)域最早提出的是X.25網(wǎng)絡(luò),但由于它協(xié)議復(fù)雜,速度有限,逐漸被性能更好的網(wǎng)絡(luò)如幀中繼代替。幀中繼網(wǎng)絡(luò)可以認(rèn)為是X.25的改進(jìn)版本,它簡化了協(xié)議以提高處理效率。
計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)側(cè)重點(diǎn)是局域網(wǎng),即小范圍、小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò),用于互連辦公室內(nèi)的計(jì)算機(jī)。目前以太網(wǎng)已成為占統(tǒng)治地位的局域網(wǎng)技術(shù)。
在20世紀(jì)90年代中后期,因特網(wǎng)獲得較大發(fā)展,規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,對(duì)核心路由器吞吐量的要求也越來越高。由于路由器對(duì)IP分組進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)路由表的查找比較復(fù)雜,轉(zhuǎn)發(fā)速度受到很大限制。前面指出,面向連接網(wǎng)絡(luò)使用邏輯子信道標(biāo)號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)表查找,速度是很快的。人們結(jié)合ATM技術(shù)在這方面的優(yōu)點(diǎn),提出將核心網(wǎng)絡(luò)改為使用類似于ATM的交換機(jī),而只在邊緣網(wǎng)絡(luò)使用路由器的IP交換技術(shù),最終發(fā)展為多協(xié)議標(biāo)記交換(MPlS)。然而,在隨后的幾年中,提出了多種實(shí)用的高速路由查找方法,使其不再成為瓶頸。此時(shí),MPLS最大的優(yōu)點(diǎn)就是流量工程(TramcEn小needng)能力,即人為控制分組流向。但是由于目前高速路由器還能夠很好地工作,MPLS技術(shù)并沒有被廣泛使用。
四、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換
綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)是集語音、數(shù)據(jù)、圖文傳真、可視電話等各種業(yè)務(wù)為一體的網(wǎng)絡(luò),適用于不同的帶寬要求和多樣的業(yè)務(wù)要求。異步傳輸模式ATM(AsynchronousTransferMode)就是用于寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的一種交換技術(shù)。ATM是在分組交換基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它使用固定長度分組,并使用空閑信元來填充信道,從而使信道被等長的時(shí)間小段。由于光纖通信提供了低誤碼率的傳輸通道,因而流量控制和差錯(cuò)控制便可移到用戶終端,網(wǎng)絡(luò)只負(fù)責(zé)信息的交換和傳送,從而使傳輸時(shí)延減小。所以ATM適用于高速數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)。
隨著通信技術(shù)和通信業(yè)務(wù)需求的發(fā)展,迫使電信網(wǎng)絡(luò)必須向?qū)拵ЬC合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B—ISDN)方向發(fā)展。這要求通信網(wǎng)絡(luò)和交換設(shè)備既要容納非實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),又要容納實(shí)時(shí)性的電話和電視信號(hào)業(yè)務(wù),還要考慮到滿足突發(fā)性強(qiáng)、瞬時(shí)業(yè)務(wù)量大的要求,提高通信效率和經(jīng)濟(jì)性。在這樣的通信業(yè)務(wù)條件下,傳統(tǒng)的電路交換和分組交換都不能夠勝任。電路交換的主要缺點(diǎn)是信道帶寬(速率)分配缺乏靈活性,以及在處理突發(fā)業(yè)務(wù)情況下效率低。而分組交換則由于處理操作帶來的時(shí)延而不適宜于實(shí)時(shí)通信。因此,在研究新的傳送模式時(shí)需要找出兩全的辦法,既能達(dá)到網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用,又能使各種通信業(yè)務(wù)獲得高質(zhì)量的傳送水平。這種新的傳送模式就是后來出現(xiàn)的“異步轉(zhuǎn)移模式”(ATM)。
ATM是在光纖大容量傳輸媒體的環(huán)境中分組交換技術(shù)的新發(fā)展。在大量使用光纜之前,數(shù)字通信網(wǎng)中的中繼線路是最緊張也是質(zhì)量最差的資源,提高線路利用率和減少誤碼是最著重考慮的事情。光纜的大量使用不僅大大增加了通信能力,而且也大大提高了傳輸質(zhì)量。這使得人們逐漸傾向于寧可犧牲部分線路利用率來減少節(jié)點(diǎn)的處理負(fù)擔(dān)。
與此同時(shí),人類對(duì)于通信帶寬的需求日益增加。特別是傳送圖像信息和海量數(shù)據(jù),
已經(jīng)使人們對(duì)于數(shù)據(jù)通信的速率由過去的幾千比特/秒增加到幾兆比特/秒。這樣,節(jié)點(diǎn)的處理能力成了數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中的“瓶頸”。ATM對(duì)于節(jié)點(diǎn)處理能力的要求遠(yuǎn)低于分組轉(zhuǎn)送方式,更能適應(yīng)現(xiàn)代的這種環(huán)境。
ATM方式中,采用了分組交換中的虛電路形式,同時(shí)在呼叫建立過程中向網(wǎng)絡(luò)提出傳輸所希望使用的資源,網(wǎng)絡(luò)根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)決定是否接受這個(gè)呼叫。可以說,ATM方式既兼顧了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營效率,又能夠滿足接入網(wǎng)絡(luò)的連接進(jìn)行快速數(shù)據(jù)傳送的需要。
五、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換技術(shù)發(fā)展的展望
近年來。以Internet為代表的新技術(shù)革命正在深刻地改變著傳統(tǒng)的電信觀念和體系架構(gòu),并且隨著信息社會(huì)的到來,人們的日常生活、學(xué)習(xí)工作已經(jīng)離不開網(wǎng)絡(luò),這導(dǎo)致了人類社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求急劇增長,并且對(duì)網(wǎng)絡(luò)也提出了更高的要求,不僅要提供話音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù),也要同時(shí)支持實(shí)時(shí)多媒體流的傳送,并且要求網(wǎng)絡(luò)具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)是—個(gè)能夠屏蔽底層通信基礎(chǔ)設(shè)施多樣性,并能提供一個(gè)統(tǒng)一開放的、可伸縮的、安全穩(wěn)定和高性能的融合服務(wù)平臺(tái),能夠支持快速靈活地開發(fā)、集成、定制和部署新的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。
下一代網(wǎng)絡(luò)將是—一個(gè)以軟交換為核心、光網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、分組型傳送技術(shù)的開放式的融合網(wǎng)。軟交換的出現(xiàn),可通過一個(gè)融合的網(wǎng)絡(luò)為用戶同時(shí)提供話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)國際電聯(lián)提出的“通過互聯(lián)互通的電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和電視網(wǎng)等網(wǎng)路資源的無縫融合,構(gòu)成一個(gè)具有統(tǒng)一接入和應(yīng)用界面的高效率網(wǎng)路,使人類能在任何時(shí)間和地點(diǎn),以一種可以接受的費(fèi)用和質(zhì)量,安全的享受多種方式的信息應(yīng)用”的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]金惠文陳建亞紀(jì)紅馮春燕:現(xiàn)代交換原理.北京:電子工業(yè)出版社,2005
由器在使用的時(shí)候,內(nèi)部會(huì)有一個(gè)路由表進(jìn)行工作,在這個(gè)表里會(huì)表明用戶如果要去哪個(gè)地方,下一步應(yīng)該要怎樣去操作。在路由器進(jìn)行數(shù)據(jù)包的傳輸?shù)臅r(shí)候,要從路由器的端口對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行收集,然后在數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行數(shù)據(jù)包的拆解工作,然后對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)傳輸?shù)刂返淖x取,然后在路由表中進(jìn)行查找,確定下一步要如何進(jìn)行傳輸,然后在數(shù)據(jù)鏈路層對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行打包整理,將數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸。如果在路由器中,無法進(jìn)行下個(gè)傳輸?shù)刂返牟檎?,那么路由器?huì)將數(shù)據(jù)包傳回到員地址上,然后對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行丟棄。在路由器中,數(shù)據(jù)鏈路層可以進(jìn)行數(shù)據(jù)包之間的傳遞,并且可以將數(shù)據(jù)傳遞給其他的路由器。
2應(yīng)用過程中交換式路由器的優(yōu)勢(shì)
2.1完善應(yīng)用的流量信息
使用交換式路由器進(jìn)行操作,可以更好的提高流量的檢測(cè),同時(shí)在監(jiān)視能力上可以得到更大的提高。在使用了交互式路由器以后,路由器可以進(jìn)行很好的記賬,而且在進(jìn)行記賬的時(shí)候,不需要外部探測(cè)器進(jìn)行使用,這樣就會(huì)使得路由器在數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方面更加的方便。在使用這種路由器以后,管理人員的工作強(qiáng)度也降低了很多,方便記賬的功能,使得管理人員可以在短時(shí)間內(nèi)就能夠進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的計(jì)算,使得網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)方面得到更好的傳輸。
2.2應(yīng)用層靈活高效的網(wǎng)絡(luò)安全措施
在傳統(tǒng)的路由器進(jìn)行工作時(shí),如果啟用安全過濾器就會(huì)使得路由器的中央處理器在執(zhí)行指令的時(shí)候,指令的數(shù)量大量增加,使路由器的使用性能大幅度降低。但是,在使用了交換式路由器以后,在安全性能方面是不會(huì)受到很大影響的,不但如此,交換式路由器在使用以后,可以在性能方面得到提高,使得路由器可以更好的進(jìn)行工作。在交換式路由器進(jìn)行工作的時(shí)候,在進(jìn)行數(shù)據(jù)包的處理的時(shí)候,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源和目的端口信息的同時(shí)處理,使得傳輸?shù)乃俣鹊玫胶艽蟮奶岣摺?/p>
3傳統(tǒng)的交換機(jī)和路由器
普通的交換機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候,使用的開放式互連模型中的數(shù)據(jù)鏈路層來進(jìn)行交換介質(zhì)的控制。數(shù)據(jù)鏈路層可以對(duì)數(shù)據(jù)包的源地址和目的地進(jìn)行更好的分析,使用這種交換機(jī)進(jìn)行工作的時(shí)候,可以更加的便宜,但是在進(jìn)行數(shù)據(jù)包控制時(shí)是非常有限的。在路由器的網(wǎng)絡(luò)層同樣可以進(jìn)行數(shù)據(jù)流的識(shí)別和數(shù)據(jù)源以及目的的控制。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);課程群;教學(xué)改革
1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程群在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)中的重要地位
物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后信息產(chǎn)業(yè)的第三次革命性浪潮。它融合了智能感知、識(shí)別技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)以及普適計(jì)算等技術(shù),按照約定的協(xié)議,實(shí)現(xiàn)無處不在的物與物、物與人、人與人之間的互聯(lián),其應(yīng)用領(lǐng)域包括醫(yī)療監(jiān)測(cè)、智能交通、政府工作、智能消防、環(huán)境監(jiān)測(cè)、情報(bào)搜集等。物聯(lián)網(wǎng)公認(rèn)有3個(gè)層次,其中底層是感知數(shù)據(jù)的感知層,中間是傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)層,上層是內(nèi)容信息處理的應(yīng)用層。
由物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)層次結(jié)構(gòu)可以看出,物聯(lián)網(wǎng)是三網(wǎng)融合的延伸和擴(kuò)展,技術(shù)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)。它以IP協(xié)議為基礎(chǔ),采用類似互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP協(xié)議的分層網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議為上層的各種應(yīng)用提供服務(wù)[1]。
從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)核心需求的角度來看,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的課程知識(shí)體系中尤為重要。在專業(yè)建設(shè)過程中,應(yīng)以互聯(lián)網(wǎng)為核心和基礎(chǔ),以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程為中心,充分考慮物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的需求,圍繞課程選取與階梯式課程群設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容安排與銜接、教學(xué)方法與改革、實(shí)踐課程體系設(shè)置等方面展開改革和探索,培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的網(wǎng)絡(luò)知識(shí),為后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課程打好基礎(chǔ)[2]。
2 課程選取與階梯式課程群的課程設(shè)置
課程群的課程設(shè)置不是簡單的課程組合,需要對(duì)課程體系統(tǒng)籌規(guī)劃。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為一個(gè)重要的知識(shí)模塊,涵蓋了從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)到實(shí)踐操作,再到綜合應(yīng)用的全部內(nèi)容,是一個(gè)內(nèi)涵豐富的課程體系。
湖北工業(yè)大學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)依托原有的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè),課程體系設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大幅度的修改,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程群的主要課程見圖1。
可以看出,原有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程群的課程主要基于IPV4,偏重于互聯(lián)網(wǎng)理論基礎(chǔ)、層次模型、有線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及組建、網(wǎng)絡(luò)管理與分析等方面,并不能體現(xiàn)現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)和特點(diǎn)。
因此,在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程群設(shè)置過程中,筆者充分考慮物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的需求和特點(diǎn),經(jīng)過大量調(diào)研和反復(fù)思考,整體改造原課程群,加入了無線網(wǎng)絡(luò)、嵌入式、傳感等知識(shí)模塊,形成一條層次分明且知識(shí)體系完整而獨(dú)立的課程鏈,主要專業(yè)核心課程有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、TCP/IP協(xié)議原理、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID原理及應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)編程與系統(tǒng)開發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)階梯式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程群具體課程設(shè)置見圖2。
由圖2可以看出,經(jīng)過精心設(shè)置的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程群的各門課程并非簡單的、平面式的結(jié)構(gòu),而是5個(gè)階段的課程群[3],分別為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論模塊、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)應(yīng)用模塊、物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)模塊、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與安全模塊、物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用與實(shí)踐模塊,具有良好的課程遞進(jìn)層次關(guān)系。
3 課程群具體的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程群主要培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程系本科生的互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)理論基礎(chǔ)和實(shí)踐能力,要求學(xué)生掌握互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的基本理論知識(shí)與關(guān)鍵技術(shù),能夠理解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與物聯(lián)網(wǎng)總體構(gòu)架,并具備網(wǎng)絡(luò)管理與配置、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與創(chuàng)新的能力。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程群的建設(shè)不僅是選取內(nèi)容縱向有傳承關(guān)系、橫向有內(nèi)在聯(lián)系的幾門課程,還要梳理和整合課程教學(xué)內(nèi)容,打破課程間的壁壘,減少重復(fù)內(nèi)容并保證內(nèi)容的連貫性與完整性[4]。因此,在進(jìn)行課程群建設(shè)時(shí),筆者充分考慮了課程群內(nèi)諸課程在結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、側(cè)重點(diǎn)、時(shí)間分配等方面的相互關(guān)系。經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐與探索,筆者在教學(xué)內(nèi)容的安排和設(shè)置方面做了如下安排和改革,見表1。
從第三學(xué)期開始,每學(xué)期逐漸增加網(wǎng)絡(luò)方向的課程,這學(xué)期開設(shè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要以培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣和奠定網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)為主。從最熟悉的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用入手,首先闡述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的起源與發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)的基本概念以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)分層模型,使學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)有清晰的了解;然后以自底至上的順序詳細(xì)講解網(wǎng)絡(luò)各層次的協(xié)議內(nèi)容與工作原理,并在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)使用抓包軟件進(jìn)行協(xié)議分析和觀察,以驗(yàn)證性和演示性實(shí)驗(yàn)為主,使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)過程了解網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識(shí);在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的后期,加入對(duì)未來網(wǎng)絡(luò)展望的內(nèi)容,包括下一代因特網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等知識(shí),一方面擴(kuò)展傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)授課的范疇,增加課程的廣度和深度,另一方面旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。
第四學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容主要在第三學(xué)期課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)充和深入,開設(shè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)與TCP/IP協(xié)議原理課程。通過學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)課程,學(xué)生將掌握交換與路由的基本知識(shí)與基本原理,培B學(xué)生對(duì)中小型園區(qū)網(wǎng)的組網(wǎng)與管理能力,能對(duì)具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用給出合理的規(guī)劃和可行的解決方案,并具備解決網(wǎng)絡(luò)中常見問題的基本技能,將理論知識(shí)付諸于應(yīng)用。TCP/IP協(xié)議原理課程是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的延續(xù)和深化,通過課程學(xué)習(xí),學(xué)生將深入掌握TCP/IP原理,在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上用程序設(shè)計(jì)語言實(shí)現(xiàn),從而提高網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)能力,夯實(shí)網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ),提高網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí),增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)分析能力。
在前面兩個(gè)學(xué)期學(xué)習(xí)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上,第五學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容開始體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)特色,開設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以及RFID原理及應(yīng)用3門課程都是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的核心課程。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論是學(xué)生認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)的起點(diǎn),通過課程學(xué)習(xí),學(xué)生能了解物聯(lián)網(wǎng)的起源和典型應(yīng)用,理解物聯(lián)網(wǎng)的概念與內(nèi)涵,并對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)和核心技術(shù)有充分的認(rèn)識(shí),這是一門重要的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)啟蒙課程。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和RFID原理及應(yīng)用這兩門課,是深入學(xué)習(xí)和研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心專業(yè)課程。通過學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)掌握無線傳感器平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、射頻識(shí)別技術(shù)的基本概念與原理方法,為后續(xù)的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)打好理論基礎(chǔ)。
第六學(xué)期開設(shè)的網(wǎng)絡(luò)管理與安全和物聯(lián)網(wǎng)安全兩門課程是進(jìn)階課程,通過這兩門課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)在掌握互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)基本原理的基礎(chǔ)上,了解網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí)模塊,包括密碼理論、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全概述、密鑰管理、安全路由、物聯(lián)網(wǎng)中的抗干擾、射頻識(shí)別的隱私與安全、物聯(lián)網(wǎng)嵌入式系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)知識(shí),達(dá)到從理論到應(yīng)用、從架構(gòu)到安全的全方位提升。
第七學(xué)期設(shè)置的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用綜合設(shè)計(jì)及創(chuàng)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié),旨在提高學(xué)生的綜合應(yīng)用和動(dòng)手能力。通過為期一個(gè)月的實(shí)踐學(xué)習(xí),學(xué)生能夠設(shè)計(jì)一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用系統(tǒng),能夠從系統(tǒng)的角度看待物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用問題,并能綜合利用幾年來所學(xué)的互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)解決網(wǎng)絡(luò)通信及應(yīng)用的相關(guān)問題。
綜上所述,本課程群的課程內(nèi)容在設(shè)置上是完整的、連續(xù)的、突出重點(diǎn)的,涵蓋了從基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的基本原理、體系架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、關(guān)鍵技術(shù)與安全的內(nèi)容,并遵循從易到難、從淺到深、從原理到應(yīng)用、從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)、從系統(tǒng)到安全的原則來設(shè)置教學(xué)內(nèi)容。課程分布于第三學(xué)期到第六學(xué)期之間,內(nèi)容在時(shí)間的安排上符合學(xué)習(xí)的一般規(guī)律,并注重理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則,具有科學(xué)性和可實(shí)施性。
4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程群教學(xué)方法改革
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)屬于集成創(chuàng)新型技術(shù),培養(yǎng)的人才不僅要具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ),還應(yīng)具備很強(qiáng)的工程實(shí)踐與應(yīng)用能力。因此,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程群的教學(xué)中,筆者堅(jiān)持“課程精、實(shí)踐強(qiáng)”的原則,強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法,不斷改革理論教學(xué),引入MOOCs、混合教學(xué)、開放課堂、對(duì)分課堂等形式,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué),深入開展校企合作模式,形成了工程訓(xùn)練、專業(yè)認(rèn)證、創(chuàng)新培養(yǎng)并舉的特色教育理念。鑒于在實(shí)踐教學(xué)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的有力措施和突出成績,筆者在2012年獲得了湖北工業(yè)大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。
4.1 根據(jù)不同課程探尋多種教學(xué)模式,提高教學(xué)效果
近年來,以MOOCs為代表的新型教學(xué)模式不斷涌現(xiàn),大多依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,秉承自由學(xué)習(xí)的理念,旨在調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性,為傳統(tǒng)課堂注入了新的活力。筆者在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程群的建設(shè)中,結(jié)合各門課程的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),進(jìn)行了多種課程教學(xué)模式的改革和嘗試,力求獲得更好的教學(xué)效果。
以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)模式改革為例,該課程作為課程群的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,其教學(xué)效果對(duì)整個(gè)專業(yè)的后續(xù)學(xué)習(xí)至關(guān)重要??紤]到這門課程的網(wǎng)絡(luò)資源比較豐富,且大部分內(nèi)容難度不大,筆者采取了傳統(tǒng)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合的混合教學(xué)模式。這種模式由課前預(yù)習(xí)、面對(duì)面授課(face-to-face)、在線學(xué)習(xí)(On-line)、實(shí)踐訓(xùn)練4個(gè)過程組成。此學(xué)習(xí)模式整合了各種教學(xué)資源和多樣化的學(xué)習(xí)形式,如課堂學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、分組討論、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、協(xié)作項(xiàng)目實(shí)踐活動(dòng)、實(shí)踐訓(xùn)練等[5]?;旌辖虒W(xué)模式既保持了傳統(tǒng)課程教W的優(yōu)勢(shì),又在課前和課后引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),學(xué)生能通過各種學(xué)習(xí)方式保持學(xué)習(xí)興趣并取得良好的學(xué)習(xí)效果。
在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論課程教學(xué)模式改革中,針對(duì)該課程內(nèi)容繁而細(xì)、知識(shí)更新快、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),筆者提出了物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論的開放式教學(xué)法,主要途徑有開放教學(xué)過程、開放教學(xué)內(nèi)容、開放教學(xué)考核與開放教學(xué)環(huán)境等。在教學(xué)過程中,以學(xué)生為主體開展教學(xué)活動(dòng),課堂上有分組討論、頭腦風(fēng)暴、及時(shí)答疑、小組展示等各種環(huán)節(jié)。在注重師生關(guān)系平等的基礎(chǔ)上,盡量與學(xué)生進(jìn)行課堂互動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生積極思考并大膽表達(dá)自己的觀點(diǎn)。在教學(xué)內(nèi)容上以新技術(shù)和實(shí)例教學(xué)為主,每學(xué)期的課件和內(nèi)容都要及時(shí)更新和補(bǔ)充,并將教學(xué)內(nèi)容融入實(shí)際案例。比如在介紹常用傳感器及其典型應(yīng)用的時(shí)候,會(huì)聯(lián)系生活中的小米手環(huán)、智能醫(yī)療、智能家居應(yīng)用等,既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也擴(kuò)充了學(xué)生的視野。在教學(xué)環(huán)境上,以開放的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)作為課堂的補(bǔ)充,并以開放的形式進(jìn)行考核,注重對(duì)學(xué)生分析能力和創(chuàng)新能力的考核。
實(shí)踐證明,依據(jù)不同課程的特點(diǎn)和性質(zhì),在課程群中開展適合不同課程的多種教學(xué)模式探索,能大大增加課程的吸引力并降低學(xué)習(xí)的難度,學(xué)生不僅能學(xué)到知識(shí),更能提高學(xué)習(xí)的興趣,并鍛煉自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。
4.2 重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),提高學(xué)生工程實(shí)踐能力
為了保證實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,筆者多次對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行深入的研究和有針對(duì)性的修訂,包括增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)、提高綜合性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比例、增加物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用綜合設(shè)計(jì)及創(chuàng)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)、強(qiáng)化實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)和畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),并加強(qiáng)對(duì)實(shí)踐教學(xué)體系各環(huán)節(jié)的規(guī)范化管理。
1)調(diào)整實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,提高綜合性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比例。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程群中的每門課程都配備了實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。對(duì)于一些實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,如網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)課程,根據(jù)其課程特點(diǎn),改革性地將理論課堂搬到實(shí)驗(yàn)室。為保證課堂效果和實(shí)驗(yàn)過程完整性,采用4節(jié)連上的方式,并將對(duì)分課堂和任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)理念引入課堂,用一節(jié)課講解核心的理論和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,余下3節(jié)課全部進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、調(diào)試和答疑。每節(jié)課以一個(gè)實(shí)踐小項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng),學(xué)生通過分組合作的方式進(jìn)行,以實(shí)踐項(xiàng)目完成效果為考核的標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生普遍反映這種實(shí)踐教學(xué)效果良好,可以及時(shí)消化和理解理論知識(shí),避免理論與實(shí)踐的脫節(jié),并鍛煉了協(xié)作與學(xué)習(xí)能力。
為了彌補(bǔ)大多數(shù)課程中以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的局限性,課程在每門課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱中都加入了一個(gè)綜合性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并在高年級(jí)增加了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用綜合設(shè)計(jì)及創(chuàng)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié),主要提供一些平臺(tái)和一段時(shí)間給學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的梳理和總結(jié),鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)業(yè)計(jì)劃實(shí)現(xiàn)自己的想法,把學(xué)生的興趣、愛好、學(xué)習(xí)、創(chuàng)新融為一體,這也是實(shí)踐環(huán)節(jié)的主要目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);軟交換;核心技術(shù);MS系統(tǒng);融合
中圖分類號(hào):TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2013)15-3483-02
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷地發(fā)展,大大地改變了人們的生活和工作的方式。因此,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)于世界的發(fā)展,有著非常重要的影響。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自從誕生以來,就其自身而言,已經(jīng)發(fā)生了很多次的變化,這些變化對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)領(lǐng)域也都產(chǎn)生了非常關(guān)鍵性的轉(zhuǎn)化。而現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),從移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)帶寬上的拓寬,到網(wǎng)絡(luò)地址的IP化,以及固網(wǎng)的智能化等,都在以前單一功能下的各個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)群產(chǎn)生了重大的轉(zhuǎn)變,而有線電視、因特網(wǎng)以及電信網(wǎng),甚至是移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò),互相之間產(chǎn)生業(yè)務(wù)的滲透的領(lǐng)域也越來越多,所以,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心技術(shù)領(lǐng)域,不應(yīng)該只是著眼于當(dāng)前的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)集群互相之間的聯(lián)系,而是一種看到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展的趨勢(shì),進(jìn)而更好地思考如何讓計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心技術(shù)能夠更好地在社會(huì)中進(jìn)行應(yīng)用。
1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)核心技術(shù)領(lǐng)域的融合
對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,更多的研發(fā)者會(huì)關(guān)注到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的趨向,特別是下一代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和因特網(wǎng)應(yīng)用,更是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中核心技術(shù)領(lǐng)域中重要的一個(gè)方面。在上個(gè)世紀(jì)的九十年代,就已經(jīng)提出了如NGN 一類的下一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展方向,不過如NGI即下一代的因特網(wǎng)技術(shù)等都沒有提出一些比較具體的實(shí)施和應(yīng)用模型。而NGN,即下一代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其實(shí)已經(jīng)涵蓋了NGI,因?yàn)閷?duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域而言,不應(yīng)該僅僅局限于因特網(wǎng),還應(yīng)該包含著更為豐富的多層次的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。
NGN作為一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展的核心技術(shù),應(yīng)該是一種以分組型的網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的,并且能夠?qū)崿F(xiàn)各種電信類業(yè)務(wù)等類型的業(yè)務(wù)集成,其能夠以多種寬帶保證各種各類的數(shù)據(jù)包的傳送。這種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所涵蓋的領(lǐng)域應(yīng)該是相對(duì)比較廣闊的,并且能夠讓使用的用戶以各種終端,自由地進(jìn)入到不同的業(yè)務(wù)服務(wù)之中。而最為便捷的一點(diǎn),是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)的特性,能夠讓用戶在各種環(huán)境下使用這些業(yè)務(wù)。這種業(yè)務(wù)和使用上的便捷性,和這個(gè)階段所提出的固定網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的融合,以及三網(wǎng)融合等都是有著共同的基礎(chǔ)。
2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合的相關(guān)核心技術(shù)
2.1 軟交換技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用
軟交換是由英語詞匯Softsw itch中翻譯而來的,這個(gè)單詞其實(shí)從意譯的角度來看并不是相當(dāng)?shù)拇_切。這項(xiàng)技術(shù)主要是在相對(duì)傳統(tǒng)的電信領(lǐng)域里的PSTN網(wǎng)絡(luò)里,傳統(tǒng)的交換機(jī)相對(duì)來翻譯的,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的交換主要是以硬件的形式來實(shí)現(xiàn)的,而這樣的一種軟交換技術(shù),是建立在分組網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上的。這樣的一種軟交換,實(shí)質(zhì)上是一種媒體的傳輸承載和控制相互分離的技術(shù),而這種技術(shù)鑒于“switch”一向都以“交換機(jī)”的稱謂在當(dāng)前的電信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中進(jìn)行使用,因此,就稱之為軟交換技術(shù)。
軟交換一直到現(xiàn)在還在持續(xù)的發(fā)展,這個(gè)概念和技術(shù)的操作方式也正在不斷地產(chǎn)生變化,其核心的部分就是以應(yīng)用編程的接口,結(jié)合一些相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議的開發(fā)體系,是一種結(jié)構(gòu)化的體系。這樣的一種體系能夠提供更加廣闊的業(yè)務(wù)平臺(tái),并且在應(yīng)用上會(huì)更加豐富。軟交換這樣的一項(xiàng)核心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù),主要就是透過硬件的軟件化思路,來實(shí)現(xiàn)對(duì)原先電信網(wǎng)絡(luò)的交換業(yè)務(wù)的處理以及連接上的控制,并且可以在同樣的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,供應(yīng)有關(guān)多媒體的、數(shù)據(jù)的以及語音等方面的業(yè)務(wù)。
軟交換技術(shù)的體系包括了應(yīng)用和業(yè)務(wù)層次、核心的交換層、網(wǎng)絡(luò)的控制層以及邊緣的介入層次。核心交換層,主要是針對(duì)各種不同的媒體流以及業(yè)務(wù)等,提供一個(gè)公共可以使用的傳送平臺(tái),而邊緣的接入層,主要是對(duì)各種終端設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)金融介入,然后在整一個(gè)軟交換的體系之中起到一個(gè)連接作用。而核心交換層此,更加注重以網(wǎng)絡(luò)分組為基礎(chǔ)。這樣的一種核心的傳送方式,在當(dāng)前比較受到認(rèn)可的是ATM骨干網(wǎng)絡(luò)或者是IP網(wǎng)絡(luò)。而其主要的硬件實(shí)體,即是實(shí)現(xiàn)軟交換的設(shè)備,會(huì)有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的控制層,這個(gè)控制層主要是包括了路由、資源管理、認(rèn)證以及呼叫上的控制等功能,而在業(yè)務(wù)和應(yīng)用層次,其主要是在呼叫控制的基礎(chǔ)上,給相對(duì)應(yīng)的用戶提供各種增值性的服務(wù)。
在軟交換的系統(tǒng)之中,IP進(jìn)行的承載方式,能夠讓網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整更加的靈動(dòng),并且也能夠在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,讓媒體的功能更加強(qiáng)化,進(jìn)而給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的用戶提供到一些更新的業(yè)務(wù),能夠更好地體現(xiàn)出運(yùn)營商這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值。而從另一個(gè)角度上看,軟交換所分離出來的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),能夠讓整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系的結(jié)構(gòu)部署更加的靈活方便,進(jìn)而能夠給運(yùn)營商在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)體系的時(shí)候,更大程度地降低運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)所需的維護(hù)成本以及建網(wǎng)的成本。由此可見,軟交換技術(shù)將會(huì)是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在核心技術(shù)領(lǐng)域一項(xiàng)很重要的應(yīng)用。
2.2 MS系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用
所謂的MS,也就是IP多媒體的子系統(tǒng),這樣的一個(gè)系統(tǒng)是在3GPP的R5版本之中提出來的,主要是針對(duì)IP承載下的多媒體業(yè)務(wù),以網(wǎng)絡(luò)核心層的計(jì)算邏輯功能進(jìn)行控制的一種整體概念。之后在R6、R7版本當(dāng)中進(jìn)行了相對(duì)的補(bǔ)充。
原有的MS版本主要是針對(duì)MS自身的基礎(chǔ)性質(zhì)的結(jié)構(gòu),并且在構(gòu)建功能實(shí)體方面,強(qiáng)化設(shè)備實(shí)體和實(shí)體之間的流程建構(gòu)。而隨后的R6版本更加注重了對(duì)于MS系統(tǒng)自身和外部的其它網(wǎng)絡(luò)之間的溝通能力,以及MS系統(tǒng)與其它的業(yè)務(wù)之間的支持能力等。R7的這個(gè)階段,主要是關(guān)注到MS系統(tǒng)在固定方面的一些問題,并且強(qiáng)化了移動(dòng)和固定之間融合,進(jìn)而在移動(dòng)和固定的融合上,提供了標(biāo)準(zhǔn)化的相關(guān)制訂。
MS體系主要是一個(gè)縱向和橫向相結(jié)合的體系。從縱向由下到上來看,MS系統(tǒng)主要分成了接入層、承載層、控制層以及應(yīng)用層。介入層主要是旨在完成各種關(guān)于SIP會(huì)話的發(fā)起,以及關(guān)于這些會(huì)話的終結(jié),并且完成和傳統(tǒng)的PLMN系統(tǒng)之間的互通和連結(jié)。MS系統(tǒng)的承載層主要是為了更好的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的承載,保證這些數(shù)據(jù)包不會(huì)在傳輸過程中丟失。MS系統(tǒng)的控制層主要是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)基本會(huì)話的控制,對(duì)于SIP繪畫的一些路由上的控制等等。MS系統(tǒng)的應(yīng)用層主要是為了實(shí)現(xiàn)基于SIP非傳統(tǒng)型的會(huì)話活動(dòng)業(yè)務(wù),并且也能夠提供基礎(chǔ)的傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)。
MS系統(tǒng)和軟交換技術(shù)之間是存在著很大的不同的。軟交換主要是實(shí)現(xiàn)承載和控制的分離,而MS技術(shù)更加注重對(duì)業(yè)務(wù)控制層次和呼叫控制層次的分離。并且MS系統(tǒng)更加注重對(duì)于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)支撐,所以要充分對(duì)移動(dòng)性能進(jìn)行優(yōu)化,并且添置了一個(gè)外置性的數(shù)據(jù)庫,進(jìn)而更注重對(duì)于用戶業(yè)務(wù)的觸發(fā)規(guī)則,以及用戶的對(duì)應(yīng)用的使用權(quán)的保護(hù)。
3 網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)拓展所要關(guān)注的一些問題
軟交換技術(shù)主要是以分離交換和控制作為一項(xiàng)核心的技術(shù)思路,主要是以現(xiàn)有的電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,對(duì)電信網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新建構(gòu),然后更側(cè)重于對(duì)語音以及數(shù)據(jù)的融合,催生的新型業(yè)務(wù)作出準(zhǔn)備。不過當(dāng)前的傳統(tǒng)性質(zhì)的電信網(wǎng)絡(luò)在帶寬方面相對(duì)是有限的,不能夠?qū)Υ罅康拿襟w信息傳輸上進(jìn)行滿足。所以帶寬問題,以及固網(wǎng)改造,將會(huì)是軟交換技術(shù)這一項(xiàng)核心技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)。
而MS系統(tǒng)則是當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)正在朝向的一個(gè)重要核心方向,這個(gè)方向可以更好地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)控制以及多媒體的多層次融合。不過這一方面運(yùn)營商的壓力也會(huì)很大,主要是針對(duì)當(dāng)前中國的用戶普遍是習(xí)慣于免費(fèi)的英特網(wǎng)服務(wù),所以在運(yùn)營模式上如何突破,并且營利方式、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)技術(shù)也都是接下來的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1] 楊明.下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)淺析[J].硅谷,2011(16).
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