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關鍵詞:通信網絡;安全;數據
Computer Communications Security
Jin Xiaoguang
(PLA Equipment Command&Technology College,Education&Security Division,Beijing101416,China)
Abstract:The interpretation of the computer network communication technology and network security-related concepts,the importance of network security and some characteristics of computer networks,put forward the corresponding security measures,the issue for further research laid the foundation of computer communications.
Keywords:Communication network;Security;Data
隨著我國經濟建設的迅速發展,現代社會人們對計算機通信網絡的依賴越來越多,工程施工、信息管理、安全監控等系統的運行也越來越依賴計算機通信網絡。不論是廣域網還是局域網,不管是有線網還是無線網,都將成為人們日常生產生活中不可缺少的信息傳輸、交換和處理的大動脈。然而同時也出現了一些不可忽視的計算機通信網絡問題,危害網絡運行安全。因此,在信息化水平提高、通信技術不斷發展的情況下,必然要對計算機通信安全提出更高的要求。
一、網絡通信技術
計算機的主要網絡功能包括資源共享、數據通信、提高計算機的可靠性和易于進行分布處理。服務器和客戶分別是兩個進程??蛻粝蚍掌髦鲃影l出服務或連接請求,服務器等待接收請求,并給出應答。為了解決計算機網絡間進程通信的問題而引入套接字編程接口。套接字與我們平時所見的電話系統很相似,通話雙方相當于相互通信的兩個進程;通話雙方所在的地區相當于一個網絡,電話號碼的長途區位號就相當于網絡地址;地區內一個局間的交換機相當于一臺主機,每個局間有一個局號相當于主機地址;局間交換機為每個電話用戶分配一個局內號碼,這個局內號碼就相當于套接字號。
二、通信網絡安全的定義及其重要性
我們可以從不同角度對通信網絡安全作出不同的解釋。一般意義上,通信網絡安全是指信息安全和控制安全兩部分。國際標準化組織把信息安全定義為“信息的完整性、可用性、保密性和可靠性”;控制安全則指身份認證、不可否認性、授權和訪問控制。
當今社會,通信網絡的普及和演進讓人們改變了信息溝通的方式,通信網絡作為信息傳遞的一種主要載體,在推進信息化的過程中與多種社會經濟生活有著十分緊密的關聯。這種關聯一方面帶來了巨大的社會價值和經濟價值,另一方面也意味著巨大的潛在危險,―旦通信網絡出現安全事故,就有可能使成千上萬人之間的溝通出現障礙,帶來經濟價值和社會價值的無法預料的損失。
三、我國通信網絡安全現狀
互聯網所俱有的交互性、開放性和分散性特征滿足了人們能夠信息共享、開放、靈活和快速等需求。通信網絡環境為信息交流、信息共享、信息服務創造了理想空間,計算機網絡技術的迅速發展和廣泛應用,為我國社會的進步與經濟的發展提供了巨大推動力。然而,正是由于互聯網的上述特性,在給人們提供巨大便利的同時,也產生了許多安全問題。計算機通信網絡固有的開放性、易損性等特點使其受攻擊不可避免。
四、計算機通信網絡安全的要求
通信網絡安全的總體目標可細化為如下幾個方面:
(1)保證只有合法用戶才能接入并在授權范圍內使用網絡。
(2)防止非授權的接入或操作。
(3)網絡安全架構應有一定彈性,能支持不同的安全策略。
(4)能在網絡中找到安全相關信息,保證所有用戶能對自己在網絡中的行為負責。
(5)發生安全事件或檢測到安全缺陷之后,能在可接受的時間段內恢復到正常安全水平[1]。
五、計算機通信網絡安全分析
針對計算機通信網絡固有的開放性等特點,須采取有效的安全防范措施,才能保證計算機通信網絡安全。
(一)防火墻技術
在網絡的對外接口采用防火墻技術,在網絡層進行訪問控制。通過鑒別,限制,更改跨越防火墻的數據流,來實現對網絡的安全保護,最大限度地阻止網絡中的黑客來訪問自己的網絡,防止他們隨意更改、移動甚至刪除網絡上的重要信息。
(二)入侵檢測技術
防火墻保護內部網絡不受外部網絡的攻擊,但它對內部網絡的一些非法活動的監控不夠完善,IDS(入侵檢測系統)是防火墻的合理補充,它積極主動地提供了對內部攻擊、外部攻擊和誤操作的實時保護,在網絡系統受到危害之前攔截和響應入侵,提高了信息安全性。
(三)網絡加密技術
加密技術的作用就是防止公用或私有化信息在網絡上被攔截和竊取,是網絡安全的核心。采用網絡加密技術,對公網中傳輸的IP 包進行加密和封裝實現數據傳輸的保密性、完整性,它可解決網絡在公網上數據傳輸的安全性問題也可解決遠程用戶訪問內網的安全問題。
(四)網絡規劃
網絡規劃主要是在組網方案中解決或緩解一些安全問題,包括安全平面的劃分,在不同安全平面的邊界上進行邊界的整合和保護,IP地址的規劃,不同的網絡、服務間進行隔離,以及必要的擴容等等。安全的網絡規劃可以減輕或消除威脅的擴散和大流量對系統帶來的壓力,并使得網絡易于管理[2]。
六、結語
在經濟日益發展、信息交流速度越來越快的當今社會,保證計算機通信網絡安全有益于對國家、單位及個人的財產、信息的保護。使其免受損失。目前解決通信網絡安全問題的大部分技術是存在的,但是隨著社會的發展,人們對通信網絡功能的要求愈加苛刻,這就決定了通信網絡安全維護是一個長遠持久的課題。我們必須適應社會,不斷提高技術水平,以保證網絡安全維護的順利進行。
參考文獻:
(1)適用于各種媒體
適用于各種媒體都計算機通信技術相對于電話傳輸通信而言的,這也體現了計算機通信技術的超然性。電話傳輸通信通常只是應用于語言傳輸方面,而在文字、圖像,甚至更為復雜的電影、歌曲方面很難傳輸。而計算機通信技術以其強大的功能在這些方面都能實現很好的傳輸,從而彌補電話傳輸的缺陷。
(2)傳輸效率高
計算機通信技術以強大的計算機作為通信傳輸平臺,所以傳輸效率比較高,并且隨著計算機技術的發展,這種傳輸效率還在不斷提高。據有關部門統計,目前計算機通信傳輸在數字信息傳輸方面可以達到6000bit/s的速率,也就是每分鐘可以傳送大約48萬個字符,這是語言模擬信息傳輸速率的3倍,極大地滿足了人們的需求,所以在商務辦公、信息交流等方面,人們更愿意選擇計算機通信的數字信息傳輸。
(3)抗干擾能力強
很多傳輸工具在傳遞信息時往往會受到各種外界因素的影響,這樣就嚴重影響了人們的正常辦公和學習。而計算機通信技術在傳遞信息時是以二進制為主要形式的數據信號傳輸,這樣就可以利用比較簡單的整形來消除傳輸中產生的噪聲,同時還可以做出加密運算的處理,進一步提高傳輸信息的保密性。
2計算機通信技術的應用
計算機通信技術經過長時間的發展,在各個方面都有著很大的應用,并且發揮著巨大作用,為人們生活提高了較大便利。
(1)在信息處理和管理系統中的應用
隨著計算機技術的普及,人們在辦公時越來越依靠計算機來完成相應的工作,而信息處理和管理系統都可以很好地運用計算機通信技術。計算機通信技術應用到信息處理后,大大提高了人們信息交流的速度,同時還減輕了大量的人力物力。另外一方面,一些企業可以運用計算機通信技術來聯系新客戶、處理內部管理業務等,同時還開發了VPN技術,來辦理企業的異地業務,從而打破了時間和空間的限制,為企業贏得了巨大利潤。
(2)在多媒體領域中的應用
計算機通信技術運用在多媒體領域體現了很多方面。首先在傳統的電視、計算機方面,計算機通信技術推動了網絡電視、手機網絡的發展,很多電視廠家都在運用計算機通信技術來加強自己產品的革新;其次在多媒體信息的采集、處理和傳輸方面,大量的計算機通信技術也運用到其中,比如遠程教育、視頻通話等功能開始陸續出現,不僅可以滿足人們的辦公教學需求,還極大地豐富了人們的娛樂需求。遠程教育是其中比較有代表性的,也是發展比較成熟的一種,打破了以往時間和空間的限制,學生可以在家中就可以完成相應的文化教育,這樣既節省了大量的人力物力,就可以提高學生學習的效率。隨著遠程教育的不斷開展,這種形式的教學模式也成為我國職業教育非常重要的一種模式。
(3)在即時通信中的應用
即時通信技術是目前最為常見的一種通信方式,比如手機下載的QQ、微信、微博、餓了吧等APP軟件就是其中非常有代表性的一種,而計算機通信技術就是它們得以利用的主要工具,主要原理在于手機終端通過服務器和其他手機終端進行信息交換,從而實現網絡通信的目的。這種即時通信的大量普及對方便人們的日常生活有著非常大的作用,比如人們利用QQ、微信等聊天工具可以實現遠端即時對話,打破了時間和空間的限制;人們利用淘寶、京東商城可以足不出戶就可以購買自己喜歡的商品;人們利用餓了吧、美團網就可以在家中等待自己團購的快餐等。所以我們的日常生活正在慢慢被計算機通信技術而改變,從衣食住行的每一個角落都有計算機通信的介入,這樣大大方便了我們的生活起居,節省了人力物力,這就是計算機通信技術的魅力。
(4)在遠程控制中的應用
關鍵詞:計算機通信網;光纖通信技術;通信網
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)25-5855-02
Computer Network is Analysed and the Optical Fiber Communication Technology
JIA Wei
(PingLiang Gongye Zhongdeng Zhuangye Xuexiao, Pingliang 744000,China)
Abstract: As people living standard unceasing enhancement, to the needs of the communication technology increases, computer communication network, and the application of optical fiber communication technology, greatly improving the people's communication efficiency. This paper respectively discusses the computer network and optical fiber communication technology.
Key words:Computer communication network;Optical fiber communication technology;Communication network
隨著經濟的發展,人們需要更加便捷的通信方式,計算機通信網應運而生。計算機通信網的應用,進一步提高生產力,對人們的日常生活也產生了深刻的影響。而光纖通信技術的應用,使得計算機通信網更加的成熟和高效。在我國,3G網絡技術已非常成熟,而移動通信的4G業務已在全國各主要城市發售,在不久的將來聯通、電線的4G網絡也將投放市場,這預示移動通信網將進一步完善。從中國工信部統計的相關數據來看,在2013年3月,我國已有1.46 億移動通信用戶,位居世界終端用戶最多的國家,既給計算機通信網和光纖通信技術提出了挑戰,也是一次良好的發展機遇。
1 計算機通信網技術及內容
通信網是一種非常復雜的系統,在這個系統的核心構件是交換、傳輸設備,系統的末梢連接著大量的不同地理位置不同的用戶,最終目的是實現信息的交換;通信是一個相對簡單的過程,這個過程只能實現兩點之間的信息交換。大量的通信通過交換設備的中間介質連接在一起,形成了通信網。計算機網絡通信的主要內容包括:
1.1 網絡通信形式
單工通信、半雙工通信、全雙工通信是網絡通信的主要形式。其中,遙控器是單工通信的代表,發送者和接受者是固定的,數據只能由發送者向接受者傳輸;對講機是半雙工通信的代表,盡管能相互傳輸,但不能同時相互傳輸;移動電話是全雙工通信的代表,數據既能雙向傳輸,又能同時傳輸,是網絡通信發展的產物。
1.2 網絡通信內容
1) 數據通信
利用數據通信能有效地實現信號的傳輸。數據通信大量應用在社會的各個領域,包括自動化技術、遙感技術、航空技術、軍事技術、資源探測開發等方面,并且隨著社會的發展,數據通信已逐步開始在人們的日常生活中普及開來,對人們的工作、學習、生活帶來了翻天覆地的變化。數據通信功能的實現離不開軟件和硬件的相互配合,主要內容有傳輸媒體、接口、數據鏈路復用、信號傳輸、數據鏈路控制和信號編碼等。
2) 網絡連接
通過連接介質,以某種方式把各種通信設備連接在一起形成一個龐大的結構體系是為網絡連接。在網絡連接這個體系中,連接介質、通信設備、通信技術、連接方法等各種要素相互影響、相互關聯,具有分類多功能性和協調統一性。不同的連接介質其功能不同,不過都要具有可靠性,連接介質包括雙絞線、微波、通信衛星、電纜、載波和光纖。就當前來看,連接介質受到材質、技術的影響,具有一定的局限性,不過隨著社會的發展,我們可以找到更加可靠高效的介質。
3) 協議
網絡協議并不同于我們日常生活中的口頭協議、書面協議,它專指在通信過程中采用某種形式或方法。通過網絡協議,可以對不同體系總體結構以及各不同層次分體結構繼進行具體的分析和解析,已達到各體系相互連接的目的,保證結構的開放性和融合性。作為一個分散集合體,計算機網絡就是通過網絡協議形成的,在計算機網絡各個末端連接著不同個體、不同位置的計算機。
4) 安全防護
計算機網絡是由兩個部分組成,即計算機網絡和通信網絡。通信網絡的終端或信源就是計算機,能夠進行有效地信息傳輸和交換。計算機通信網絡安全是在了解計算機性質的基礎上采取相應的防護措施進行計算機系統的全面保護,具體包括硬件、應用軟件等,有效地防止非本用戶使用服務,從而更好地維護系統的正常運行。
在國外計算機通信網絡安全的發展現狀。較早的計算機通信網絡安全研究是起于國外,并且具有很廣泛的應用,在上個世紀的70年代,美國就研究出了“計算機保密模型”,并且在此理論的基礎上又制定出了“可信計算機系統安全評估準則”,通過不斷地完善,終于形成了安全信息系統結構的準則。后來又發現了狀態機、模態邏輯以及代數工具等三種不同的分析方法,但是還存在著很多的問題。通過密碼體制終于克服了網絡信息系統密鑰管理中的一大難題,為電子商務的安全性提供了有效地保障,隨著計算機運算速度的不斷提升,各種新的密碼技術正不斷地涌現出來,為建設完善的計算機通信網絡安全系統做出了很大的貢獻。在國內計算機通信網絡安全的發展現狀。我國的信息網絡安全研究主要包括兩種,即通信保密、數據保護。在計算機通信網絡安全研究的過程中經歷了很多的變革,先后出現了防火墻、安全網關、系統脆弱性掃描軟件等,隨著社會的不斷發展,信息技術水平不斷地提升,安全隱患越來越多,因此要不斷地研究新的防護技術,確保信息網絡技術的安全運行。目前我國的計算機通信網絡安全研究正向完善安全體系結構、現代密碼理論、信息分析及監控體系等方向發展,制作出具有系統性、完整性以及協同性的信息網絡安全方案。不僅僅要滿足對數據進行有效地處理和分析,而且還要加強保密體系的建設,不斷地完善通信協議和通信軟件系統,提升計算機內部管理人員的專業素質和技術水平,制定出完善的安全防護和等級鑒別方案,防止不法分子利用軟件漏洞進行犯罪活動,影響到計算機通信網絡技術的發展。
2 光纖通信技術及通信信號
2.1 光纖通信技術介紹
隨著科學技術的發展,光纖通信技術正逐步應用在通信領域中。相對于金屬或其他電纜,光纖傳輸能力更強,數據傳輸能力不可同日而語,比如單模光纖已具有幾十GHZkm的寬帶。光纖產生數據具有較大的傳輸寬帶,比如散波長窗口。光纖的通信功能是通過光纖的色散特性和光源的調制特性、調制方式實現的,不過由于終端設備的限制,光纖的優勢并不能得到有效的發揮,在單波長光纖通信系統這種情況表現的更加明顯。而大量的實驗表明,密集波分復用技術能有效地利用光纖的寬帶優勢,可使得2.5Gbps~10Gbps單波長光纖通信增加至100Gbps,也就是說其傳輸容量可達單波長光纖通信的數十倍。
2.2 光纖材料
光導纖維即是我們常說的光纖,主要是由玻璃或塑料制成的,光在其中通過全反射能實現傳導。生活中,我們常見的是玻璃制成的普通階躍型光纖。而光子晶體光纖大多是由硅的合成物摻雜一些硅晶體做成的,在晶體內部有空氣空洞。由于石英材質制成的光纖損耗很低,沒千米不超過0.21dB,相對于其它介質結構,其產生的中繼距離更遠,是目前最實用的光纖。
2.3 通信信號的衰弱和再生
1) 通訊信號的衰弱
造成通訊信號的衰弱的原因是多方面的,在通訊信號長距離傳輸的過程中,可以采用信號放大器來降低光波能耗損失的影響,但通訊信號的衰弱是不可避免的,造成通訊信號的衰弱的原因有:瑞立散射、物質吸收、米氏散射、連接器造成的損失,就算是性能的優越的石英光纖,其內部的雜質同樣會增大可比系數,造成光波能耗損失。并且,光纖密度不均衡、接合技術不達標、光纖變形同樣會引起通訊信號的衰弱。
2) 通訊信號的再生技術
由于通訊信號的衰弱,通訊信號的再生技術應運而生,能有效地避免由于通訊信號的衰弱所產矛盾的進一步醞釀和發展,保證通訊傳輸暢通無阻,避免嚴重事故的發生。通訊信號的再生技術泛指所有能彌補通訊信號的衰退的技術,再生技術的發展和應用降低通訊系統的運行成本。比如海底光纖,在應用在再生技術之前,主要是借助中繼器來實現光纖傳輸,而中繼器維護成本高昂,阻礙著海底光纖的普及,而再生技術的發展很好滴解決了這個問題。
關鍵詞:計算機通信網;通信技術;光纖通信
中圖分類號:TN913.7 文獻標識碼:A
1 概述
通信網中通常會用到很多交換設備,這些交換設備的使用目的就是為了在縮減成本的前提下,盡可能保證網絡的暢通可靠性和系統維護升級的能力,這有助于滿足現代科技所要求的網絡智能化的特點。數據傳輸的概念非常簡單,僅僅從字面上我們就可以了解,它是一方數據源的數據通過傳輸信道傳送到另一方的接受設備上的一種通信方式;由于數據傳輸具有真實性、直觀性、快速性,因而受到人們的廣泛青睞。
2 我國計算機通信網現狀
根據中國工信部統計數據,截至2013年3月底,中國共有11.46億移動通信用戶,比去年同期增長12.46%。這是一個巨大的消費群體,我國成為移動終端用戶最多的國家,同時3G 網絡技術的更新以及現在五花八門的應用軟件的開發,使3G 用戶人數激增。
3 通信網概念
通信網是將地理位置不同的用戶終端設備通過交換、傳輸設備連接起來,以達到可以通信和信息交換的一種系統形式;通信和通信網的概念有區別,通信最基本的形式只是點與點之間的對接建立通信系統,而只有將眾多的通信傳輸系統通過交換設備的中間介質,組合成拓撲結構才能把它稱作通信。換而言之,必須要產生交換系統這個中間介質,把不同區域的任意終端客戶相互連接,這才能組成有效的通信網。通信網的基本組成就是由三個部分,一是用戶終端設備;二是交換設備;三是傳輸設備,三者缺一不可。
4 網絡通信的主要內容
4.1 網絡通信形式
網絡通信的形式目前有三種,一是單工通信,數據只能單向傳輸,有固定的發送者和接受者,如:遙控器;二是半雙工通信,數據可雙向交替傳輸,但不能同時作用,如:對講機;三是全雙工通信,數據可同時雙向傳輸,雙向作用;如移動電話等。
4.2 網絡通信內容
4.2.1 數據通信。數據通信的主要功能是借助可靠手段來實現傳輸信號;數據通信的發展,不僅使得包括人民生活質量得到提升,也使得全球技術綜合體有了進一步的飛躍,最直接的體現就是航空技術、自動化技術、以及資源探測開發、遙感技術、甚至是軍事技術方面;其數據通信是軟硬件的結合,包含內容有信號傳輸、傳輸媒體、信號編碼、接口、數據鏈路控制以及復用等項目。
4.2.2 網絡連接。網絡連接是指將各種通信設備技術,通過某種方式和連接介質聯系在一起的結構體系;這個體系相互關聯、相互組成、相互影響,具有協調統一性和分類多功能性;連接介質通常是電纜、雙絞線、光纖、微波、載波或通信衛星。連接介質在功能上要具有獨立的特點,能夠保證網絡連接的可靠性;目前連接介質的發展相當受局限,也許在不久的將來,我們會找到更好的連接介質。
4.2.3 協議。這里所說的協議并非我們日常生活中所說的文字合同;它是在通信過程中,對不同體系總體結構以及各不同層次分體結構的一種具體分析和解析,通過解析的“密碼”來實現結構的開放性和融合性;計算機網絡通常就是按照網絡協議,將不同個體、不同位置的計算機相互連接起來的一個分散集合體。
5 光纖通信技術
5.1 光纖通信技術介紹
科學發展使人們對光纖技術有了進一步認識,基于通信領域,光纖本身具有比一般金屬或其他電纜較強的傳輸性能,進而能產生數據較大的傳輸寬帶,如散波長窗口, 單模光纖具有幾十GHz km的寬帶;光纖通信系統利用的是光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。這里存在一些問題,在單波長光纖通信系統中,由于終端設備不能發揮光纖帶寬大的優勢,借助其他技術擴大傳輸容量;據現代科學證實,密集波分復用技術是目前最實用的技術之一,從效果和數據來看,傳輸容量可達單波長光纖通信的數十倍,可將單波長光纖通信的2. 5Gbps 到10Gbps的數據最高增加至100Gbps。
5.2 光纖材料
光纖是光導纖維的簡寫,是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達成的光傳導;玻璃制成的普通階躍型光纖是最基本最普通的。各種硅的合成物做成的光纖、晶體摻雜制成的光纖等多數是光子晶體光纖,這種光纖是晶體內部打上空氣空洞。目前最實用的光纖通信系統的材料,多數采用石英材質,石英材質損耗很低,在0.21dB/km以下;由此產生比其他介質結構較遠的中繼距離。
6 通信信號的衰弱和再生
6.1 通訊信號的衰弱
通訊信號在“長途跋涉”的路途上,不免產生光波能耗的損失,因此信號放大器成為組成光纖系統的必要組成元件。光波能耗損失的主要原因在于物質吸收、瑞立散射、米氏散射以及連接器造成的損失等。即便是石英的性能的優越,也不免內在雜質會讓吸收的可比系數加大。光纖變形、光纖密度不均衡,接合技術也是通訊信號衰退的其他原因。
6.2 通訊信號的再生
通訊信號的衰退使得通訊傳輸受到阻滯,可能會造成惡劣的后果;為了避免此矛盾的產生和發展,現代光纖技術采用眾多技術來彌補通訊信號的衰退,由此產生了通訊信號的再生技術,再生技術的發展,使得光纖通訊系統成本大幅降低;體現出最優越的就是海底光纖,老式海底光纖傳輸借助中繼器,而中繼器維護成本高,再生技術的發展從根本上解決這個矛盾。
結語
計算機通信網及光纖通信的發展依附于高科技,隨著科技不斷發展,計算機通信網及光纖通信將會更緊密融合在一起;推動通信事業不斷發展,給人類文明譜寫更美麗的篇章。
參考文獻
關鍵詞 計算機通信網;通信技術;光纖通信
一、通信網概念
通信網是將地理位置不同的用戶終端設備通過交換、傳輸設備連接起來,以達到可以通信和信息交換的一種系統形式;通信和通信網的概念有區別,通信最基本的形式只是點與點之間的對接建立通信系統,而只有將眾多的通信傳輸系統通過交換設備的中間介質,組合成拓撲結構才能把它稱作通信。換而言之,必須要產生交換系統這個中間介質,把不同區域的任意終端客戶相互連接,這才能組成有效的通信網。通信網的基本組成就是由三個部分,一是用戶終端設備;二是交換設備;三是傳輸設備,三者缺一不可。
二、網絡通信的主要內容
1.網絡通信形式
網絡通信的形式目前有三種,一是單工通信,數據只能單向傳輸,有固定的發送者和接受者,如:遙控器;二是半雙工通信,數據可雙向交替傳輸,但不能同時作用,如:對講機;三是全雙工通信,數據可同時雙向傳輸,雙向作用;如移動電話等。
2.網絡通信內容
(1)數據通信。數據通信的主要功能是借助可靠手段來實現傳輸信號;數據通信的發展,不僅使得包括人民生活質量得到提升,也使得全球技術綜合體有了進一步的飛躍,最直接的體現就是航空技術、自動化技術、以及資源探測開發、遙感技術、甚至是軍事技術方面;其數據通信是軟硬件的結合,包含內容有信號傳輸、傳輸媒體、信號編碼、接口、數據鏈路控制以及復用等項目。 (2)網絡連接。網絡連接是指將各種通信設備技術,通過某種方式和連接介質聯系在一起的結構體系;這個體系相互關聯、相互組成、相互影響,具有協調統一性和分類多功能性;連接介質通常是電纜、雙絞線、光纖、微波、載波或通信衛星。連接介質在功能上要具有獨立的特點,能夠保證網絡連接的可靠性;目前連接介質的發展相當受局限,也許在不久的將來,我們會找到更好的連接介質。
(3)協議。這里所說的協議并非我們日常生活中所說的文字合同;它是在通信過程中,對不同體系總體結構以及各不同層次分體結構的一種具體分析和解析,通過解析的“密碼”來實現結構的開放性和融合性;計算機網絡通常就是按照網絡協議,將不同個體、不同位置的計算機相互連接起來的一個分散集合體。 三、光纖通信技術
1.光纖通信技術介紹
科學發展使人們對光纖技術有了進一步認識,基于通信領域,光纖本身具有比一般金屬或其他電纜較強的傳輸性能,進而能產生數據較大的傳輸寬帶,如散波長窗口,單模光纖具有幾十GHz km的寬帶;光纖通信系統利用的是光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。這里存在一些問題,在單波長光纖通信系統中,由于終端設備不能發揮光纖帶寬大的優勢,借助其他技術擴大傳輸容量;據現代科學證實,密集波分復用技術是目前最實用的技術之一,從效果和數據來看,傳輸容量可達單波長光纖通信的數十倍,可將單波長光纖通信的2.5Gbps到10Gbps的數據最高增加至100Gbps。
2.光纖通訊的優點
(1)抗磁干擾性強。光纖通信主要應用的材料是石英,它最重要的特點就是具有超強的抗電磁干擾性能,對于外界的電磁干擾有著更有效的抗性,可以讓信息在經過通信傳輸時有著更穩定的數據流,光纖通信不會受到外部環境影響,更不會受人為架起電纜等外界的干擾。(2)通信容量大。光纖的通信容量可以達到微波通信容量的幾十倍甚至更高,而且光纖的帶寬卻要比電纜或者銅線大很多。因此,光纖通信技術具有通信傳輸距離遠、容量大、速度快等特點,是其他的通信傳輸媒介無法比擬的。(3)良好的保密性。電磁波傳播很容易被泄露,而光纖傳輸過程中絕對不會出現串擾情況,也不會因為光信號的泄露而丟失或者被盜信息,更不會被人竊聽,這方面可以保證用戶信息的安全性和保密性,這也為個人或者國家的機密信息提供了保障。
四、通信信號的衰弱和再生
1.通訊信號的衰弱
通訊信號在“長途跋涉”的路途上,不免產生光波能耗的損失,因此信號放大器成為組成光纖系統的必要組成元件。光波能耗損失的主要原因在于物質吸收、瑞立散射、米氏散射以及連接器造成的損失等。即便是石英的性能的優越,也不免內在雜質會讓吸收的可比系數加大。光纖變形、光纖密度不均衡,接合技術也是通訊信號衰退的其他原因。
2.通訊信號的再生
通訊信號的衰退使得通訊傳輸受到阻滯,可能會造成惡劣的后果;為了避免此矛盾的產生和發展,現代光纖技術采用眾多技術來彌補通訊信號的衰退,由此產生了通訊信號的再生技術,再生技術的發展,使得光纖通訊系統成本大幅降低;體現出最優越的就是海底光纖,老式海底光纖傳輸借助中繼器,而中繼器維護成本高,再生技術的發展從根本上解決這個矛盾。
計算機通信網及光纖通信的發展依附于高科技,隨著科技不斷發展,計算機通信網及光纖通信將會更緊密融合在一起;推動通信事業不斷發展,給人類文明譜寫更美麗的篇章。
參考文獻:
[1]段愛軍.淺析光纖通信技術的發展趨勢[J].甘肅科技,2011(07).
計算機通信網可靠性是比較容易受到各方面因素影響的,為了保證計算機通信網可靠性設計優化的方向,必須要認識到影響其可靠性因素,筆者認為主要受以下幾個方面因素的影響,首先是傳輸交換設備對網絡可靠性的影響,在計算機通信網建設運行過程中,為了能夠有效地提高網絡可靠性,那么這就必須要考慮有一定的容錯能力和冗余,因此在布線時最好布雙線,以便網絡線路出現故障時能夠及時地進行更換。其次是網絡拓撲結構對網絡可靠性的影響,網絡拓撲結構是計算機通信網可靠性規劃設計的重要內容,它決定著計算機通信網的可靠性,但是網絡拓撲在不同行業領域是不同的,在網絡系統建設初期,需要保證網絡拓撲的直徑和連通度。最后是用戶設備對網絡可靠性的影響,用戶設備是直接面向用戶的,它的可靠性相對而言是至關重要的,同時也是計算機通信網絡可靠性的關鍵,所在,在計算機通信網運行過程中,需要對設備進行日常維護保證用戶設備的良好運行。
2計算機通信網可靠性設計方案
計算機通信網可靠性的優化設計,作為計算機通信網絡系統建設的重要內容,能夠有效地確保計算機通信網絡系統的安全運行,當然最為重要的是能夠促進計算機通信網絡技術的進一步發展。由于各方面的原因目前我國計算機通信網在建設方面仍然存在不足,安全性問題普遍存在,這也就促使計算機網絡可靠性設計勢在必行,但是在對其進行優化設計時必須要設計出能夠滿足系統建設的需求,并且要全方面的考慮到與計算機通信網有關的所有設備的可靠性設計。筆者認為可以從以下幾個方面對計算機通信網絡進行優化設計。
(1)多級容錯系統設計方法。這種方法能夠在網絡出現故障的時候,繼續有效地保證計算機通信網正常的運行,由于計算機通信網在人們日常的生活和工作中占據著越來越重要的位置,如果網絡出現故障那么就會給人們的工作造成一定的影響,嚴重的會影響我國國民經濟的發展,因此必須要建立保證網絡在出現故障之后還能夠正常運行的系統,也就是容錯系統。目前建立容錯系統是最為有效的對付網絡故障的方法,這種方法對于大中型的網絡而言是十分重要的,不然頻繁的網絡故障將會嚴重影響到網絡的正常運行,這也就給網絡維護費用增加了負擔。多級容錯系統能夠讓網絡具有一定的自我保護能力和自愈能力,即使在計算機通信網出現故障之后,容錯技術還能夠有效地保證網絡正常工作,并不需要對故障單元進行立即修復。
(2)分層處理方法。采用分層處理方法主要是由于計算機通信網本就屬于多層次系統,并且計算機通信網對于整體的可靠性要求與層次性要求有著一定的區別,將分層處理方法應用于解決計算機通信網所面臨的相關問題中,能夠有效地解決計算機通信網出現的相關問題。通過對計算機通信網進行分層方式,將計算機通信網分為系統層、服務層以及邏輯層等其他不同的層次,然后再在每一層次上的差異化、可靠性進行度量,以此來制定針對性的優化方案,提高計算機通信網可靠性,最終保證計算機通信網技術設計最優化目標的實現。
(3)最優選擇方法。最優選擇方法是通過研究各種滿足網絡可靠性要求的方案進行比較的,簡單來說也就是針對于網絡可靠性優化方案,從中選擇出最優方案并且對設計方案進行進一步的優化,以此來保證計算機通信網的可靠性。如果在費用較為充足的情況下,還可以設計一定冗余的方式來增加計算機通信網可靠性,以保證計算機通信網系統的升級能夠順利進行,從而促進計算機通信網可靠性設計最優化的實現。
3結語
1計算機通信
計算機通信網借助于網絡渠道,將不同地區的用戶交換、傳輸設備采用系統終端實現連接,以此構建具有一定復雜性的網絡通信模式。人們在對網絡通信體系應用過程中,能夠將信息資源交換以及共享良好的實現。通信實現的最基本方式是把兩個通信點實現點點連接,借助于相應介質,將信息數據庫實現傳輸并將其實施對應轉換,把不同終端用戶信息設備連接在一起,也就能夠構成通信網絡。信息通信網絡組成主要為:交換設備、傳輸設備和用戶終端設備。
2計算機網絡的基本內容
在計算機網絡通信中,其內容主要為:①網絡通信形式,可以將其分成三種,分別為單工、半雙工以及全雙工。其中單工通信也就是已經固定發送和接受者,實施單方向傳輸即可,只要采用遙控器選定發送對象即可;半雙工這樣則也就是相互信息傳輸,但是并不能夠雙方同時實施,例如對講機等;全雙工則也就是能夠實現同時雙向傳輸,例如收集等。這些也是網絡發展的不同方向。②網絡通信的內容,可以將其分成是三大部分,分別為:a.數據通信,借助于數據通信才能夠實現信號傳輸,目前這項技術的應用已經逐漸廣泛,數據通信技術表現形式也隨之增多,例如自動化技術、遙感技術以及資源探測技術等等,在其發展過程中各項技術的應用也逐漸廣泛。有效提高了人們日常生活信息傳輸方便性,對人們生活具有顯著影響。關于數據通信功能的實現,則需要系統軟件以及硬件的結合應用。主要功能有:信號傳輸和編碼、數據傳輸媒體、數據鏈路復用和控制、數據傳輸接口等等。b.網絡連接,采用介質渠道連接不同項目通信設備,構建系統化網絡結構體系。在網絡連接中,其各項介質、設備以及方法等均具有一定聯系,之間相互影響,功能也具有一定多樣化,但是總體上需要實現協調統一。在網絡連接實現中,不同的連接介質本身功能也具有一定差異,但是一個共同點是均具有可靠的傳輸性。實現網絡連接介質主要有光纖、雙絞線、電纜、微波以及通信衛星等。在網絡發展環境中,介質材料以及應用介質均會影響到連接性能,同時也會對網絡傳輸途徑產生一定的限制作用。相信隨著通信技術的不斷發展,自然會有更為高效的網絡通信連接介質出現。c.協議,在網絡通信中,網絡協同能夠有效保證網絡運行的穩定性,在應用中具有一定具體性。主要功能也就是詳細分析不同系統體系結構及不同層次分體結構,從而實現之間的相互連接,實現結構的開放性及融合性?;诜稚⒔Y合體角度可以看出計算機網絡的組成為網絡協議。將網絡終端個體設備采用網絡介質渠道實現連接,從而形成網絡總體結構。
3光纖通信技術的發展應用
光纖數據的傳輸寬帶比較大,比如散波長窗口。光纖通信主要是借助于光纖的色散特性以及光源調制方式實現。但是因為受到終端設備的限制因此導致在實際應用中無法有效發揮其應用優勢。例如單波長光纖通信系統。采用經密集波分復用技術能夠促進其優勢的發揮。對其通信單波長增加。光纖的組成主要為玻璃以及塑料,借助于全反射實現傳導。最為常見的為玻璃制成的階躍型光纖。光子晶體光纖一般情況是用硅合成物摻雜硅晶體制成,在其晶體內存在有大量的空氣空洞。石英材質光纖在應用中具有損耗低以及中繼距離遠等優勢,因此在實際應用中比較廣泛。
4通信信號的衰弱原因及其再生技術
導致通訊信號衰弱的原因比較多,通常在實施長距離傳輸通訊信號的時候,需要依照光波能耗損失的影響作用,降低可用信號放大器,但是依舊會出現信號衰弱問題。主要是因為物質吸收、米氏散射、連接器以及瑞立散射等問題。光纖傳輸中就算是應用性能較好的石英光纖,也會因為其內部出現的雜質增大問題而導致增加光纖能耗。另外光纖密度不均勻、光纖變形以及結合技術不規范等等也會導致通信信號衰弱。針對這些問題,也就進一步促進了通訊信號再生技術的出現。其能夠對由于通訊信號衰弱所致矛盾發展產生抑制作用,從而為通訊傳輸通常提供保障。通訊信號再生技術主要是對通信信號衰弱問題解決的一項技術,能夠顯著降低通訊成本。比如海底光纖,之前主要是應用中繼器實現光纖傳輸,不但成本較高,同時還會還不利于其發展,自應用再生技術以來,提供了有效的解決方案。
5結語