第二讲_交换技术的发展

计算机网络数据交换技术的发展摘要：文章介绍了计算机网络数据交换的各个阶段：电路交换、报文交换和分组交换三个阶段，并且详细描述各个阶段的特点和其优缺点。

最后介绍了计算机网络数据交换技术发展的趋势。

关键词：网络；数据交换；电路交换；报文交换；分组交换计算机是上世纪四十年代随着二战而研制用于科学计算的产物，但是在上世纪七十年代，计算机多媒体功能的出现，使得计算机在企业中得以广泛的应用，计算机网络的出现使得计算机很快普及全球。

计算机网络主要的作用是进行数据交换，网络数据的交换主要经历过电路、报文交换和分组交换三个阶段。

一、电路数据交换电路交换数据源自十九世纪七十年代电话的出现，随着当时社会的需求和通信技术的发展，电路交换数据的方式由最初的人工接听方式、机电与电子自动交换方式、存储程序控制模拟和数字交换方式、第三方可编程交换方式等发展历程，现今人们正在研究融合多媒体格式的相互通信软交换技术。

在上世纪上半叶出现了半导体，此时人们就尝试将其应用在交换机中，同时引入电子技术，这就是电子交换机的雏形。

开始时是在交换机的控制部分引入电子技术，其话务部分依旧采用机械接点的方式，这时就衍生了半电子交换机、准电子交换机等技术的出现。

真正的全电子交换机出现是在微电子技术和数字技术的出现后，才得以快速发展。

一九四六年第一台以冯.诺依曼结构设计的计算机诞生，对交换技术产生了巨大的影响。

随后的二十年里，人们将脉冲编码调制(PCM)技术成功的应用于通信传输系统，这大大提高了通话的质量、同时也节约了线路设备的成本。

随着数字通信技术和PCM技术的快速发展，人们设计出将PCM技术应用于数据交换中。

此时，世界各国就开始研制控制数字交换机。

交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代的标志是一九七零年在法国的拉尼翁成功的开通了世界上第一台程控数字交换系统。

程控数字交换技术所采用的PCM数字传输和数字交换，该技术首先应用在信息数字化中，接着应用于普通电话通信，并且为开通用户电报、数据传送等非话业务也提供了有利的条件。

网络交换技术的发展摘要本文介绍了关于网络交换技术的发展，从最基本的电路交换到宽带交换技术，对于宽带交换技术作了详细的介绍，最后为下一步的网络转型提供了一些建议和思路。

关键词网络交换技术电路变换分组交换宽带交换自从1876年bell发明电话，人们就意识到了用中心点结合电话线，诞生最早的电话交换技术以来，经历了电路交换技术、分组交换技术和宽带交换技术的发展。

1电路交换技术公众电话网(PSTN网)和移动网(包括GSM网和CDMA网)采用的都是电路交换技术，它的基本特点是采用面向连接的方式，在双方进行通信之前，需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路，通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源，直到通信结束，并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。

这种方式的优点是在通信过程中可以保证为用户提供足够的带宽，并且实时性强，时延小，交换设备成本较低，但同时带来的缺点是网络的带宽利用率不高，一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态，分配的电路都一直被占用。

2分组交换技术电路交换技术主要适用于传送和话音相关的业务，这种网络交换方式对于数据业务而言，有着很大的局限性。

数据通信具有很强的突发性，需要进行无差错的传输。

分组交换技术就是针对数据通信业务的特点而提出的一种交换方式，它的基本特点是面向无连接而采用存储转发的方式，将需要传送的数据按照一定的长度分割成许多小段数据，并在数据之前增加相应的用于对数据进行选路和校验等功能的头部字段，作为数据传送的基本单元即分组。

采用分组交换技术，在通信之前不需要建立连接，每个节点首先将前一节点送来的分组收下并保存在缓冲区中，然后根据分组头部中的地址信息选择适当的链路将其发送至下一个节点，这样在通信过程中可以根据用户的要求和网络的能力来动态分配带宽。

分组交换比电路交换的电路利用率高，但时延较大。

3宽带交换技术的发展1)ATM技术在20世纪80年代末由原CclTr提出了宽带综合业务数字网的概念，并提出了一种全新的技术——异步传输模式(ATM)。

交换技术发展趋势引言在信息技术快速发展的时代，交换技术作为通信领域的核心技术，也在不断进步和演变。

本文将从网络交换技术的发展历程、当前的技术趋势以及未来的发展方向等方面进行探讨，希望能够对读者对交换技术的了解和认识有所帮助。

交换技术的发展历程早期的交换技术早期的交换技术主要是电路交换，在电话通信中得到广泛应用。

电路交换的原理是在通信建立之前，通过物理电路将通信双方进行连接，使其能够直接相互传递信息。

然而，电路交换存在资源浪费、通信效率低等问题，无法满足日益增长的通信需求。

随着计算机网络的普及和互联网的发展，交换技术也逐渐演进为分组交换。

分组交换通过将信息数据按照一定的字节大小进行分组，每个数据包都附带目的地址等信息，通过网络传输到目的地后再进行拆包，将数据重新组装。

这种方式更加灵活、高效，可以适应不同应用的需求。

分组交换的一个重要技术是以太网交换。

以太网交换使用MAC地址来唯一标识设备，通过交换机将数据包从源设备转发到目的设备，而不是广播到整个网络。

这样可以大大提高网络的带宽利用率和传输效率。

软件定义网络（SDN）软件定义网络（Software Defined Networking，SDN）是当前交换技术的热门趋势之一。

SDN将网络控制平面与数据转发平面进行解耦，通过集中式的控制器对网络进行灵活的管理和控制。

SDN可以根据应用需求实时调整网络规模、流量分配和策略等，提高网络的灵活性和可编程性。

数据中心网络随着云计算和大数据等技术的发展，数据中心网络成为了交换技术的重要应用场景。

数据中心网络需要满足低延迟、高带宽和高可靠性的要求。

为了提高数据中心网络的性能，研究者们提出了一系列创新技术，如数据中心网络拓扑优化、多路径路由算法、可编程数据平面等。

IPv6随着互联网的发展和IPv4地址资源枯竭的临近，IPv6作为下一代互联网协议得到了广泛的关注。

IPv6拥有更大的地址空间、更好的安全性和更强的可扩展性。

现代交换技术的发展趋势摘要随着信息技术的发展，信息交流的日益频繁，移动通信网络与各种通信技术在社会生产与生活中扮演着越来越重要的角色。

这种情况下，交换技术作为一种可以实现数据的瞬间储存与转发的重要通信技术，也取得了很大的发展成就，但同时，为了适应这种日益暴增的信息传输，交换技术的未来发展方向又在何方？这是一个值得我们深思的问题。

一、交换技术的发展历史交换技术发展大致可以分为三个阶段：1.1）人工交换发展阶段：第一部磁石式人工交换机。

1.2）自动交换机发展阶段：机电式交换机。

1.3）电子式自动交换阶段：现如今的数字程控式交换机。

二、历史使用的典型交换技术每段历史的发展，都伴随着不断的探索与研究，一次次的改进，一次次的失败，才换来了如今先进的科学技术。

所以，我认为，当前的交换技术，也需要经历我们艰苦不懈的探究，才能得到发展。

2.1）电路交换技术电路交换技术是电信网络交换技术发展的最初形式与第一阶段。

该阶段的典型移动网络代表为GSM与CDMA，其原理是通过一条具备一定宽度的线路保证双方的通信。

通信的过程中，该线路的资源将无法再做他用，直到此次通信完成才能释放。

这种电路交换技术的最主要的应用特点是在稳定的有一定宽度的线路的基础上能够有效的保证双方的通信质量，并且操作简单，支撑成本低。

但同时也存在一定的缺陷，即每一次通信线路只能为当时的信双方提供服务，不利于网络资源的有效利用。

2.2）分组交换技术随着科学技术的发展，人们通信需求量的增加，原有的电路交换技术已经不能满足人们的通信需求了。

同时，传统电路交换技术所提供的单一语音业务也无法适应移动数据业务的变化，于是分组交换技术应运而生。

分组交换技术的主要原理是，在数据传输前，先根据情况对其进行分割，并在新的分段的始端添加不同的字段。

在这个过程中，不仅能完成数据的校验工作，还能实现有效的数据分组。

同以往的电路交换技术相比较，新的分组交换技术的应用优势是通过识别数据开头的字段完成发送任务，不仅免去了连接环节，还在发送中实现了对带宽的合理分配。

交换技术的发展范文交换技术是信息通信领域中的一项重要技术，负责在网络中转发和处理数据包。

随着互联网的迅速发展，交换技术也在不断演进和进步，以满足日益增长的网络流量和对带宽的需求。

下面将从交换技术的起源、发展和趋势等几个方面，对交换技术的发展进行详细的介绍。

交换技术的起源可以追溯到20世纪70年代末，当时计算机网络起初只是一个小规模的局域网。

在这个时期，主要使用网桥作为数据包的转发设备。

网桥通过学习网络中各个主机的物理地址，将数据包从一个端口转发到另一个端口（目标地址），从而实现了数据包的交换。

但是由于网桥是通过物理地址进行转发，无法解决广播风暴等问题，所以交换技术的发展亟待突破。

随着计算机网络的扩大和互联网的普及，交换技术在80年代迎来了重大的突破，交换机的出现。

交换机是一种基于网络层和链路层的设备，可以实现对数据包进行智能转发和处理。

首先，交换机通过学习和维护主机的MAC地址表，对数据包进行转发。

其次，交换机可以根据IP地址和端口号等信息，实现数据流的管理和控制。

这使得交换机能够有效地解决广播风暴和冲突等问题，提高了网络的运行效率和吞吐量。

随着互联网的飞速发展，交换技术也在不断创新和演进。

一方面，交换机的功能越来越强大，能够实现更复杂的数据处理和管理。

例如，虚拟局域网（VLAN）技术可以将物理上分散的主机划分为逻辑上的局域网，提高了网络的隔离性和安全性。

另一方面，交换机的端口数量和速率也不断增加。

10/100M以太网、千兆以太网和万兆以太网等交换机技术的出现，大大提高了网络的传输速度和带宽。

当前，交换技术正朝着更高速率、更可靠性和更灵活性的方向发展。

一方面，交换技术正在迈向下一代以太网（NGE）时代。

NGE可以支持速率高达400Gb/s的数据传输，满足未来云计算、大数据和物联网等新应用对网络带宽的需求。

另一方面，软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）等新技术不断涌现，为交换技术带来了全新的发展机遇。

交换技术的发展历程
交换技术的发展历程可以追溯到20世纪初的电报交换系统。

在这个时期，交换系统主要依赖人工操作，需要操作员通过插入插头或拨动开关来实现电话线路的连接与断开。

随着电信技术的进一步发展，自动交换机的概念出现了。

第一个自动交换机于1892年在美国纽约安装并投入使用。

这种自动交换机通过机械方式实现了电话线路的接通与转接，其中使用了旋转选择器等机械元件。

20世纪中叶，电子交换机开始出现。

电子交换机利用电子元器件和电子开关实现电话线路的连接与断开。

早期的电子交换机主要采用电子换接矩阵和电子开关矩阵，通过多路复用和分时技术来提高线路的利用率。

在20世纪70年代，数字交换机开始投入使用。

数字交换机将语音信号转换为数字信号，并采用存储转发的方式进行数据传输。

这种交换技术大大提高了电话网络的容量和质量，并为后续的增值业务（如传真、数据传输等）提供了基础。

随着互联网的迅速发展，IP交换技术也应运而生。

IP交换技术将语音、视频和数据等不同类型的信息都转换为数据包，并利用互联网协议进行传输。

这种交换技术实现了不同网络之间的互联互通，为全球范围内的多媒体通信提供了基础。

随着技术的不断进步，交换技术也在不断演进。

现代交换技术不仅可以实现高容量、高质量的语音通信，还可以支持视频通
话、群组通信、实时多媒体传输等多种应用。

同时，交换技术也逐渐融入到移动通信、云计算和物联网等领域，为人们的日常生活和工作提供了更加便利和智能的通信服务。

网络交换技术的发展摘要本文介绍了关于网络交换技术的发展，从最基本的电路交换到宽带交换技术，对于宽带交换技术作了详细的介绍，最后为下一步的网络转型提供了一些建议和思路。

关键词网络交换技术电路变换分组交换宽带交换自从1876年bell发明电话，人们就意识到了用中心点结合电话线，诞生最早的电话交换技术以来，经历了电路交换技术、分组交换技术和宽带交换技术的发展。

1电路交换技术公众电话网(PSTN网)和移动网(包括GSM网和CDMA网)采用的都是电路交换技术，它的基本特点是采用面向连接的方式，在双方进行通信之前，需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路，通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源，直到通信结束，并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。

这种方式的优点是在通信过程中可以保证为用户提供足够的带宽，并且实时性强，时延小，交换设备成本较低，但同时带来的缺点是网络的带宽利用率不高，一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态，分配的电路都一直被占用。

2分组交换技术电路交换技术主要适用于传送和话音相关的业务，这种网络交换方式对于数据业务而言，有着很大的局限性。

数据通信具有很强的突发性，需要进行无差错的传输。

分组交换技术就是针对数据通信业务的特点而提出的一种交换方式，它的基本特点是面向无连接而采用存储转发的方式，将需要传送的数据按照一定的长度分割成许多小段数据，并在数据之前增加相应的用于对数据进行选路和校验等功能的头部字段，作为数据传送的基本单元即分组。

采用分组交换技术，在通信之前不需要建立连接，每个节点首先将前一节点送来的分组收下并保存在缓冲区中，然后根据分组头部中的地址信息选择适当的链路将其发送至下一个节点，这样在通信过程中可以根据用户的要求和网络的能力来动态分配带宽。

分组交换比电路交换的电路利用率高，但时延较大。

3宽带交换技术的发展1)ATM技术在20世纪80年代末由原CclTr提出了宽带综合业务数字网的概念，并提出了一种全新的技术——异步传输模式(ATM)。