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数据交换技术论文模板(10篇)

时间:2023-03-28 15:07:24

数据交换技术论文

数据交换技术论文例1

关键词:数据库集成化技术建筑CADSTEP

Abstract

ThispaperoutlinesthedevelopmentandapplicationofSTEP(Standardforexchangeofproductmodeldata)technology,presentsapracticeofbuildinganintegrateddatamodelforbuildingthermaldesignandanalysiswithSTEPtechnologyandmakessomesuggestionsconcerningthedevelopmentofstandardbuildingandHVACdatamodels.

Keywords:databaseCIBSCADSTEP

1前言

开发集成化建筑设计系统的关键在于实现CAD工具、分析软件以及各种数据库间数据交换。而要实现"开放式"系统,使集成化系统中的各个部分都可以独立研究开发并不断扩充,就需要有一种标准的数据交换方式。80年代以来国外逐渐开发出STEP技术(StandardfortheExchangeofProductModelData)作为产品数据交换标准。目前该技术已广泛用于机械制造业的CAD、CAM系统中,国际标准化组织ISOTC184并制定了国际标准(ISOCD10303)。在建筑设计CAD和集成化系统的开发研究中,也开始采用STEP技术。我国1994年由国家技术监督局牵头成立了STEP技术中心,1995年国家技术标准委员会成立了STEP标准分委员会(CSBTSTC159SC4),开始制定我国的STEP标准,并组织推广STEP技术。

2STEP技术简介

不同软件间一般通过数据文件进行数据交换。正确的数据交换的前提是要使数据的接收方能够完整准确地"理解"所接收的全部数据。最初这是通过数据生成方与数据读取方的协议来实现的。此协议包括数据的格式、顺序、数量以及数据文件中每一个位置上的数据的物理意义。

随着产品和工程数据复杂的增加,上述方式就愈来愈不适应。同一类型的事物,具体对象不同,所要描述的数据的数量就不同,所表示的物理意义亦不同,甚至数据类型也不同。例如描述一座建筑物数据,其结构及数量随建筑的楼层、房间数及门窗墙数的不同百有很大差别;描述一个空气处理室的数据,对于不同结构的空气处理室(表冷器、喷雾室),有些数据代表的意义相联系才有意义,一组数据只有与它们的相互关系的定义相结合才有意义。仅依靠预先约定的一些协议,很难准确反映每个数据的物理意义及数据间的相互关系,更难以适应被描述事物类可能具有的各种变化。数据的物理意义、数据间的相互关系以及数据本身三者共同构成了对事物的描述。数据交换与传递也应包括这三部分内容,而决不仅是数据本身。

基于上述观点,提出了STEP数据交换技术。将数据组织为数据项储存。每个数据项包括描述该项内容的若干个数据,其中亦可有与此项内容有关的其它数据项名。每个数据与它的物理名共同储存。为了准确地描述数据项内部结构及各数据项间的关系,对种每数据项的内部结构及其中每个数据的物理意义都要用EXPRESS语言严格定义。这种数据项的EXPRESS定义称作数据模型。根据此数据模型可以准确写出STEP方式的数据文件,也可以很容易地理解按此模型生成的STEP方式的数据文件。

以描述一个建筑物的几何尺寸为例。建筑物可看成是由许多封闭空间组成;每个空间由若干个表面所围成;每个表面由若干条线段为边界;每条线段由它的起始坐标确定。同时,每条线段又是两个表面的相交边界;每个围护结构都以两个表面为其两侧。这个数据模型可以用如下EXPRESS语言描述:

ENTITY:建筑

iscomposedof:SETOF围护结构

contains:SETOF空间

ENDENTITY:

ENTITY:空间

iscomposedof:SETOF表面

ENDENTITY:

ENTITY:表面

hasareaof:REAL

iscomposedof:SETOF线段

issurfaceof:围护结构

faceof:ONEOF(空间,外环境)

ENDENTITY:

ENTITY:线段

Point1:点

Point2:点

boundaryofsurface1:面

boundaryofsurface2::面

ENDENTITY:

ENTITY:点

xis:REAL

yis:REAL

zis:REAL

ENDENTITY:

ENTITY:围护结构

Side1is:SETOF表面

Side2is:SETOF表面

ENDENTITY:

以上定义的EXPRESS数据模型中,大写字母为一些由语法决定的关键字。小写英文字母及中文说明物理意义。每一组ENTITY定义了一项数据项结构。按照这个数据模型,一个具体的建筑几何尺寸可用如下形式的STEP文件描述:

#1=建筑((#80,#81,#82,#85,……),(#2,各围护结构的代号#3,#60,……))

各空间的代号

#2=空间((#4,#5,#6,……))

各表面的代号

#3=表面(24.5,(#10,#11,……),#80,#2))

面积各线段代号所属围面对

护结构空间

#4=表面(32,(#10,#14,……),#81,#2)

……

……

#10=线段(#50,#51,#3,#4)

点1点2面1面2

#11=线段(#51,#52,#3,#6)

……

#50=点(0.3,12.8,0.3)

x坐标y坐标z坐标

#51=点(………)

……

#80=围护结构(#3,#4)

上述STEP文件中,#n仅作为一项数据的识别名,其顺序无任何意义。等号后的名称给出此项数据的结构。它表明括号内的内容必须与该项ENTITY在EXPRESS中定义的结构一致。括号内#n则给出各项数据间的相互联系。

这种方式的数据文件,各项数据顺序无关,根据被描述事物的复杂程度,总的项数亦可很不相同。只要得到它的数据模型,即可产生或理解全部数据内容。这样,EXPRESS定义的数据模型相当于严格定义的计算机化的数据文件协议。在它的公开与一致的基础上,即可实现数据的准确理解。

实际的建筑物涉及的信息当然远比上例复杂,但用同样方法亦可准确完整地描述清楚,并可灵活使用。

上例描述的基础,建立在数据模型的一致上。若数据模型不一致,也就是看待和描述事物的角度不一致,仍不能实现这种数据交换。例如,如果某个软件是用各面墙的中线描述建筑物几何信息,其数据就很难直接用上述数据模型表出。因此,制定统一的标准数据模型,即统一的EXPRESS形式的定义文件,是使用和推广STEP技术进行数据交换的关键。

经过十余年的努力,已开发出许多使用STEP的软件工具。例如以图形化方式定义数据模型并直接生成EXPRESS文件的NIAM;将EXPRESS文件自动转换为C++中数据类型说明的CCGEN;直接存储、管理和检索STEP形式数据的动态数据库软件等。目前随着STEP技术的普及与深入,新的工具还在不断出现。

3使用STEP的初步尝试

与英国建筑研究中心(BRE)合作,并结合国内的具体情况,作者近两年来开发出采用STEP数据交换方式的集成化建筑热环境分析系统IISABRE。它的基本思想就是试图将相关的各种计算软件及CAD工具集成到一起,每个软件可以使用其它软件的各种输出结果,它的输出结果亦可被其它软件所使用。系统的核心是使用STEP技术按照EXPRESS定义的建筑信息数据模型(IDM,IntergratedDataModel)。该数据模型包括建筑物的几何信息、围护结构热工性能、建筑物的运行管理方式以及微生物的能耗、采光、自然室温等各种物理性能。利用此数据模型可基本上描述与建筑热物理有关的各种信息。为了实现各软件与以此数据模型为原型的数据库交换数据,每个软件都配一个数据转换器。此数据转换器从STEP数据库中取出该软件所需要的数据,按其要求生成数据输入文件。数据转换器又将该软件的计算结果转换为STEP方式并存入STEP数据库中。

利用这一系统,用户首先AutoCAD上描述所分析建筑的三维几何形状,并通过从门窗墙部件库选择相应的部件来定义各建筑部件的材料和物理性能。这些输入结果都被转换为STEP的数据项,存入数据库中。用户可调用计算软件对此建筑进行分析。例如检查它的围护结构是否满足保温标准或进行能耗估算。用户还可进一步定义要求的房间范围以及HVAC形式,从而进行负荷计算或自然室温计算。这些计算结果亦存入数据库中,并可被其它软件利用。由于采用了开放式结构,此系统还可以运行现成的计算分析软件。目前已试将美国开发的SERIRES(建筑热模拟软件)和英国开发的BREDOM(建筑能耗估算)连入。利用这种方式现有的分析计算软件资源可以较方便地集成于此系统中。

此系统目前仍处于开发完善中,但已显示出STEP方式的优越。随着系统复杂性的增加,这种优越性会越来越明显地表现出来。

数据交换技术论文例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。

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

数据交换技术论文例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。

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:

数据交换技术论文例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。

数据交换技术论文例5

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)15-30619-02

Research on Data Integration Technology of Heterogeneous Database for Digital Forestry

WANG Yu-juan,ZHANG Guang-hui

(Pingdingshan University, Pingdingshan 467002, China)

Abstract:Combined with the advantage of XML, this paper discussessometheoriesand technologies of heterogeneous data integrating. In view of the problem, a general data exchange mechanism based on XML documents is used and the information exchange problem of the heterogeneous data in relational database of digital forestry technique is solved.

Key words: digital forestry; heterogeneous data; XML

1 引言

数字林业是指应用遥感技术、计算机技术、数字化技术、网络技术、智能技术和可视化技术,把各种林业信息用地理坐标确定与连接起来,实现标准化规范化采集与更新数据,实现数据充分共享的过程。“数字林业”的建设过程中,数据共享是核心问题之一。解决数据共享问题的最简单有效的方法就是数据转换。不同的部门分别建立不同的系统,当要进行数据集成时,先将数据进行转换,转为本系统所支持的数据格式再进行应用。因此解决异构数据库环境下的数据转换问题显得尤为重要。本文研究了异构数据集成的相关理论和技术,结合XML技术的优势,用基于XML文档的通用数据交换方法,解决了数字林业技术中关系数据库系统间的异构数据的信息交换问题[1]。

2 基于XML的数据集成概述

异构数据源系统之间经常有频繁的数据交换,由于异构数据源之间的互操作使得数据共享过程复杂,实现技术可扩展性和可移植性差,且安全问题难以解决,利用XML作为数据通道可以较容易克服这个问题。

2.1 XML的特点

XML(Extensible Markup Language)作为一种可扩展性标记语言,其自描述性使其非常适用于不同应用间的数据交换,而且这种交换是不以预先规定一组数据结构定义为前提。XML可以脱离具体应用来描述保存在异构环境中的各种数据,其他系统应用能直接对这些自描述的XML文件中的数据进行操作,XML最大的优点是它对数据的描述和传送能力。

XML实现了数据不仅与平台无关,而且与厂商无关。XML可作为中介格式,异构数据源之间可保持相互透明,不再需要知道对方内部存储格式。某个数据源内部的变更,也不会影响其他数据源,因此XML为各异构数据源提供了理想的缓冲。由于XML的自定义性及可扩展性,它足以表达各种类型的数据,作为独立于平台和设备的结构化数据表达方式,它有效地实现了异构数据源之间的对话[2]。此外,几乎所有的数据最终是通过终端客户的浏览器的,所以XML不可避免地成为后台数据库与外界进行交互的一个最合适的窗口。

2.2 XML与数据库的关系

数据库是数据存储的地方,与平台相关,而XML更适合于动态的数据传输和交换,与平台无关。许多数据库厂商在自己的引擎中增加了对XML的支持,采用XML作为数据模型异构数据源系统用户视图,用XML实现异构数据源的共享,向用户提供XML模型的统一的用户视图,使XML成为异构数据源之间的桥梁[3]。

XML与数据库交互需要同时借助XML编程接口和数据库编程接口,前者用于对XML文档的解析、定位和查询,所需技术包括DOM(Document Object Model)和SAX(Simple API for XML)等;后者则用于访问数据库,如数据库中数据的更新和检索等,相关技术有JDBC、ODBC等。在异构平台中,经常会遇到一些数据库存在数据表达等方面的差异,如一些关系表中字段的命名不同、数据类型不等。这些差异将在不同程度上给数据库之间数据信息的共享和交互造成困难。采用XML转换器进行数据库之间数据信息的交互将能够解决上述问题。因为每个XML文档有各自的Schema,Schema中定义了相应XML文档的结构、元素、标记、属性等信息,这些差异在XML文档中就体现为XML的Schema不同。

XML提供了一种连接关系数据库和面向对象数据库以及其他数据库管理系统之间的纽带。XML文档本身是一种由若干节点组成的结构,这种特点使得数据更适宜于用面向对象格式来存储,同时也有利于面向对象语言(C++、JAVA等)调用XML编程接口访问XML节点。

3 数据交换模型体系结构

在基于XML的异构多数据源信息访问的解决中,采用最具可扩展性的中间件技术来实现。该方案中采用XML解决了各种类型数据库及其应用系统的异构问题。

传统的数据库应用模型通常是采用三层架构来实现的[4]。第一层为客户端程序,一般通过Web服务器来传递客户端程序的请求、接收响应结果。第二层为应用层,一般实现与数据库系统的连接和应用,通常采取在Web服务器端提供中间件来连接Web服务器与数据库服务器的认识方法,中间件负责管理Web服务器和数据库服务器之间的通信并提供数据给应用程序服务,它能够直接调用外部程序或脚本代码来访问数据库,因此可以提供与数据库相关的动态HTML页面。第三层是数据层,提供所需要的数据。数据库服务器数据层在传统的三层应用结构中,从客户端浏览器到Web服务器,再到API或CGI之间的数据都是基于HTML的。根据XML本身的特点,本研究对网络数据交换进行如下的模型设计:保持传统的三层结构不变,在应用层使用XML来代替HTML作为网络数据交换中的标准格式,如图1所示。

由图1可以明显地看出,XML的应用框架也是分为三层:数据层、对数据进行处理的逻辑应用层、数据显示与进一步处理的客户层。数据层一般都是指后端数据库服务器,它们可能是SQL Server,也可能是Oracle;应用层一方面从Web服务器接收用户的数据请求,另一方面完成在异构数据库之间通过XML进行数据交换,并将交换后的数据在客户端上;客户层实际上就是一个具有Web浏览器的瘦客户端,用户借助它来定制、执行所需要的数据交换工作。

图1 基于XML的三层应用结构

基于以上讨论,实现数字林业异构数据库数据交换的平台总体模型如图2所示。

图2 数据交换平台总体架构

(1)客户层:客户层只需要浏览器,所有的数据交换请求通过浏览器发出,交换的结果也返回到客户端浏览器;

(2)应用层:Web服务器、数据交换核心、JDBC驱动构成平台的应用层,数据交换模块;

(3)数据层:由各种不同的异构数据库构成,这些数据库可以是本地的,也可以是远程的;

(4)数据交换处理模块:该模块根据用户所提出的数据交换请求,按照交换规则所设置的数据交换参数(数据库及其相应参数),通过JDBC连接指定的数据库并提取相关的数据。数据提取完成后经过数据类型及数据格式的转换形成XML格式的文档。

4 课题设计方案

根据数字林业的实际需要,同时为了实现以上异构数据库数据交换的设计思想,提出如下的集成方案:

(1)能实现基于多种应用系统的数据综合查询,所查询的数据以WWW方式显示在页面上。

(2)完成从某一应用系统的数据库的一个或多个表中数据转移到另外一个应用系统的数据库的指定表中。

(3)根据用户所需在两个系统中实现语义级的转换,其转换规则取决于用户自己对的XML转换规则文档的填写。

(4)当一个应用系统升级或重新开发后,利用本系统可以将旧系统数据库中的数据根据新系统的要求升迁到新数据库中。

(5)数据交换的请求与操作的结果均通过用户在WEB页面上进行,要求用户界面友好,操作简便。

上述方案的实现是以基于XML的数据交换为核心的。本课题采用基于XML的数据共享技术,克服了传统的数据交换系统的缺点,具有如下优点:

(1)使用了XML规范,使平台具有良好的通用性、扩展性;

(2)用JAVA作为开发工具,具有良好的可移植性;

(3)不影响参与数据交换的各个系统的自治性;

(4)满足一定的实时性要求。同时,XML支持结构化数据、半结构化数据和非结构化数据的操作,而且可以传递多媒体数据;

(5)多语种支持,XML提供了对UNICODE、UTF-8、GB2312、 BIG5等编码的支持。

5 结论

本文研究了异构数据集成的相关理论和技术,结合XML技术的优势,用基于XML文档的通用数据交换方法,解决了数字林业技术中关系数据库系统间的异构数据的信息交换问题。即在JAVA环境下,借助于JDBC, DOM API等技术,在两个数据库之间以XML作为媒介,实现对现有数据库的访问。整个研究的设计立足于通用、灵活、易于使用、可移植并且可扩展。经实验验证,该机制具有通用性,适应广泛。参考文献:

[1]靳强勇,李冠宇,张俊. 异构数据集成技术的发展和现状[J]. 计算机工程与应用,2002(11):112.

[2]王春枝,纪利群. 利用XML实现异构数据库间互访[J]. 微型机与应用,2002,(8):13-14.

[3]周园春,李森,张健, 等. 中间件技术综述[J]. 计算机工程与应用,2002:80-82.

数据交换技术论文例6

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:

数据交换技术论文例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。

数据交换技术论文例8

1前言

目前使用于计算机网络技术中的数据通信交换技术,其原理是是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信交换技术。在该技术应用下的计算机网络通信环境中,用户可以对通信网络中的数据、软硬件和信息资源实现共享。随着计算机技术的广泛应用和普及以及计算机远程信息处理应用的发展,数据通信交换技术就应运而生,它实现了计算机之间,计算机与终端之间的通信。本文主要分析和探讨计算机网络中的数据通信及交换技术,根据这几种交换在实际应用中存在的优势和劣势,加以分析和介绍,同时对目前新型的数据通信交换技术进行简要分析。

2常见的数据通信交换技术

不同的站点之间需要进行通信数据交换实现信息的传递,是在对应节点之间在计算机网络数据信息传输过程中进行数据信息交换。传统数据交换基本技术有三种,即电路交换、报文交换及分组交换,在此基础上另外还有两种较为常见数据交换模式:帧中继技术和ATM异步传输模式。

2.1电路交换

电路交换过程一般包括连接建立、线路占用和连接拆除三个阶段。在通信之前需要先将线路连接起来:从起源站点向其中某个目标站点发送响应请求,目的是将通信双方之间建立一条独占的通道,以实现数据的传输。在请求发出之后,会通过其间多个中间节点一直传递到目标站点,在传递的过程中,优先分配相较于空闲的物理线路,某一主叫节点呼叫另一被叫节点发出连接请求,接着再传递到下一个节点,整个过程就是这样以此类推持续进行。其次线路占用:即数据传输交换阶段,基于已经建立好的物理线路的基础上,进行站点与站点之间数据传输交换任务。再次连接拆除:在起源站点和目标站点实现成功连接,并完成两点之间的数据传输任务之后,需要将建立的这条线路进行拆除,即将线路进行释放,让线路资源回归到新的响应中。电路交换具有很多优点,比如线路专用、数据直达,在两个站点之间线路建立之后和线路释放的这段时间内,整条线路不会再进行任何数据的传输交换,也不会与其它站点进行资源的共享,专线专用。实时性也很强,线路一旦建立之后,通信双方所有资源,包括线路资源在内,均用于本次数据传输通信,此时除了偶尔会出现传输时延情况之外,不会出现其他形式的时延故障,完成线路交换的交换设备及控制十分简单,既适用于传输模拟信号,也适用于传输数字信号。但电路交换也存在一些缺点,比如电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说费时长。电路交换连接建立后,物理通路被通信双方独占,即使通信线路空闲,也不能供其他用户使用,因而信道利用低。电路交换时,数据直达,不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信,也难以在通信过程中进行差错控制。

2.2报文交换

报文交换是将数据信息封装成报文,每个报文中包含有控制信息和目的地址,网络中的各交换节点以存储和转发的方式进行数据交换。报文交换交换方式的数据传输单位是报文,报文就是站点一次性发送的数据块,其长度没有限制并且可变。当一个站点想要发送报文时,应附加一个目的地址到该报文上,网络节点会按照报文上目的地址,利用路由信息找出下一个节点地址,把报文发送给下一个节点。因此,端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文交换优点是信道的利用率较高、承载量大;报文交换系统可以把一个报文发送到多个目的地;报文交换网络可以进行速度和代码的转换。其缺点主要是不能满足实时或交互式的通信要求;报文传输延迟较长;节点收到过多的数据而无法存储时,造成报文丢失;设备费用高。

2.3分组交换

分组交换原理:分组的封装是分组终端把要发送的数据信息分割成若干个用户数据段,每个数据段在送往下一个交换节点时,附加上源地址、目的地址、用户数据段编号、差错控制信息。分组的传输是交换节点选择一个最佳的路由,把分组经一个或几个交换节点,送到收端。收端从分组中提取用户数据段,再把它们按照顺序恢复成原有的数据信息。

分组交换主要优点是速度快、传输质量和效率高、可靠性高、转发时延短、经济性好、能够实现不同类型终端的之间的相互通信、分组交换网能和其他通信网互联。主要不足是实现技术难度大。

2.4帧中继技术

帧中继协议是一种简化的X.25广域网协议,帧中继协议是一种统计复用的协议,它在单一物理传输线路上能够提供多条虚电路。每条虚电路用数据链路连接标识来标识,DLCI只在本地接口和与之直接相连的对端接口有效,不具有全局有效性,即在帧中继网络中,不同的物理接口上相同的DLCI并不表示是同一个虚电路。帧中继技术主要优点是以光纤作为传输媒体,传输质量高,误码率低,网络吞吐量大,网络资源利用率高。主要缺点是帧中继不适合传输实时信息,对传输线路质量和终端智能化程度要求都高。

2.5 ATM异步传输模式

ATM异步传输模式是用作宽带综合业务数字网的复用、传输和交换模式。ATM综合了分组交换的高效率和电路交换的高速度的优点,采用面向连接的快速分组交换技术。ATM信元的长度是固定的,即53个字节。其中5个字节是信头,48个字节是信息段。信头包含各种控制信息,主要是信元的目的地址,维护信息,优先级,信头的纠错码。信息段包含用户数据。ATM交换特点:基于统计时分复用;采用面向连接的工作方式;信元长度固定;信头简化,以减少处理开销。

3新数据通信交换技术的发展

随着光通信技术的发展,光纤信道传输容量得到了大幅度提高,基于此交换技术迎来了新的发展契机。可以将通信网络发展分为三个阶段:即电传输和交换阶段、光传输和电交换阶段、光传输和交换阶段。

3.1电传输和交换阶段

传统通信网络都是处在电传输和交换阶段,其交换技术涵盖了以上介绍的任何一种技术。

3.2光传输和电交换阶段

以光纤为传输介质,数据是以光信号在物理信道上进行传输,而中继节点只能针对电信号进行处理,这样就要求在传输线路和中继节点接口位置安装光电和电光转换装置。

3.3光传输和交换阶段

数据交换技术论文例9

模块化教学是20世纪70年代初由国际劳工组织研究开发出来的以现场教学为主,以技能培训为核心的一种教学模式。它是以岗位任务为依据确定模块,以从事某种职业的实际岗位工作的完成程序为主线,可称之为“任务模块”。我国职教界总结出了相对适合我国国情的“宽基础、活模块”教育模式。所谓“宽基础、活模块”教育模式,就是从以人为本、全面育人的教育理念出发,根据正规全日制职业教育的培养要求,通过课程模块间灵活合理的搭配,首先培养学生宽泛的基础人文素质、基础从业能力,进而培养其合格的专门职业能力。

《交换技术》2008年4月份被评为院级精品课程,是一门工学结合课程,对于学生的实践操作能力要求较高。

总体来看,课程内容较多且分散,采用传统的章节教学,学生接受知识的能力较差,学习效果不好,考试成绩不理想。基于这种情况,研究新的能适应课程教学的教学模式迫在眉睫。

二、模块化教学在《交换技术》课程的应用

围绕工学结合这一特色,在课程建设中,课题组教师多次讨论、探讨适合《交换技术》课程的教学模式。经过理论研究、实践检验,在课程的教学工作中,我们采用了模块化教学方式。经实践证明,模块化教学是成功的,适合高职高专通信类院校面向工作岗位的教学模式。

在课程实施过程中,将比较分散的知识点分为电路交换、分组交换(包括分组交换、帧中继、ATM交换、MPLS交换、IP交换等内容)和软交换三个模块分别进行理论讲授、实践操作,结合学院现有真实程控交换机两套(北电的DMS交换机和飞利浦的SOPHO用户小交换机)、中兴程控交换机ZXJ10仿真软件20套,下面以电路交换模块为例介绍模块化教学在《交换技术》课程的具体实施应用情况。

在电路交换模块教学过程中,实施了“理论讲授+实践验证”的教学方法,通过理论知识讲授,下达实验任务,让学生带着具体任务进行实践操作,加深对理论知识的理解,真正掌握电路交换的原理、数据配置过程。

1.电话通信过程

以电话通信为例,引出电路交换的概念。打电话是每个人都做过的事情,让学生亲自拨打电话、通话、挂机,然后讨论电话通信有哪些过程、需要进行哪些操作。

2.电路交换概念

在学生讨论的基础上,归纳总结电路交换概念。让学生知道电路交换有电路建立、数据传输、电路拆除三个过程。

3.电路交换原理

系统讲授电路交换原理。电路交换的目的是将任意主叫在任意时刻发起的任意呼叫接续到被叫所在的交换机、找到被叫。详细讲授程控交换机完成这一任务的方法,即电路交换工作原理。

4.程控交换机组成

介绍程控交换机的硬件结构。在介绍电路交换原理的基础上,介绍程控交换机的硬件结构,让学生理解电路交换过程具体实施的硬件模块及模块间通信连接情况。

5.电路交换网络

重点介绍电路交换网络的工作过程。交换网络是电路交换过程的真正实施者,重点介绍其接续过程,让学生掌握电路交换的工作流程,并下达实践任务,掌握程控交换机全程数据配置过程并打通电话。

6.实验室硬件认知

在理论讲授的基础上,带学生参观现有的两套程控交换机,与理论部分对应去认知程控交换机各个功能模块的划分及模块间的通信情况。

7.局容量设置

这是交换局数据配置的第一步,利用ZXJ10仿真软件,让学生对全局容量进行规划。

8.硬件数据配置

在全局容量规划的基础上,增加硬件设备,包括模块、机架、机框、单板等内容,进行通信板配置、单元配置。

9.用户数据配置

在硬件数据配置完成后,增加局号、百号、分配用户号码、用户属性定义,完成用户数据配置。

10.电话拨打测试

利用仿真软件提供的三部电话进行拨打测试,如电话正常则证明数据配置过程无误,进而验证电话通信过程。

可以看出,电路交换模块分为理论讲授和实践验证两大部分。通过功能模块分工,使学生对所学知识能真正理解理论、掌握应用,最终适应岗位需求。

除了电路交换模块,《交换技术》课程还包括分组交换模块、软交换模块两大模块。要采用模块化教学,硬件设施是必不可少的。学校对于课程建设提供了大力支持,配备了ATM交换机、IP交换机、软交换设备以满足课程实验实训内容的需要。

三、教学效果检查

1.学生学习兴趣提高,加深了对理论知识的理解

教师在教学中对理论知识进行引导性学习,通过理论引导,下达教学任务,学生带着任务到实验室对设备硬件、数据配置、网络组织等内容进行现场实践、操作。在实践教学环节,每个学生都有任务,注意力不易分散,大大提高学习效率。

2.企业工程师、实验室教师参与教学,保证实践教学质量

进行模块化教学实践教学环节时,聘请企业一线工程师、技师给学生讲课,外聘教师有丰富的工作经验,直接讲授给学生,学生的受益是也就保证了教学的高质量。让学生感到每个教师都能传授给他们所需要的知识和技能,学生学习技能的欲望增强。

3.教学风格形式多样,学生新鲜感强,能一直保持学习热情

学生在学习交换技术课程时,由几个老师完成分别完成模块教学,如上述提到的电路交换模块理论部分由专业老师系统讲授,实验部分由企业工程师、实验室教师共同完成,学生能领略不同教师的多样教学风格,教与学的热情都不易减退。

4.强化了技能训练,实现学生毕业能上岗,上岗则能胜任的培养目标

模块教学由于省略了很多理论上的繁杂介绍,保证核心内容的精华教学,大大缩短教学课时,提高教学效率。学生学得有重点、有收获,技能操作得到了保证。实现与就业零磨合,容易受到用人单位的欢迎。

5.加强了教材的专业性和系统性,实施模块教学的关键是编写模块化的专业技术教材

为适应模块化教学,不采用按章节分类的书本式的传统模式,而是根据不同模块的不同需求,编写模块化教材。模块教学是专业课教材建设的一次大变革,打破了现有的教材体系,加强了专业性和实用性,合理地解决了技术的系统性与岗位所需知识的综合性的矛盾。目前课题组老师编写的正式出版的教材有《程控交换与软交换》和《交换技术》,由北京邮电大学出版社出版。

四、总结

总之,模块化教学在《交换技术》课程的应用是成功的,达到了让学生掌握理论知识、提高实践动手能力的目的。学生在完成每个模块的任务时,更多的需要利用他们的课外时间,并且需要他们学会利用学校现有的信息资源,包括图书馆、报刊杂志阅览室以及学校的校园网,学会与专业相关的教师的交往。学生在完成任务的同时,也在学会使用专业知识和技能。事实上,学生通过这样的任务,通过这样的展示,更重要的是掌握了实践操作技能,为以后走上工作岗位奠定了良好的基础。

模块化教学在实施过程中不是一成不变的,随着职业教育形势的发展和教学改革的深入,模块化教学将会不断地完善,其目标只有一个,就是把我们的学生培养成为企业需要的实用型人才。

参考文献:

[1]曹胜男,贺小华.电工电子“模块化教学”人才培养功能探微[J].产业与科技论坛,2008,(11).

[2]周杏芳.职业技术教育中“模块式”教学法的探索与实践[J].襄樊职业技术学院学报,2003,(2).

[3]姜大源.职业教育学研究新论.教育科学出版社,2007.

数据交换技术论文例10

数字交换技术的应用优势

与传统的教学相比,数据交换技术在高校陶瓷造成设计专业中的应用具有一定的优势。首先,这种教学方法将学生视为教学主体,通过清晰化的教学内容来激发学生的兴趣,现代教师需要掌握的是教学技术和教学技巧,而传统的陶瓷造成设计在案例提供时还需要教师做大量的准备工作,很明显数字交换技术提高了教学效率。陶瓷是居家必备的一种生活用品,目前,陶瓷的应用领域不断扩大,教学中要充分认识陶瓷的全新的应用,而这恰恰需要信息技术来完成。数字交换技术一定程度上提出了多种设计方法和全新的设计理念,为陶瓷造成设计提供了前提条件。数字交换技术还开发了设计潜能,设计与理念之间有着密切的关系,多媒体课件的展示更容易激发学生的想象空间,使其设计不拘一格。

数字交换技术的实现过程

要发挥数字交换技术在陶瓷设计教学中的作用,首先要采取正确的教学方法。注重理论与实践的结合,注重多媒体等先进教学方法的应用,才能提高陶瓷设计教学的效果。

1.数字交换技术与理论教学的结合

教师首先要了解数字交换技术,并利用这一技术制作需要的教学课件。将理论渗透给学生,并且不断的将理论与数字交换技术相结合。设计与理念和思维是分不开的,因此除了强调方法外,设计教学中还要重点强调思维。教师要善于通过多媒体的优越性,激发学生的兴趣,活跃学生的思维。当然,基本功不能忽视,把握好教学节奏是教师的重要任务,教师应根据课堂内容进行多媒体课件的准备,发挥其补充作用,并且定期对学生进行测试,根据其表现对教学做出适当的调整。

2.多媒体的正确应用

现代教学中,多媒体扮演着重要角色,在多个学科的教学改革中都提到多媒体。设计离不开图形,更需要多媒体来补充。合理的利用多媒体可以丰富教学资料,构建现代化的课堂教学模式,提高教学效率。在陶瓷设计中我们可以应用计算机计3ds max技术、MAYA 技术等。教师应换位思考,从主讲人转变为主动与学生分享,使学生自主了解优秀网站、优秀设计作品,讨论设计过程从而合理化设计过程。总之,要合理使用以计算机和多媒体为主的多种现代化的教学方法,实现数字交换技术在陶瓷造型设计中的应用。

数字交换技术在陶瓷造型设计教学中的应用实例

1.数字交换技术模型制作

要应用数字交换技术,要从素材的模型制度开始。具体讲数字交换技术的素材模型制作可分为:静态的动画素材、动态的贴图设计素材和素材模型制作交互素材模型等。这些技术的实现是shader设计的基础。课件数字交换技术是一项复杂的过程,要完成这一过程,需要教师掌握扎实的计算机3dmax等制作手法,了解内页层级制作、脚本制作编写等多种内容,做到精心设计,目的明确。教师准备的越充分,学生的接受程度也就越高。

2.陶瓷造型特色shader的设计和制作

陶瓷的广泛应用早在我国古代就有发生,当代人反而对这种古老的艺术显示出陌生,目前优秀的陶瓷设计师少之又少,这与高校的教育之间存在着必然的联系。我们将陶瓷造型特色shader的设计过程进行分析,提醒现代陶瓷设计教学中,采取合理的方法,培养专业的设计人才。陶瓷造型设计中要注意节省资源,灯光的使用就值得思考。Shader基本原理认为,通过在一张可以展现特殊质感位图上进行颜色提取,之后将所提取的颜色映射到对应的陶瓷模型表面,这就是一种特殊的Shader设计方法。其中,质感图的选择决定了图片的效果,需要设计师根据其理念设计出不断变化的陶瓷作品。