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篇（1）

二、DES數(shù)據(jù)加密算法在計算機通信技術的中的應用

1.DES數(shù)據(jù)加密算法應用于計算機通信的優(yōu)勢。

美國標準局對于DES數(shù)據(jù)加密算法的評價非常的高，認為該算法能夠滿足對于數(shù)據(jù)的加密要求，其用于計算機通信完全能夠滿足對于信息的保護。DES數(shù)據(jù)加密算法對于計算機通信過程中數(shù)據(jù)的加密具體表現(xiàn)在：首先DES數(shù)據(jù)加密算法能夠提高數(shù)據(jù)保護的實際效果[2]，避免數(shù)據(jù)在通信過程中被非法竊取和破解，并能夠通過算法及時的避免數(shù)據(jù)在未被擦覺的情況下被篡改，其次是DES數(shù)據(jù)加密算法的復雜性非常的高，能夠適用于計算機通信技術的應用要求，而且破譯的過程非常的困難，進一步地保護的通信數(shù)據(jù)的安全性，目前對于DES數(shù)據(jù)加密算法破譯的最好辦法就是窮舉法，即使是美妙計算100萬次的計算機也要經(jīng)過2000年才能找出破解的辦法，能夠滿足當前數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)安全；第三是盡管DES數(shù)據(jù)加密算法非常的復雜，但是其安全性并不是依賴于其本身的復雜程度，主要跟其明文加密秘鑰系統(tǒng)的有關，因此在應用于計算機通信的多個場景，適用性非常的廣；最后是我們分析其加密的歷程發(fā)現(xiàn)，這種加密的方法可以非常廣泛的應用于金融和通信領域，而且很多ATM的加密方式就是以DES數(shù)據(jù)加密算法為基礎的。

2.DES數(shù)據(jù)加密算法在計算機通信中應用的優(yōu)化。

由于DES數(shù)據(jù)加密算法本身具有公開性的，所以對于DES數(shù)據(jù)加密算法的分析和優(yōu)化非常容易做到，我們在應用于計算機數(shù)據(jù)通信的過程中，能夠切合實際的情況，針對性的對DES數(shù)據(jù)加密算法進行調整，使得算法更加適合于數(shù)據(jù)通信的過程。為此我們可以在計算機數(shù)據(jù)通信中運用DES數(shù)據(jù)加密算法的思想進行算法分析，在充分地了解DES數(shù)據(jù)加密算法的加密原理后，利用程序數(shù)據(jù)語言設計出專門應用于計算機通信以及硬盤數(shù)據(jù)加密的DES數(shù)據(jù)加密算法程序，通過配置在計算機加密卡中建立一個數(shù)據(jù)加密模塊。特別是近幾年我國計算機通信技術的發(fā)展迅速，在設計這個數(shù)據(jù)加密模塊的時候要考慮到后期的擴展性問題，例如我們可以將硬盤控制模塊和數(shù)據(jù)加密解密模塊獨立分開進行設計，以提高數(shù)據(jù)加密模塊的兼容效果，適用于更多的計算機數(shù)據(jù)通信的類型。并且適當?shù)牟捎梦覈灾髟O計的加密算法和標準，擺脫國外算法地限制，并根據(jù)我國當前的計算機數(shù)據(jù)通信業(yè)務的特點，擴大加密卡和加密芯片的適用性。

篇（2）

中圖分類號：TM933.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 12-0000-01

光纖通信已與我們生活息息相關，用于光纖測試的OTDR功能非常強大，但價格也十分昂貴。在制作光纖連接頭或進行技能訓練時，并不需要精細測量各種參數(shù)，只需檢驗光纖連接是否正常，用OTDR進行檢測顯然不具性價比。隨著技術的進步，單片機的可靠性、處理能力、擴展接口、功耗和集成度等方面得到了突飛猛進的發(fā)展，被廣泛應用于測量、控制、智能終端等領域，本文將單片機控制技術與網(wǎng)絡通信技術相結合，設計了一種結構簡單、性價比高的快速光纖連接測試儀。

一、設計方案

測試儀主控芯片選用高性能、低功耗的8位AVR處理器，具體型號為Atmega64，由于其先進的指令集以及單時鐘周期指令執(zhí)行時間，數(shù)據(jù)吞吐率可高達1MIPS/MHz，能有效緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。ATmega64單片機使用16MHz晶振作為外部時鐘源，使用小型5V直流電源或電池供電。

分別用兩塊Atmega64單片機控制網(wǎng)絡通信模塊作為主機和從機數(shù)據(jù)通信終端，利用小型交換機或交叉網(wǎng)線將兩個通信終端組成小型局域網(wǎng)，通過檢測通信終端之間能否進行正常數(shù)據(jù)傳輸來測試通信線路是否正常。連接時，一個通信終端直接與交換機相連，另一個通信終端通過光電轉換模塊連接，在保證其他線路正常的情況下，數(shù)據(jù)能否正確傳輸就取決于光纖連接的質量，從而達到測試光纖連接的目的。單片機與網(wǎng)絡模塊之間數(shù)據(jù)傳輸采用SPI通信協(xié)議。SPI通信協(xié)議是一種高速、全雙工、同步的通信總線，只需占用四個IO口，同時為PCB的布局上節(jié)省空間，具有簡單易用的特性。光纖連接測試基本原理如圖1所示。

圖1 光纖連接測試基本原理圖

二、硬件設計

根據(jù)設計方案，要實現(xiàn)測試功能，主要需完成數(shù)據(jù)通信終端、光電轉換模塊以及單片機控制程序等方面的設計。

（一）數(shù)據(jù)通信終端

數(shù)據(jù)終端主控芯片為Atmega64，網(wǎng)絡功能采用帶SPI接口的ENC28J60獨立以太網(wǎng)控制器實現(xiàn)，輸出接口采用HR901170A網(wǎng)絡變壓器。本設計中ATmega64 SPI 配置為主機模式，ENC28J60為從機模式。隔離變壓器HR901170A與ENC28J60的物理端口連接時必須符合IEEE802.3規(guī)范，如RJ45的插孔與隔離變壓器的間隔要小，輸出和輸入差分信號對的走線要良好隔離。

（二）光電轉換模塊

光電轉換模塊包括網(wǎng)絡接口、光纖通道、光發(fā)射器、光接收器等。光接收器和光發(fā)射器是光電轉換模塊的重要組成部分，它將來自光纖的光信號轉換成電信號，經(jīng)放大、整形、再生后輸出。在測試儀中，光電轉換模塊的任務是以最小的附加噪聲及失真，將經(jīng)光纖傳輸?shù)男盘柾ㄟ^光/電轉換變?yōu)殡娒}沖信號，加以放大、均衡后還原為與發(fā)送端一致的數(shù)字信號，再用網(wǎng)絡接口進行傳輸。光電轉換功能可采用已成型的光電轉換模塊實現(xiàn)。

（三）控制程序

控制程序主要實現(xiàn)單片機初始化、SPI始化、ENC28J60驅動、設置MAC和IP地址，構建網(wǎng)絡協(xié)議棧、數(shù)據(jù)通信等功能，其中網(wǎng)絡協(xié)議棧是控制程序的核心。因測試只是兩個終端之間進行數(shù)據(jù)交換，并不面向連接，通信數(shù)據(jù)量小，且在封閉網(wǎng)絡內數(shù)據(jù)傳輸可靠性有保證，所以只需實現(xiàn)UDP通信協(xié)議。采用UDP協(xié)議主要基于以下優(yōu)點：（1）程序實現(xiàn)起來比較容易，受環(huán)境影響較小，不容易出錯；（2）UDP協(xié)議資源占用較少，處理數(shù)據(jù)較快。

數(shù)據(jù)通信功能主要用于檢測通信線路是否暢通，檢測的過程為：主機向加電后定時向從機IP地址發(fā)送一組UDP數(shù)據(jù)包，延時等待對方回應，一定時間后收不到數(shù)據(jù)或收到的數(shù)據(jù)不正確則認為傳輸線路存在故障，蜂鳴器發(fā)出聲音告警，故障指示燈亮；若收到回傳數(shù)據(jù)包且回傳數(shù)據(jù)與發(fā)送的數(shù)據(jù)對比正確，則提示線路正常。測試流程如圖2所示。

圖2 測試程序流程圖

三、結束語

篇（3）

中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)34-9885-02

Several Thinking of Making of Data Communication and Computer Network Course

GAO Chao

(School of Electronic & Information Engineering, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China)

Abstract: In order to improve the teaching effect of data communication and computer network course, it analyzes the characters of this course, discusses the choice of teaching book, and researches the ways of teaching. It also studies the experiments setting. It emphases the idea of keeping pace with times in the making of course.

Key words: data communication; computer network; teaching reform; experiment teaching

1 引言

隨著通信技術和計算機技術的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡已經(jīng)成為信息化社會的核心技術,對社會各個方面都發(fā)揮著重要的影響。筆者所在學校開設數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡課程已有多年的歷史。作為通信工程、計算機等專業(yè)的一門重要專業(yè)課,能否學好此課程對學生的未來發(fā)展有著重要的影響。為了讓學生更好地掌握網(wǎng)絡理論知識和培養(yǎng)實踐能力,有必要深入研究和探索課程內容設置、教學方法手段、實驗教學等環(huán)節(jié),在借鑒和學習各高校經(jīng)驗的基礎上[1-4],建立并實施了適用于新形勢的課程教學方案。

2 教材的選擇

數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡是一門理論與實踐兼有的專業(yè)課,是計算機和通信兩種技術相互滲透和結合的產(chǎn)物,在信息系統(tǒng)的構建和信息傳播領域有著廣泛的應用。本課程的任務是使學生掌握數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡的基礎知識和基本原理,包括基本概念和術語、數(shù)據(jù)通信信道、數(shù)據(jù)傳輸技術、數(shù)據(jù)通信組網(wǎng)設備、計算機網(wǎng)絡及其體系結構、計算機網(wǎng)絡協(xié)議、局域網(wǎng)、計算機網(wǎng)絡的重要技術及其新進展等內容。與此同時,還要培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力,讓學生能夠獨立解決一些簡單的工程實際問題。目前國內大學選用的教材主要有三類:第一類由國內知名教授編寫,比較符合中國大學教育的傳統(tǒng)方式,但是知識更新較慢;第二類是國外經(jīng)典教材的翻譯版本,內容好壞受翻譯者的水平的影響較大;第三類則是直接使用最新國外原版教材,不過這對學校師資水平和學生能力有較高的要求。筆者經(jīng)過多年的教學實踐,結合所在學校實際情況選擇了理工大學謝希仁教授編著的《計算機網(wǎng)絡》最新版。

3 教學方法研究

3.1 明確教學目標

根據(jù)課堂調查,大多數(shù)學生在學習本課程前對網(wǎng)絡聊天、下載、電子郵件等網(wǎng)絡應用就已十分熟悉,對于學習本課程的興趣也比較濃厚,期待著能夠在課堂上學到各種使用和建設網(wǎng)絡的技能。然而本課程的知識點較多,理論性較強,內容比較抽象,如果照本宣科地講授,學生往往忙于記憶各種協(xié)議名稱和概念,感到課堂上沒有學到什么實用的技能,從而失去學習興趣。

針對這種情況,教師應該在課程開始時就讓學生了解這是一門偏重于理論的課程,重點是對網(wǎng)絡工作原理的深入了解,實踐技能的鍛煉將被安排在后續(xù)的實驗課程中。同時也要讓學生明白,學習理論知識和培養(yǎng)實踐能力并不矛盾,只有對網(wǎng)絡原理有了深刻的認識才能事倍功半地掌握各種實際操作技巧。

3.2 優(yōu)化教學內容

計算機網(wǎng)絡技術發(fā)展迅速,為了適應時展,有必要不斷修訂教學內容。對一些已經(jīng)陳舊的知識如X.25、幀中繼等可以減少教學時間,只簡單描述其基本原理;與此同時,在滿足教學大綱要求的基礎上適當?shù)匮a充新鮮內容,讓學生了解工業(yè)界和學術界的最新進展,起到開拓學生眼界,為進一步學習指引方向的效果。

3.3 通過實例提高興趣

當前大學生們對計算機網(wǎng)絡已經(jīng)十分熟悉,但是還不能把具體的使用經(jīng)驗和抽象的網(wǎng)絡原理聯(lián)系起來。教師可以從學生熟悉的網(wǎng)絡軟件著手,通過分析其工作過程來講解網(wǎng)絡工作原理。例如在講解網(wǎng)絡傳輸模型的時候,設定兩個用戶通過QQ聊天的場景,使用啟發(fā)式教學方法向學生提出問題,讓其思考數(shù)據(jù)需要通過哪些協(xié)議層次,以及各層協(xié)議實體為了將數(shù)據(jù)正確地傳遞到目的地需要做出什么樣的工作。這種方式可以提高學生的學習興趣,讓他們感覺到書本上的理論不再抽象空洞,而是和實際生活密切相關的,從而達到較好的教學效果。

在講解各種協(xié)議工作原理的時候,教師可以在課堂上使用Sniffer、Ethereal等軟件捕獲數(shù)據(jù)包,用直觀的例子讓學生觀看到該協(xié)議的實際工作流程,并與書上的描述進行比對,從而加深印象。

4 實驗教學建設與改革

計算機網(wǎng)絡課程雖然在課程定位上偏重理論,但并不意味著可以忽視對學生實踐能力的培養(yǎng)。為此我們給本課程安排了課程內實驗和獨立的綜合實驗。

課程內實驗與課程講授同步進行,主要任務是幫助學生理解課堂講授內容。此類實驗以驗證性試驗為主,主要內容有常見網(wǎng)絡命令的使用、使用數(shù)據(jù)包捕獲程序分析ICMP、ARP、TCP等協(xié)議的工作細節(jié)等。

網(wǎng)絡綜合實驗則為獨立開出的一門實驗課程,側重于培養(yǎng)學生的動手能力。實驗內容設置上安排了很多實踐性較強的內容,包括小型局域網(wǎng)的組建、路由器交換機配置、網(wǎng)絡服務器的安裝等。綜合實驗的實驗教材參照社會認可度較高的各種網(wǎng)絡認證考試編寫。學生在完成綜合實驗后能夠掌握一些實用網(wǎng)絡技能,不僅學會使用網(wǎng)絡、管理和建設網(wǎng)絡,也能夠參加各種認證考試,增強就業(yè)競爭力。

5 結束語

本文針對計算機網(wǎng)絡課程的教學,從教材目標、教學內容、教學方法、實驗安排方面提出了幾點改善教學效果的方法。為了應對網(wǎng)絡理論和技術的飛速發(fā)展,計算機網(wǎng)絡的課程教學也必須緊密結合實際不斷改革創(chuàng)新,才能培養(yǎng)出更多高素質的專業(yè)人才。

參考文獻:

[1] 中國地質大學教務處. 改革與探索[M]. 北京:地質出版社,2005.

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隨著計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，網(wǎng)絡技術已經(jīng)廣泛應用于商業(yè)、金融、科研等各個領域。在光纖技術的發(fā)展下，網(wǎng)絡技術開始以高效、超大容量進行演變。在當今科技術迅速發(fā)展的今天，通信技術已經(jīng)成為技術發(fā)展的主要需求。本文主要對計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)交換方法進行了分析，可以帶動計算機網(wǎng)絡技術和數(shù)據(jù)交換的發(fā)展。

一、算機網(wǎng)絡技術和數(shù)據(jù)通信交換的原理

計算機網(wǎng)絡是由各個獨立計算機連接起來的拓撲結構，主要由通信子網(wǎng)、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)協(xié)和資源子網(wǎng)組成。通信子網(wǎng)和資源含有兩個節(jié)點（轉接節(jié)點和訪問節(jié)點）和一個鏈路。鏈路分為邏輯鏈路（雙絞線、同軸電纜、單模多模光纖及無線）和物理鏈路。計算機可以在網(wǎng)絡結構的基礎上，實現(xiàn)資源共享和數(shù)據(jù)傳輸。資源共享主要進行軟硬件、數(shù)據(jù)和通信同享。數(shù)據(jù)通信交換是各種計算機在工作狀態(tài)下，與各個網(wǎng)絡設備形成的信息交換技術。最常見的數(shù)據(jù)通信交換就是計算機和計算機網(wǎng)絡設備之間形成的通信，此種通信方式?jīng)]有中間節(jié)點，是一種最簡單的信息交換方法。但是不可以在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間進行交換，需要在各個宿站點之間設置多個節(jié)點，保證進行數(shù)據(jù)通信式。因此此種數(shù)據(jù)通信技術基本原理是利用某種交換方法，經(jīng)過某個節(jié)點和網(wǎng)絡設備，最終到達目標站點。

二、數(shù)據(jù)通信交換技術

2.1傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換

電路交換和包交換是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的兩種常見模式。電路交換辦法。電路交換表示在原站點和目標站點建立連接，同時不能讓其他計算機共享此電路，直到通信交換完成的一種方式。電路完成交換需要經(jīng)過：建立鏈路，在呼叫過程中需找空閑線路建立物理鏈路；數(shù)據(jù)傳輸，建立數(shù)據(jù)傳輸所需要的鏈路并且不能被其他接收方占領；拆除連接線路，完成數(shù)據(jù)交換后，需要根據(jù)發(fā)送方和接受方的應答對各個節(jié)點進行拆除。包交換方法。存儲轉發(fā)是包交換最常使用的方式，由數(shù)據(jù)報和虛電路兩種或方式組成。包交換的利用率非常高，可以在不同速率和不同站點進行通信，但是時間較長，不能進行實效性要求較高的數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)包包含數(shù)據(jù)頭和數(shù)據(jù)本身，可以將其理解為一封平信，信封就是包含地質和信息等的報頭。同一個報文中的不同組，可以選擇不同方式進行數(shù)據(jù)傳輸，然后到達連接終端的時候，重新對傳輸報文進行重組和排序。虛電路是網(wǎng)絡連接站點形成的邏輯鏈路，可以在兩個站點之間進行面向連接并進行永久會話。源站點將信息發(fā)送給每個分組，目的站點會根據(jù)站點先后順序進行接受，不用進行重組和排序。呼叫虛電路和永久虛電路是虛電路的兩種方式。呼叫虛電路由呼叫報文、信息報文等組成。永久虛電路和專線電話具有類似功能，不需要進行建立和拆除報文過程。其中虛電路產(chǎn)生的差錯問題和流量控制都由網(wǎng)絡層的協(xié)議負責。

2.2光交換技術

1）波分光交換技術。波分復用技術是該技術的基礎，可以實現(xiàn)高速、大容量信息傳遞。波分光使用波長變化方式進行光交換。波分光具有很多輸入光纖和輸出光纖，而且各個光纖技術中含有很多載波信號，可以在解復用器和復用器相互間進行光纖和波長信號轉換。2）時分光交換技術。時分復是此技術的基礎，主要利用時隙互換原理進行分光交換。可以簡單將時分復技術理解為時間分化信號才能的幀，給予每個幀劃分很多長度相等的時隙，并分配信號，然后將各個信號連接在同一條光纖上。簡而言之，就是實現(xiàn)分復幀中時隙信號交換位置互換。3）空分光交換技術。光開關是此技術的基礎，在光開關的基礎上，讓光信號在傳輸空間發(fā)生變化。此項技術的核心器件是光開關，開關速度對技術性能高低起到了決定作用。4）波分、空分光和時分技術組合。此項技術可以將波分、空分光和時分技術實現(xiàn)任意交換，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的相互間交換。

2.3其他交換技術

ATM信元交換。此技術是建立在傳統(tǒng)交換和包交換基礎上的新技術，經(jīng)常應用于綜合寬帶業(yè)務數(shù)字網(wǎng)絡。用戶可以在ATM信元和光纖的連接基礎上，實現(xiàn)高校通信。為了滿足實時性業(yè)務需求，ATM信元還保留了電路交換技術，最大化利用了電路交換技術的優(yōu)點。幀中繼交換。此技術是面向包交換的一種方法，傳輸介質是光纖，可以進行節(jié)點轉發(fā)操作，具有傳輸錯碼率低，不進行流量和差錯控制等優(yōu)點。但是交換的實時性差，不能進行語音和視頻等信號傳輸。

三、結束語

在計算機網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展下，高效率、超大容量數(shù)據(jù)傳輸是未來智能網(wǎng)絡發(fā)展的主要方向。為了滿足多用戶需求，有效的利用網(wǎng)絡傳輸信息資源，保證數(shù)據(jù)通信和交換技術的協(xié)同發(fā)展，必須對網(wǎng)絡傳輸技術進行管理，進而提高網(wǎng)絡服務水平。

參考文獻

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中圖分類號：TN91 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）24-0003-02

1 數(shù)據(jù)通信的概念和構成原理

1.1 數(shù)據(jù)通信的概念

數(shù)據(jù)通信實際上是通信技術同機技術相互融合產(chǎn)生的一種新型通信方式。要實現(xiàn)在不同地區(qū)之間的信息傳輸必須設置傳輸通道，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸媒介的不同，可以分為有限數(shù)據(jù)通信方式和無線數(shù)據(jù)通信方式兩種。但是，兩種數(shù)據(jù)通信方式的基本原理是相同的都要采用數(shù)據(jù)通道將數(shù)據(jù)信息終端同計算機相連接，最終在不同區(qū)域之間的數(shù)據(jù)終端實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的軟件和硬件以及信息資源的共享和應用。

1.2 數(shù)據(jù)通信的應用原理

數(shù)據(jù)通信在數(shù)據(jù)終端的類型方面可以分為分組型終端和非分組型終端兩大類型。分組型的數(shù)據(jù)終端通常包含計算機、數(shù)字傳真機、用戶智能電報終端和交換機以及圖文接入設備等。而非分組終端包含的設備相對較少，只有部分的計算機終端和圖文終端和用戶電報終端等專用終端類配置。數(shù)據(jù)信道和數(shù)據(jù)終端設備組成數(shù)據(jù)電路，傳輸通道通常為模擬信道，利用調制解調器將收到的模擬信號進行數(shù)字化轉換，如果收到的是數(shù)字信號則可以直接對線路進行控制管理。數(shù)據(jù)傳輸形式方面既包括模擬信道和數(shù)字信道之外，還包括有線信道和無線信道以及專用型線路和交換網(wǎng)絡型線路。專業(yè)型線路在建立連接后不需要經(jīng)過交換網(wǎng)絡型線路的拆線過程，計算機設備可以通過信息控制器控制和管理數(shù)據(jù)終端連接的所有通信線路，而重要處理器則是數(shù)據(jù)信息處理的核心場所。

2 數(shù)據(jù)通信的交換形式和適用范圍

2.1 電路交換形式和適用性

電路交換通常指的是當兩臺計算機或者數(shù)據(jù)終端在互相通信的狀態(tài)下，可以使用同一條物理鏈路，并且該物理鏈路將作為這兩個計算機或者數(shù)據(jù)終端的專用信道，不會被其他的計算機或者數(shù)據(jù)終端占用以及共享。這種交換形式具有接通率高、工作效率明顯、降低用戶用線距離和實現(xiàn)線路均衡性的優(yōu)點，廣泛應用于公用電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中。

2.2 報文交換形式和適用性

報文交換方式是通過將用戶的報文存儲在交換機的內存或者外存上，當系統(tǒng)電路有空閑時，再將報文信息發(fā)送到數(shù)據(jù)終端。這種數(shù)據(jù)通信方式可以充分利用線路，提高電路的利用率。主要應用在需要不要傳輸速率、不同執(zhí)行協(xié)議以及代碼數(shù)據(jù)終端，作為一點對多點的數(shù)據(jù)通信技術應用。但是，因為這種方式對于線路中交換機的內存和外存空間占用較大，安全性要求高的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，不宜采用該種交換方式。

2.3 分組交換方式及適用范圍

數(shù)據(jù)通信中的分組交換通常是將用戶的整個報文文件進行有序的分割成若干等份數(shù)據(jù)塊進行分組存儲，不同的用戶都可以對線路中的分組數(shù)據(jù)進行地址標識進行傳輸和應用，可以提高通信線路的利用率。分組交換方式的數(shù)據(jù)通信具備電路交換和報文交換兩種數(shù)據(jù)通信方式的優(yōu)點，主要適用于數(shù)據(jù)庫檢索、圖文信息的存儲和計算機之間的郵件傳遞和通信等領域，其數(shù)據(jù)傳輸質量高，成本較低。

3 數(shù)據(jù)通信的應用背景及發(fā)展趨勢

3.1 數(shù)據(jù)通信在移動通訊業(yè)務方面的應用

進入21世紀以來，數(shù)據(jù)通信技術得到了跨越式發(fā)展，移動數(shù)據(jù)通信技術以及無線通信技術的產(chǎn)生和應用將數(shù)據(jù)通信技術的應用推向了巔峰。數(shù)據(jù)通信在移動通訊業(yè)務方面的應用可以實現(xiàn)移動式的圖文傳輸、計算機網(wǎng)絡接入和遠程控制和網(wǎng)絡化數(shù)據(jù)信息互聯(lián)。傳統(tǒng)式的數(shù)據(jù)通信對于網(wǎng)絡終端端口的要求較高，一旦端口使用用戶過量，就會出現(xiàn)擁堵問題，造成數(shù)據(jù)連接的終端無法順利傳輸或者接收數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。使用移動數(shù)據(jù)通信技術就可以很好的避免這種問題的產(chǎn)生，通常情況下，移動終端都是具有個性化定制的應用特點的，一個終端只負責一個用戶，很大程度上提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群唾|量。同時，移動數(shù)據(jù)通信還可以實現(xiàn)計算機和計算機之間的遠程控制和數(shù)據(jù)互聯(lián)，在用戶端工作繁忙的時候，可以方面用戶在任何地點和區(qū)域實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸和應用，節(jié)約了用戶時間，提高了工作效率。

3.2 幀中繼數(shù)據(jù)通信技術的應用

通常講的幀中繼數(shù)據(jù)通信技術實際上就是采用光纖作為主要的傳輸介質的一項新型數(shù)據(jù)通信技術。幀中繼數(shù)據(jù)通信技術的誤碼率低，差錯率較少，受到了用戶的廣泛應用。同時，幀中繼技術也是當前寬帶網(wǎng)絡技術中的數(shù)據(jù)入口，主要作為數(shù)據(jù)信息傳輸應用，對于語音和視頻信息等對于延時要求嚴格的數(shù)據(jù)信息傳輸不適用。幀中繼數(shù)據(jù)通信技術可以檢測到傳輸信息中的錯誤，但是無法進行更正，在實際的應用中主要作為特定的終端接點和服務技術應用。

3.3 無線數(shù)據(jù)通信技術的應用

無線數(shù)據(jù)通信技術的產(chǎn)生和發(fā)展對于數(shù)據(jù)通信技術實現(xiàn)接入方式的模塊化、網(wǎng)絡結構一體化和應用類型綜合化以及寬帶網(wǎng)絡技術的集約化的發(fā)展有著十分重要的意義。隨著硬件設備的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，無線數(shù)據(jù)通信技術同移動通信技術和結合完全打破了數(shù)據(jù)通信的物質性和空間性，使數(shù)據(jù)信息的傳輸實現(xiàn)了數(shù)字化和信息化以及智能化。數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫惨虼诉M行了不斷的優(yōu)化和創(chuàng)新，傳輸速度的提升解決了數(shù)據(jù)通信中音頻和視頻信息傳輸?shù)难訒r性問題，充分發(fā)揮出了數(shù)據(jù)通信技術的優(yōu)勢和特點。

3.4 數(shù)據(jù)通信的發(fā)展趨勢

就當前數(shù)據(jù)通信的發(fā)展來看，數(shù)據(jù)通信已經(jīng)成為了人們生活中不可分割的一部分，無論是在工作、學習還是在日常生活中都無法離開數(shù)據(jù)通信。隨著當代人們對于數(shù)據(jù)業(yè)務需求的不斷增加，數(shù)據(jù)通信技術也得到了快速的創(chuàng)新和發(fā)展。最為明顯的就是手機移動通信技術的應用，從最開始的信息傳輸需求，逐漸走向了語音數(shù)據(jù)通信傳輸以及視頻聊天技術。可以說需求是刺激技術發(fā)展的原動力，而科學技術的發(fā)展水平則是通過實際的應用情況進行反饋和評價的。

在未來的數(shù)據(jù)通信發(fā)展方向上，移動數(shù)據(jù)通信技術和無線通信技術是發(fā)展的核心，隨著各種移動設備的不斷創(chuàng)新和應用，移動和無線數(shù)據(jù)通信技術必然進入高速的發(fā)展階段。未來的數(shù)據(jù)通信，勢必會將有線網(wǎng)絡通信技術、無線局域網(wǎng)技術、移動通信技術和無線技術相融合，形成一種多元化的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡，提高數(shù)據(jù)通信傳輸速度的同時，也提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|量和滿足了用戶對于數(shù)據(jù)傳輸和應用的需求。當前的數(shù)據(jù)通信已經(jīng)日臻完善，在世界經(jīng)濟一體化、科學技術全球化的影響下，相信數(shù)據(jù)通信會有更大的發(fā)展和突破。

4 結束語

綜上所述，數(shù)據(jù)通信的內容涉及較為廣泛，技術應用類型也比較豐富，不同的技術應用有著不同的適應性。在實際的應用過程中還需要結合數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的目標設計要求，進行針對性的技術評估和測試，選擇適宜的數(shù)據(jù)通信技術類型和通信傳輸方式。移動數(shù)據(jù)通信技術和無線數(shù)據(jù)通信技術的產(chǎn)生和發(fā)展對于數(shù)據(jù)通信技術的推廣和應用有著十分重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻

[1]豈菲.論數(shù)據(jù)通信及其發(fā)展應用前景[J].信息通信，2011（02）.

[2]李亞軍.淺談數(shù)據(jù)通信及其應用前景[J].中小企業(yè)管理與科技（上半月），2008（04）.

篇（6）

前言

隨著信息社會的到來及電力行業(yè)全面走向市場，好多電力企業(yè)都對電力系統(tǒng)多方面進行開發(fā)和研究，電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)獲得了前所未有的快速建設和發(fā)展，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的規(guī)模和容量大大增強；這些有利條件終于促使了電力保護系統(tǒng)的信息化水平，實現(xiàn)快速有效地處理電網(wǎng)故障、恢復系統(tǒng)正常運行。繼電保護故障信息系統(tǒng)的任務是收集管理電網(wǎng)異常時動作的裝置的動作信號、斷路器的分合信號以及裝置的運行異常信號，對這些數(shù)據(jù)、信號的綜合、統(tǒng)計、計算和分析等處理與管理，并通過對變電站故障信息的綜合分析、故障定位和整定計算工作提供科學依據(jù)，以做出正確的分析和決策來保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。從而為繼保人員對保護、安全自動裝置運行管理提供必要的支持，實現(xiàn)了繼電保護運行管理的網(wǎng)絡信息化和自動智能化功能，具有很強的社會和經(jīng)濟效益。

一、繼電保護系統(tǒng)簡介

繼電保護是研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況，以探討其對策的反事故自動化措施。基本任務是：當電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時，在可能實現(xiàn)的最短時間和最小區(qū)域內，自動將故障設備從系統(tǒng)中切除，或發(fā)出信號由值班人員消除異常工況根源，以減輕或避免設備的損壞和對相鄰地區(qū)供電的影響。繼電保護為了具有正確區(qū)分被保護元件是處于正常運行狀態(tài)還是發(fā)生了故障這一功能，需要根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎來構成。正常運行時，測量阻抗為負荷阻抗；金屬性短路時，測量阻抗轉變?yōu)榫€路阻抗，故障后測量阻抗顯著減小，而阻抗角增大因此可以利用短路故障時電氣量的變化，便可構成各種原理的繼電保護系統(tǒng)。

二、繼電保護故障信息系統(tǒng)分析

繼電保護故障信息系統(tǒng)是一種通過數(shù)據(jù)通信方式傳送保護及故障錄波器信息來對繼電保護故障信息系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)通信和信號處理的安全自動保護系統(tǒng)，它能更好的分析運行異常信號，在這幾年的電力系統(tǒng)繼電保護中得到廣泛應用。

繼電保護故障信息系統(tǒng)主要由主站、分站及若干個子站構成。分站分別直接與本地區(qū)子站通信，并接收全部數(shù)據(jù)；主站直接與全部子站通信，并接收所有子站數(shù)據(jù)；主站與分站之間相互獨立，沒有信息往來。通常根據(jù)通信網(wǎng)絡情況，220kV及以上子站與主站間通過調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡連接，形成了基于光纖+SDH+IP技術的信息傳輸網(wǎng)絡；110kV子站與主站、分站通過電力通信骨干網(wǎng)連接。

繼電保護故障信息系統(tǒng)能快速有效地處理電網(wǎng)故障和恢復正常運轉，使電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的規(guī)模和容量大大增強，提高繼電保護安全運行的網(wǎng)絡信息化水平和自動智能化水平。

三、繼電保護故障信息系統(tǒng)結構運行原理

3.1 子站運行原理

繼電保護故障信息系統(tǒng)子站的功能是實現(xiàn)保護裝置、故障錄波器和變電站其它自動裝置接入、信息采集、處理、存儲、傳輸或數(shù)據(jù)服務等。它主要負責與保護、故障錄波器等設備通信，收集這些裝置的正常運行、異常告警及故障信息等采集功能。運行方式是主要是通過數(shù)字式故障錄波器記錄電網(wǎng)故障前后的模擬量和開關量數(shù)據(jù)，以及記錄高頻保護通道的直流量和開關量數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡連接方式下提供虛電路的主站和子站之間，采用103協(xié)議標準中的擾動數(shù)據(jù)通信格式，保護工程師站負責收集轉換成COMTRADE格式文件，這樣做更符合保護裝置使用的103擾動數(shù)據(jù)通信接口標準的要求，也能很好的滿足子站的故障錄波數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)分析交換時的復制要求。

3.2主站的運行原理

繼電保護故障信息系統(tǒng)主站的功能是通過與子站通信收集IED設備的動作、故障、自檢、錄波、正常運行及擾動數(shù)據(jù)等信息，采用GIS定位方式，讓所有的定位均可以從地理圖上來完成，包括對錄波文件或保護設備擾動數(shù)據(jù)的分析以及對保護設備動作情況的分析等，然后將主站內保護裝置接入子站，優(yōu)先選用網(wǎng)口通信，這樣能滿足向主站主動傳送及調用故障信息的要求，能夠滿足按用戶需要設定不同類型數(shù)據(jù)，采用不同優(yōu)先級有序傳送的要求，最大限度地將故障信息系統(tǒng)的主站、子站系統(tǒng)間的通信協(xié)議協(xié)調一致，與FTP文件傳輸協(xié)議有機地結合起來，從而簡化了子站系統(tǒng)中的繼電保護裝置的數(shù)據(jù)轉送給故障信息系統(tǒng)主站的處理。

四、繼電保護故障信息系統(tǒng)發(fā)展前景

由于繼電保護故障信息系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡的系統(tǒng)，各種安全防護技術還沒有在電力二次系統(tǒng)中進入完全實用化的階段，行之有效的安全性防護措施將會是以后這個系統(tǒng)發(fā)展的方向。

目前國內繼電保護超高壓變電站普遍采用的分層分布式的體系結構為故障信息系統(tǒng)，使得繼電保護更加自動化和智能化。因此信息共享也將會是繼電保護系統(tǒng)發(fā)展的一個方向，從而可以提供了一個極其開放的平臺。

故障信息系統(tǒng)主站、分站、子站之間的信息傳輸?shù)目煽啃愿墙窈罄^電保護系統(tǒng)發(fā)展的另一個方向，采用可靠性高、速度快的網(wǎng)絡方式來代替通過撥號進行信息傳輸?shù)姆绞揭殉蔀榇髣菟叀?/p>

六、結束語

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，繼電保護故障信息系統(tǒng)建設規(guī)模不斷擴大，運行經(jīng)驗也不斷積累，完全可以掌握全網(wǎng)繼電保護的運行信息，對事故進行及時分析和處理，從根本上使繼電保護的管理進入一個新的層次。但同時為了使故障信息系統(tǒng)能夠更好地為電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行服務，系統(tǒng)的發(fā)展應及時跟蹤國際最新的技術發(fā)展動向和應用情況，迅速制定相關的標準，出臺相應的指導性和規(guī)范性文件；其次隨著系統(tǒng)功能結構的標準化和開放程度的提高，系統(tǒng)安全問題會變得非常突出，必須給予足夠的重視；最后盡快實現(xiàn)通信規(guī)約的通用化、標準化和通信結構的網(wǎng)絡化。只有這樣，才能大大提高調度部門信息和故障綜合分析處理能力，實現(xiàn)繼電保護裝置運行管理的信息化、網(wǎng)絡化和自動化，使電力行業(yè)繼電保護的自動化水平邁上一個新的臺階。

參考文獻

【1】電力行業(yè)標準 DL/T 667-1999 idt IEC 60870-5-103:1997.

【2】繼電保護及故障錄波器信息處理系統(tǒng)技術規(guī)范，2002.

【3】何菁;YS-3000故障信息管理系統(tǒng)的應用[J].電力自動化設備;2001年08期

篇（7）

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）17-0029-03

Abstract： Point to Point Protocol is widely used in point-to-point communication data link layer， where IPCP is the most commonly network control protocol in Point to Point Protocol. In this paper， the basic principle of IP control protocol is introduced and we focus on the different negotiation mechanisms of the protocol. Through utilizing the GNS3 simulated network communication environment as well as the Wireshark capture toolbox， we observe different negotiation mechanism under the IP control protocol data packet exchange.

Key words： IP control protocol； Point to Point Protocol； negotiation mechanism； data package

1 引言

PPP協(xié)議主要包括封裝IP數(shù)據(jù)報到串行鏈路的方法，數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（LCP，Link Control Protocol）和網(wǎng)絡控制協(xié)議（NCP，Network Control Protocol）三個部分。為了在點對點鏈路上建立數(shù)據(jù)通信，通信的兩個節(jié)點的LCP配置完成后，需要交換NCP包用以配置網(wǎng)絡層協(xié)議。目前使用最多的網(wǎng)絡控制協(xié)議是IP控制協(xié)議（IPCP，Internet Protocol Control Protocol），負責對互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP的啟停控制和IP地址參數(shù)協(xié)商，還包括Van Jacobson TCP/IP報頭壓縮能力的協(xié)商。在每層的協(xié)議配置完成后，就可以在鏈路上進行通信了。

2 IPCP協(xié)議的基本原理

2.1 IPCP協(xié)議幀格式

IPCP協(xié)議屬于網(wǎng)絡控制協(xié)議中應用最多的協(xié)議。當鏈路配置到達網(wǎng)絡層的協(xié)議階段之后才可對IPCP進行協(xié)商。由于IPCP封裝在PPP幀的數(shù)據(jù)域中，幀格式如下：

2.2 IPCP協(xié)議工作過程

根據(jù)兩端設備的配置不同，IPCP協(xié)商過程可分為靜態(tài)協(xié)商和動態(tài)協(xié)商。

靜態(tài)協(xié)商，即不協(xié)商。點對點通信設備的兩端已經(jīng)配置好了IP地址，當?shù)竭_網(wǎng)絡層協(xié)商階段時，通信雙方告知對方自身的IP地址即可。如圖1（a）所示。

動態(tài)協(xié)商，即動態(tài)獲取IP地址的協(xié)商。服務器端手動方式配置IP地址，并需要給客戶端分配IP地址，客戶端則動態(tài)獲取IP地址。這種情況下客戶端需要兩次發(fā)送Config-Request報文，才能完成協(xié)商。首先客戶端發(fā)送IP和DNS均為零的Configure數(shù)據(jù)報，服務器收到后發(fā)送攜帶動態(tài)分配的IP地址和以服務器的IP地址為網(wǎng)關的Nak數(shù)據(jù)報，然后客戶端再次以收到的信息發(fā)送Configure數(shù)據(jù)報，服務器回送Ack則配置成功。如圖2（b）所示。

3 實驗設計

3.1 環(huán)境搭建

3.2 實驗結果

以點到點通信協(xié)議中PAP認證過程為例，來進行網(wǎng)絡控制協(xié)議中IPCP的配置。

3.2.1 靜態(tài)協(xié)商

（1）靜態(tài)協(xié)商配置

R1配置：

3.2.2 動態(tài)協(xié)商

（1）動態(tài)協(xié)商配置

R1配置：

4 總結

本實驗，在點對點的通信方式中，IPCP完成了IP協(xié)議的協(xié)商和啟停控制。通過使用Wireshark抓包，可以清楚地觀察數(shù)據(jù)交換信息，采用協(xié)議分析的方法對IPCP協(xié)商過程進行分析，加深了對理論知識的理解，對PPP協(xié)議的理解更透徹。

參考文獻：

[1] C.Kozierok， The TCP/IP Guide[M].2005.

篇（8）

中圖分類號：F49 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2013.01-02.005

隨著大客戶帶寬型業(yè)務的不斷增長，數(shù)據(jù)IP城域網(wǎng)對網(wǎng)絡穩(wěn)定性要求的不斷提高，NGN業(yè)務需求，MSTP業(yè)務的數(shù)據(jù)安全性、帶寬可擴展性、高可靠性和完善的QoS保證等方面優(yōu)點成為組網(wǎng)的首選。MSTP業(yè)務在網(wǎng)絡中所占的帶寬比重已經(jīng)遠遠超過了原有的PDH/SDH業(yè)務接入方式。作為傳輸網(wǎng)絡維護人員，MSTP業(yè)務的維護將是一個全新的技術概念和維護方式。以下將介紹本人對MSTP以太網(wǎng)業(yè)務日常維護經(jīng)驗點滴：

維護故障案例

某銀行客戶MSTP以太網(wǎng)業(yè)務中斷

網(wǎng)絡拓撲：

故障現(xiàn)象：

某銀行客戶反映中心站點A到F網(wǎng)點的以太網(wǎng)專線業(yè)務中斷，網(wǎng)管顯示對應設備無任何SDH、MSTP告警。

故障分析：

以太網(wǎng)業(yè)務中斷可能原因為：用戶端設備故障、以太網(wǎng)業(yè)務配置出錯或SDH業(yè)務故障。由于網(wǎng)管無任何告警，無法提供判斷依據(jù)，所有只能通過以太網(wǎng)性能數(shù)據(jù)來判斷故障原因。

處理過程：

通過網(wǎng)管的以太網(wǎng)RMON測試性能數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，兩端MSTP卡板接收用戶數(shù)據(jù)正常，無發(fā)向用戶的數(shù)據(jù)包，故排除用戶設備原因；

重新上載網(wǎng)元配置數(shù)據(jù)，仔細核查以太網(wǎng)配置業(yè)務，發(fā)現(xiàn)業(yè)務配置正常，TAG屬性與用戶端一致，故排除配置數(shù)據(jù)引起的故障；

檢查SDH業(yè)務配置正常，PP環(huán)與無保護鏈均無異常告警，仔細核查保護子網(wǎng)發(fā)現(xiàn)：E站點由于設備（華為155/622A）硬件條件限制，無法創(chuàng)建SNCP保護，所以存在PP環(huán)任意光纜中斷均致使該業(yè)務中斷的故障隱患；

采用環(huán)回法，在A站點進行網(wǎng)管的RMON性能測試，進行逐段環(huán)回：F站PHY口、MAC口環(huán)回發(fā)送數(shù)據(jù)包依舊為0，F(xiàn)站SDH業(yè)務環(huán)回現(xiàn)象依舊；在C站作SDH業(yè)務環(huán)回，RMON性能測試發(fā)送與接收數(shù)據(jù)包近似相等；故判斷為PP環(huán)中SDH業(yè)務故障引起；

更換PP環(huán)線路SDH時隙后，業(yè)務測試正常，并建議優(yōu)化組網(wǎng)方式。

故障小結：

傳統(tǒng)的SDH環(huán)回法在MSTP業(yè)務故障判斷中，依舊是一個很好的判斷手段，通過環(huán)回法，可以快速地定位出故障的段落。掌握傳輸網(wǎng)管的MSTP在線性能測試與測試幀的使用，也給故障定位提供了一個優(yōu)秀的工具。某銀行客戶交換機割接后有嚴重的丟包現(xiàn)象

網(wǎng)絡拓撲：

故障現(xiàn)象：

用戶把二層交換機更換為三層交換機，此時到各網(wǎng)點ping包有嚴重的丟包現(xiàn)象，業(yè)務無法使用。

故障分析：

華為的ET1O為以太網(wǎng)二層交換板，等同于一個二層的交換機，由于匯聚業(yè)務間采用VLAN隔離，業(yè)務正常運行。用戶更換三層交換機后業(yè)務故障，由于傳輸設備業(yè)務配置并未改變，故初步判斷為用戶三層交換機問題或交換機與ET1O的對接問題引起。

處理過程：

排除外部原因：要求用戶更換交換機端口，故障依舊；排除內部原因：要求用戶斷開所有連接，用PC連接ET1O端口作ping包測試，結果正常；故障定位為對接問題：僅保留交換機與ET1O的一根連線，測試正常；增加到兩根連線時開始出現(xiàn)丟包；

深入分析：由于三層交換機的所有MAC端口均使用同一個MAC地址，引起ET1O卡板中CAM表對該MAC的表項不停地發(fā)生抖動，造成業(yè)務異常。

解決方法：配置各網(wǎng)點業(yè)務匯聚至ET1O的一個MAC端口后，再與用戶交換機互聯(lián)，連接后測試業(yè)務正常。

故障小結：判斷故障時，應遵循“先外部、后內部”的原則，首先要判斷出故障段落，再去處理相應的故障。同時要對MSTP卡板的特性或設備存在的缺陷要有一定的了解，如三層交換機使用同一MAC時不允許與華為的ET1O/ET1D/ET1S卡板多個端口相連接。

某大客戶視頻系統(tǒng)畫面存在馬賽克現(xiàn)象

故障現(xiàn)象：某大客戶視頻會議系統(tǒng)使用2M以太網(wǎng)專線組網(wǎng)，測試中發(fā)現(xiàn)某網(wǎng)點視頻畫面存在定幀現(xiàn)象，并有馬賽克出現(xiàn)。

故障分析：畫面定幀與馬賽克可能為以太網(wǎng)專線時延或帶寬問題引起，由于該視頻系統(tǒng)理論帶寬需求為800Kbps，故可排除帶寬問題。

處理過程：通過以太網(wǎng)RMON性能在線檢測，流量正常，但有較多的沖突錯誤幀，但現(xiàn)場ping包測試業(yè)務正常；使用替換法：更換網(wǎng)點的視頻設備測試畫面效果正常；

仔細查看設備替換前后的以太網(wǎng)端口工作模式，發(fā)現(xiàn)替換前EFT自適應后的工作模式為10M半雙工，替換后EFT自適應后的工作模式為10M全雙工；

還原用戶設備，設定EFT端口的工作模式與用戶設備一致，均為10M全雙工，畫面質量恢復正常；

故障小結：在實際使用中，由于用戶設備的差異，當以太網(wǎng)端口采用自適應工作模式時，可能適應后的工作模式并非最佳的工作模式，在條件許可的情況下，盡可能統(tǒng)一指定端口的工作模式。

維護點滴總結：

加強基礎知識學習

（1）MSTP原理的學習：

熟悉MSTP的原理、封裝方式等知識是MSTP日常維護的基礎。在此基礎上，我們需要對各個廠家的不通的MSTP設備、卡板的特性作一定的了解，這將使我們能夠更加靈活的應用這些設備進行組網(wǎng)，提供穩(wěn)定可靠的MSTP業(yè)務。

（2）數(shù)據(jù)通信原理學習：

了解數(shù)據(jù)通信原理，簡單了解交換機、路由器等數(shù)通設備的工作原理和網(wǎng)絡地位，掌握MSTP設備與其對接的要點。

2. 掌握維護測試工具的使用。

（1）掌握網(wǎng)管提供的MSTP業(yè)務在線性能監(jiān)測，測試幀功能：在線性能監(jiān)測，測試幀功能提供了方便的維護工具，熟練使用這個工具可以減少故障的判斷時間，也可以減少現(xiàn)場維護人員的工作量。

在缺少MSTP測試儀表時，這些工具顯得尤其重要。

（2）MSTP測試儀表的使用：

MSTP測試儀表可以提供精確的測試結果，為準確的定位提供可靠的依據(jù)，是日常維護的重要工具；

（3）常用軟件的使用：

ping命令的使用可以簡單測試網(wǎng)絡的連通性；FTP軟件使用（如：SERV-U），可以在一定的條件下反映網(wǎng)絡的近似帶寬；抓包工具軟件（如：Sniffer）的使用，可以在定位疑難故障時提供有效分析數(shù)據(jù)；

方法和經(jīng)驗的積累

MSTP故障定位的思路與傳統(tǒng)的SDH一樣，MSTP故障定位也遵循“先外部、再內部；先軟件、再硬件；先單板、再系統(tǒng)”的原則；充分利用告警、性能事件、環(huán)回、測試幀等技術手段，結合工具軟件、測試儀表等進行有計劃有步驟的故障定位。

在故障定位時首先要搞清故障現(xiàn)象；其次要通過告警或性能確定故障時SDH側故障還是MSTP側故障；最后要定位出是MSTP設備故障、用戶設備故障或是對接故障。

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新時期背景下，人類生活水平隨之提高，而計算機也被廣泛應用在實踐當中。在信息利用率提高方面，數(shù)據(jù)交換技術的發(fā)展，能夠有效地滿足社會對于信息提出的多種需求。與此同時，數(shù)據(jù)交換技術的運用同樣推動了互聯(lián)網(wǎng)技術的可持續(xù)發(fā)展，使得網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息容納量以及傳遞速度得以全面提升。對于普通互聯(lián)網(wǎng)而言，利用物理設置可以有效地交換數(shù)據(jù)信息，完成信息單元的傳輸，便于數(shù)據(jù)信息的檢驗。

1有關數(shù)據(jù)通信交換技術原理的研究

1.1轉換數(shù)據(jù)信息幀地址分析

一般情況下，數(shù)據(jù)通信交換需要基于物理層開展，而物理硬件交換設備則會將信息轉發(fā)向系統(tǒng)與設備轉發(fā)。根據(jù)實踐表明，會形成諸多不同狀況[1]。首先，在互聯(lián)網(wǎng)當中，所有設備會在相同時間內接收數(shù)據(jù)信息所發(fā)送的目標。在這種情況下，就表示網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息幀在向設備傳發(fā)相應的數(shù)據(jù)內容。其次，在互聯(lián)網(wǎng)當中某設備接收數(shù)據(jù)信息發(fā)送目標以后，在這一地址中不具有交換設備，那么就要求網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息幀向設備傳發(fā)相應的數(shù)據(jù)信息。再次，要想保證互聯(lián)網(wǎng)當中某設備可以接收數(shù)據(jù)信息所發(fā)送的目標，并且地址存在于交換設備當中。那么在這種情況下就是網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息幀向設備傳發(fā)數(shù)據(jù)信息。最后，設定互聯(lián)網(wǎng)當中某設備接收數(shù)據(jù)信息所發(fā)送的目標，則無法使用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息幀向設備傳發(fā)相應的數(shù)據(jù)信息。

1.2制定轉換程序

在數(shù)據(jù)通信交換中應當具備定義表，而在表格當中，基本單元都是信息編碼與交換接口編號。而通信交換具備了記憶功能，可以在定義表當中將交換地址自動化地記載出來[2]。對于定義表當中的信息，也都可以將交換的時間存儲起來。而在統(tǒng)計這一信息使用次數(shù)的情況下，僅僅需要對信息交換時間變化進行觀察就可以。如果信息交換時間長時間未改變，信息就會在定義表當中被刪除掉。

2互聯(lián)網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)通信交換技術闡釋

2.1電路交換技術

所謂的電路交換技術具體指的就是可以為任何入網(wǎng)用戶提供臨時物理信道，同時，需要利用通路各節(jié)點內部，在空間和時間的情況下構建信道并實現(xiàn)信道的連續(xù)性。而在電路交換方面，還包括連接建立、線路占用以及連接拆除這三個基本性的時期。在進行通信交換之前，應當連接線路，與此同時，還應當構建以數(shù)據(jù)為起點和目標點的通信通道。在傳輸數(shù)據(jù)信息的過程中，應當在發(fā)出目標點請求之后，對閑置線路展開優(yōu)先地分配。其中，假設某節(jié)點對另一節(jié)點進行呼叫，則應當向其發(fā)送相關節(jié)點請求，并且不斷地反復，以保證數(shù)據(jù)在各節(jié)點與各端口之間更好地實現(xiàn)交換[3]。而在繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)的過程中，會占用線路，在這種情況下，就可以對已經(jīng)構建的線路進行合理地運用并完成數(shù)據(jù)信息的交換，其中，電路再次實現(xiàn)連接也就是起點源和目標站點的時間連接。但需要注意的是，應當及時拆除物理線路，以保證線路資源可以回歸至響應當中。這種數(shù)據(jù)通信交換技術的明顯優(yōu)勢就是可以保證專線享用，具有理想的實用性且實踐操作相對簡單，但是，同樣也存在一定的不足之處，就是通信的時間較長且信道利用率偏低，而終端也難以實現(xiàn)彼此之間的通信交換目標。

2.2報文交換技術

所謂的報文交換指的就是具有特殊性質的物理信道，在這種方式之下，用戶與用戶不需要直接展開信息的接收與發(fā)送的操作，利用交換機對信息進行接收。通過對報文方式的應用對信息進行有效地控制，實現(xiàn)信息的轉發(fā)與存儲。而在輸出電路閑暇的狀態(tài)下，信息就可以通過報文向交換機傳送[4]。其中，報文交換中的各節(jié)點都屬于電子亦或是機電結合交換設備，也就是說屬于通用型的計算機。而這種計算機能夠有效地完成儲存進入報文的目標。這種數(shù)據(jù)通信交換技術的明顯優(yōu)勢就是信道的利用率相對較高，究其原因，大部分報文都可以利用分時方式，實現(xiàn)一節(jié)點到另一節(jié)點通道的共享。另外，報文可以向各目的地進行發(fā)送，并且具備極大的信息量，實現(xiàn)速度和代碼的有效轉換。但是，這一數(shù)據(jù)通信交換技術的缺陷就是難以實現(xiàn)通信交換實時性要求，一旦節(jié)點的數(shù)據(jù)量較大，則難以在短時間內完成存儲工作。

2.3分組交換技術

分組交換通常也被稱作包交換，與報文交換的形式類似[5]。所謂的分組交換，具體指的就是在各數(shù)據(jù)包之前添加分組頭，并且當作向何處發(fā)送的地址標志，隨后，分組交換機則會按照各地址標志將其轉發(fā)至具體的位置。而分組終端則會把用戶所發(fā)出的數(shù)據(jù)劃分成為多個數(shù)據(jù)，并向其他交換點進行發(fā)送，其中還會附帶用戶的數(shù)據(jù)、控制信息以及原有地址等數(shù)據(jù)，會根據(jù)具體的順序完成數(shù)據(jù)的還原目的。而分組交換和報文之間的不同之處則是在分組交換網(wǎng)絡當中會限制傳輸數(shù)據(jù)的單位長度，但是報文交換系統(tǒng)則可以對較長報文數(shù)據(jù)進行傳送。對于分組交換而言，最大程度會被限定在特定的范圍之內，如果某地方超過特定長度，那么報文就會進行分割，隨后實現(xiàn)依次發(fā)送的目的。而以上則是報文交換與分組交換之間的不同。這種數(shù)據(jù)通信交換技術的優(yōu)點就是速度相對較快，具有較高的傳輸質量。與此同時，數(shù)據(jù)交換真實且可靠，可以保證各種類型終端實現(xiàn)通信轉換。也就是說，分組交換技術集中了報文交換與線路交換的所有優(yōu)點。但是，其不足之處就是對技術的要求較高，目標的實現(xiàn)難度較大。

2.4幀中繼協(xié)交換技術

這種數(shù)據(jù)通信交換技術可以在單一物理傳輸線路當中有效地提供若干條虛線路，而所有的虛線路都能夠使用DLCI完成標識[6]。而虛電路所面對的就是連接，能夠將用戶的數(shù)據(jù)幀根據(jù)相應的順序發(fā)送至目的地。幀中繼交換的傳輸效率極高，且具有明顯的經(jīng)濟性特征，其網(wǎng)絡存儲的空間也相對較大，但是，對于線路以及終端提出的要求卻很高。

2.5ATM異步傳輸模式交換技術

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2網(wǎng)絡編碼

2.1網(wǎng)絡編碼的基本原理

網(wǎng)絡編碼較為全面的定義了網(wǎng)絡結點輸入和輸出的關系，中間結點一旦具備編碼條件，那么中間結點就會對其所接受到的數(shù)據(jù)按照相應的方式進行編碼方面的處理。當編碼的數(shù)據(jù)被逐漸的傳送到后續(xù)結點之后，后續(xù)結點可以進行編碼，也可以不進行編碼，如果有需要還要進行編碼的話，這時就要對接到的信息按照之前的方式再進行一次編碼，然后傳輸，經(jīng)過不斷的反復編碼傳輸，最終就會實現(xiàn)所有的編碼信息都能夠到達目的結點。最后一步工作就是目的結點通過對信息進行譯碼之后，就可以得到最初結點所發(fā)出的基本信息了。

2.2網(wǎng)絡編碼的構造方法

在對網(wǎng)絡編碼的研究當中最主要的一個問題就是結點要根據(jù)哪種方式對所接受的數(shù)據(jù)分組進行編碼組合。從目前的研究來看，學者從不同的角度對網(wǎng)絡編碼的構造方法進行了相應的分析探討，比如說采用的編碼系數(shù)選擇方式，分組編碼操作方式等方面，其具體的表現(xiàn)是根據(jù)編碼結點分組進行編碼操作的方式，其中線性網(wǎng)絡編碼主要表現(xiàn)是結點對所接受的數(shù)據(jù)分組實行的是線性編碼組合型操作，不然編碼的工程就會變?yōu)榉蔷€性網(wǎng)絡編碼。我們根據(jù)編碼系數(shù)的選擇方式，把網(wǎng)絡編碼構造的方法分為兩種，一種是確定性網(wǎng)絡編碼，另一種是隨機網(wǎng)絡編碼。這兩種編碼都有一定的好處，但是確定性網(wǎng)絡編碼構造方法的編碼系數(shù)是根據(jù)某一種算法進行確定的，而隨機網(wǎng)絡編碼中編碼系數(shù)是從伽羅符號中隨機進行選擇的，因此隨機網(wǎng)絡編碼構造方法在整個的網(wǎng)絡編碼系數(shù)選擇中占據(jù)著靈活性的地位，這也是隨機網(wǎng)絡編碼構造方法的特點。我們根據(jù)編碼在網(wǎng)絡系統(tǒng)中的具體實現(xiàn)過程，將網(wǎng)絡編碼分為了兩種編碼形式，一種是集中式網(wǎng)絡編碼，另一種是分布式網(wǎng)絡編碼。集中式網(wǎng)絡編碼是在編碼的過程當中需要了解全局的網(wǎng)絡拓撲，根據(jù)全局網(wǎng)絡的情況來分配相應的編碼系數(shù)，這一編碼形式并不適合拓撲變換較大的無線網(wǎng)絡。分布式網(wǎng)絡編碼僅僅需要了解網(wǎng)絡當中一部分拓撲信息就可以進行相應的編碼操作，而且分布式網(wǎng)絡編碼還具有較為良好的應用性能。

2.3網(wǎng)絡編碼應用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳送的研究

網(wǎng)絡編碼是一種編碼和路由信息交換的技術，在傳統(tǒng)道德路由方法基礎上，通過對接收的多個分組進行相應的編碼信息融合，以達到增加單次傳輸信息量的作用，從而提高網(wǎng)絡的整體性能。網(wǎng)絡編碼最開始提出時是因為多播技術，網(wǎng)絡編碼最初是為了提高網(wǎng)絡多播的數(shù)據(jù)速率，而隨著網(wǎng)絡研究的不斷深入，使得網(wǎng)絡編碼在其他的領域也逐漸有了優(yōu)勢，比如說提高網(wǎng)絡帶寬的利用率，從總體而言，對網(wǎng)絡編碼的應用在很大程度上提高了網(wǎng)絡的實際吞吐量，進一步的減少了數(shù)據(jù)分組的傳輸量，也在一定程度上降低了數(shù)據(jù)傳送的功耗，由此我們看出網(wǎng)絡編碼為網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳送性能的改善提供了新的途徑。

2.4基于網(wǎng)絡編碼的數(shù)據(jù)傳送技術研究趨勢

隨著基于網(wǎng)絡編碼的數(shù)據(jù)通信技術研究的不斷深入，出現(xiàn)了很多新的理論，但是網(wǎng)絡編碼所面臨的問題也隨之增多，尤其是網(wǎng)絡編碼的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳送技術問題，雖然經(jīng)過近幾年的研究取得了一定的進展。但是仍然面臨著許多難題需要我們去逐一解決。

1）網(wǎng)絡編碼復雜度得到降低

現(xiàn)階段最主要的一個問題就是怎樣在提高網(wǎng)絡編碼效率的同時降低網(wǎng)絡編碼的復雜程度。這會涉及到網(wǎng)絡編碼的相應網(wǎng)絡開銷，這也是作為網(wǎng)絡編碼性能評價的內容之一，還有就是在網(wǎng)絡編碼實用化的過程當中，逐漸控制網(wǎng)絡編碼的復雜程度，減少網(wǎng)絡編碼需要的額外的計算量，從而降低系統(tǒng)的實施成本。這對于網(wǎng)絡部署以及應用網(wǎng)絡編碼都具有非常重要的意義。

2）數(shù)據(jù)傳送可靠性研究

保證網(wǎng)絡性能的一個主要方面就是提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳送的可靠性，現(xiàn)階段對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸可靠性的網(wǎng)絡編碼研究主要是根據(jù)多徑路由展開的，這也在一定程度上對網(wǎng)絡編碼中的數(shù)據(jù)傳輸提供了可靠性。因此在多跳動態(tài)的網(wǎng)絡環(huán)境當中，分析研究提高網(wǎng)絡編碼數(shù)據(jù)傳送的可靠性具有很高的現(xiàn)實意義。

3基于網(wǎng)絡編碼的數(shù)據(jù)通信技術的相應解決方案

1）在對網(wǎng)絡編碼的網(wǎng)絡協(xié)議結構研究當中，其出發(fā)點主要向三個方面集中：一是較為系統(tǒng)的分析網(wǎng)絡編碼在各個協(xié)議層與現(xiàn)有協(xié)議相結合的參數(shù)，其目的是為了讓應用網(wǎng)絡編碼提高網(wǎng)絡的系統(tǒng)整體性能；二是設計相應的對應網(wǎng)絡性能指標的線性規(guī)劃模型，以便求解出線性規(guī)劃模型的最有設定；三是提高各個協(xié)議層之間的信息反饋機制來實現(xiàn)參數(shù)的實時調整。

2）在對網(wǎng)絡編碼時延約束控制的研究當中，針對數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中各個結點頻繁的參與編碼和解碼的操作，使得數(shù)據(jù)編碼時延逐漸成為了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳送累積時延的主體，基于此種情況，我們在網(wǎng)絡編碼的實際應用當中，提出了基于數(shù)據(jù)傳送時延約束的網(wǎng)絡編碼模型，這一模型的出現(xiàn)在較大程度上對傳送時延進行了優(yōu)化的控制；與此同時我們還引入了數(shù)據(jù)傳送信息反饋機制，以此來促進數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡結點中的及時有效傳送。

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一、課程的主要特點

計算機網(wǎng)絡是計算機發(fā)展和通信技術緊密結合并不斷發(fā)展的一門學科。它的理論發(fā)展和應用水平直接反映了一個國家高新技術的發(fā)展水平，是其現(xiàn)代化程度和綜合國力的重要標志。在以信息化帶動工業(yè)化和工業(yè)化促進信息化的進程中，計算機網(wǎng)絡扮演了越來越重要的角色。本課程系統(tǒng)地介紹了數(shù)據(jù)通信、局域網(wǎng)、網(wǎng)絡互連與廣域網(wǎng)、Internet、Intranet/Extranet、網(wǎng)絡管理、網(wǎng)絡安全、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)以及網(wǎng)絡設計與案例分析等內容。通過本課程的學習，使學生掌握計算機網(wǎng)絡的基本理論，特別是數(shù)據(jù)通信和局域網(wǎng)的基本原理。因為數(shù)據(jù)通信是計算機網(wǎng)絡的基礎，而局域網(wǎng)是廣域網(wǎng)的基本單元，廣域網(wǎng)一般均由局域網(wǎng)互連而成。因此對數(shù)字化、數(shù)字傳輸、模擬傳輸、通信媒體、多路復用、數(shù)據(jù)交換以及局域網(wǎng)介質訪問控制方式、體系結構、組網(wǎng)技術、高速局域網(wǎng)等的基本原理和技術要有清晰的了解和掌握。此外，對網(wǎng)絡管理(如網(wǎng)絡安全管理、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)絡操作系統(tǒng))和應用(如在企業(yè)中的應用、政府部門的應用、金融機構的應用以及Internet的應用等)掌握的同時，還應具有計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)分析與設計的初步能力。

二、課程教學現(xiàn)狀

作為一門高職計算機專業(yè)的必修課，目前課程的教學存在三個比較大的問題：首先，教學內容方面，網(wǎng)絡相關學科發(fā)展迅速，內容更新快，課程內容難以跟上計算機網(wǎng)絡科學的發(fā)展變化。其次，在教學方式上，網(wǎng)絡課程有相當部分的內容屬于基礎理論知識，難度大，相對枯燥，在課堂教學方面需要適當調整，改變學生積極性調動不充分，課堂互動性不足等問題。然后，教學目標方面，高職網(wǎng)絡課程的教學目標主要集中在如何完成課程的教學，傳授其中的知識點，但對于學生的實踐能力和創(chuàng)新能力沒有適當?shù)年P注。與此相對的是，計算機專業(yè)的學生畢業(yè)走向工作崗位，能否有效解決有關的實際問題，對于用人單位用人的一項硬件指標。這些能力培養(yǎng)的忽略。對于今后學生的工作和發(fā)展非常不利。

三、教改措施

1.調整教學內容，增強基本概念和知識的學習。計算機網(wǎng)絡課程教學內容包括通信技術、網(wǎng)絡理論和網(wǎng)絡應用技術，無論從軟硬件、通信哪那一個方面講。都是一個復雜的系統(tǒng)。因此，要在有限的學時內完成教學，內容的安排非常重要。我們根據(jù)目前計算機網(wǎng)絡的發(fā)展狀況，對教學的課程結構進行優(yōu)化，精選教學內容，保留基本的通信理論，略講部分網(wǎng)絡原理，刪去一些過時的網(wǎng)絡技術，把重點放在讓學生掌握目前流行的網(wǎng)絡技術和理解未來的發(fā)展方向上。

2.提高教學質量，采用合適的教學方法和教學手段。課堂講授：上課老師最好能參與本單位的校園網(wǎng)絡建設，或者參與社會上的網(wǎng)絡工程，積累工程經(jīng)驗，豐富上課內容。教師在備課過程中力求對內容高度熟練，能夠深入淺出的講授，并引導學生逐步理解課程的重點和難點，使學生能掌握基本的理論、概念、技術、方法。

作業(yè)練習：有選擇性地布置一些思考題、練習題、市場調研、專業(yè)技能訓練等，使學生通過認真閱讀教材和參考書，以掌握課程的基本內容以及重點和難點。教師可以將科研中企業(yè)網(wǎng)絡系統(tǒng)建設的需求或已有的網(wǎng)絡系統(tǒng)情況告訴學生，讓學生分析企業(yè)已有計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中存在的問題，提出改進方案，或為企業(yè)設計滿足實際需求的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)。最后由指導老師對學生提出的企業(yè)計算機網(wǎng)絡方案進行講評，指出其設計方案的優(yōu)缺點，并提出改進意見。

網(wǎng)絡輔助教學：利用及時通信技術，如飛信、QQ等手段，回答學生提出的問題；學生在網(wǎng)絡提交作業(yè)，教師通過網(wǎng)絡將批閱后的作業(yè)返回給學生。這樣不僅使學生對本課程的內容更進一步的了解，主要是加深學生對計算機網(wǎng)絡知識應用的興趣愛好。

課外閱讀輔導：將相關的著名計算機網(wǎng)絡學習網(wǎng)站，論壇、視頻下載資源等和優(yōu)秀的網(wǎng)絡課程書籍，及時推薦給學生，以進一步擴展學生的獲得知識面。

案例討論：在教案中準備不同的現(xiàn)實經(jīng)典網(wǎng)絡教學案例，組織學生討論或課外獨立思考，編寫方案等，充實了學生的動手能力，讓學生了解實際，增進了學習氛圍。

學院網(wǎng)絡系統(tǒng)參觀：在課程講授過程中，帶領學生參觀學院網(wǎng)絡中心，向學生介紹該網(wǎng)絡設計的思路、組網(wǎng)技術、主要硬件及軟件等內容，現(xiàn)場演示設備的操作與調試，其目的是使學生對計算機網(wǎng)絡有感性認識。

參考文獻：