時間：2023-03-07 15:17:34
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論文摘要:隨著計算機技術的廣泛普及與計算機遠程信息處理應用的發展,數據通信應運而生,它實現了計算機與計算機之間,計算機與終端之間的傳遞。由于不同業務需求的變化及通信技術的發展使得數據通信經過了不同的發展歷程。
數據通信是以“數據”為業務的通信系統,數據是預先約定好的具有某種含義的數字、字母或符號以及它們的組合。數據通信是20世紀50年代隨著計算機技術和通信技術的迅速發展,以及兩者之間的相互滲透與結合而興起的一種新的通信方式,它是計算機和通信相結合的產物。隨著計算機技術的廣泛普及與計算機遠程信息處理應用的發展,數據通信應運而生,它實現了計算機與計算機之間,計算機與終端之間的傳遞。由于不同業務需求的變化及通信技術的發展使得數據通信經過了不同的發展歷程。
1通信系統傳輸手段
電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調制方式:SSB/FDM?；谕S的PCM時分多路數字基帶傳輸技術。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸,易架設、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調制,通信容量6000路/頻道。數字微波采用BPSK、QPSK及QAM調制技術。采用64QAM、256QAM等多電平調制技術提高微波通信容量,可在40M頻道內傳送1920~7680路PCM數字電話。
光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸的特性進行的,具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強的特點。目前用于本地、長途、干線傳輸,并逐漸發展用戶光纖通信網。目前基于長波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數超過萬門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來,光纖通信技術發展迅速,并有各種設備應用,接入設備、光電轉換設備、傳輸設備、交換設備、網絡設備等。光纖通信設備有光電轉換單元和數字信號處理單元兩部分組成。
衛星通信:通信距離遠、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技術使用模擬調制、頻分多路及頻分多址。數字衛星通信采用數字調制、時分多路及時分多址。
移動通信:GSM、CDMA。數字移動通信關鍵技術:調制技術、糾錯編碼和數字話音編碼。
2數據通信的構成原理
數據終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計算機、數字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(PABX)、可視圖文接入設備(VAP)、局域網(LAN)等各種專用終端設備;非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數據電路由傳輸信道和數據電路終端設備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調制解調器(MODEM),它的作用是進行模擬信號和數字信號的轉換;如果傳輸信道為數字信道,DCE的作用是實現信號碼型與電平的轉換,以及線路接續控制等。傳輸信道除有模擬和數字的區分外,還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網線路之分。交換網線路要通過呼叫過程建立連接,通信結束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統中的通信控制器用于管理與數據終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數據終端設備輸入的數據。
3數據通信的分類
3.1有線數據通信
數字數據網(DDN)。數字數據網由用戶環路、DDN節點、數字信道和網絡控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數字微波、衛星等數字信道和數字交叉復用設備組成的數字數據傳輸網。也可以說DDN是把數據通信技術、數字通信技術、光遷通信技術以及數字交叉連接技術結合在一起的數字通信網絡。數字信道應包括用戶到網絡的連接線路,即用戶環路的傳輸也應該是數字的,但實際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質量不如前。
分組交換網。分組交換網(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎的,所以又稱為X.25網。它是采用存儲——轉發方式,將用戶送來的報文分成具用一定長度的數據段,并在每個數據段上加上控制信息,構成一個帶有地址的分組組合群體,在網上傳輸。分組交換網最突出的優點是在一條電路上同時可開放多條虛通路,為多個用戶同時使用,網絡具有動態路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能,但網絡性能較差。
幀中繼網。幀中繼網絡通常由幀中繼存取設備、幀中繼交換設備和公共幀中繼服務網3部分組成。幀中繼網是從分組交換技術發展起來的。幀中繼技術是把不同長度的用戶數據組均包封在較大的幀中繼幀內,加上尋址和控制信息后在網上傳輸。
3.2無線數據通信
無線數據通信也稱移動數據通信,它是在有線數據通信的基礎上發展起來的。有線數據通信依賴于有線傳輸,因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的通信。而移動數據通信是通過無線電波的傳播來傳送數據的,因而有可能實現移動狀態下的移動通信。狹義地說,移動數據通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數據網互聯,把有線數據網路的應用擴展到移動和便攜用戶
4.1計算機網絡
計算機網絡(ComputerNetwork),就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺以上計算機互聯的集合。通過網絡各用戶可實現網絡資源共享,如文檔、程序、打印機和調制解調器等。計算機網絡按地理位置劃分,可分為網際網、廣域網、城域網、和局域網四種。Internet是世界上最大的網際網;廣域網一般指連接一個國家內各個地區的網絡。廣域網一般分布距離在100-1000公里之間;城域網又稱為都市網,它的覆蓋范圍一般為一個城市,方圓不超過10-100公里;局域網的地理分布則相對較小,如一棟建筑物,或一個單位、一所學校,甚至一個大房間等。
局域網是目前使用最多的計算機網絡,一個單位可使用多個局域網,如財務部門使用局域網來管理財務帳目,勞動人事部門使用局域網來管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網絡協議
網絡協議是兩臺計算機之間進行網絡對話所使用的語言,網絡協議很多,有面向字符的協議、面向比特的協議,還有面向字節計數的協議,但最常用的是TCP/IP協議。它適用于由許多LAN組成的大型網絡和不需要路由選擇的小型網絡。TCP/IP協議的特點是具有開放體系結構,并且非常容易管理。
TCP/IP實際上是一種標準網絡協議,是有關協議的集合,它包括傳輸控制協議(TransportControlProtocol)和因特網協議(InternetProtocol)。TCP協議用于在應用程序之間傳送數據,IP協議用于在程序與主機之間傳送數據。由于TCP/IP具有跨平臺性,現已成為Internet的標準連接協議。網絡協議分為如下四層:網絡接口層:負責接收和發送物理幀;網絡層:負責相鄰節點之間的通信;傳輸層:負責起點到終端的通信;應用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應用程序要把數據以TCP/IP協議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機,數據需經過上述四層通信軟件的處理才能在物理網絡中傳輸。
目前的IP協議是由32位二進制數組成的,如202.0.96.133就表示連接到因特網上的計算機使用的IP地址,在整個因特網上IP地址是唯一的。
要與新電能表進行通訊，除了要保證硬件回路沒問題，通訊規約也要符合新電能表的要求，這主要體現在通信報文的正確識別上。要讀取電能表的讀數主要有以下通訊報文：（1）向電能表發出通訊請求西門子PLC發出的報文如下：（報文都以16進制ASCII碼表示，下同）1B0203（1B代表ESC的ASCII碼，02為電能表識別的報文開始位，03代表報文停止位。下面的所有報文都是以02開頭，以03結尾）電能表接到請求信息后，返回一個確認報文如下：020606A403（其中第二位06代表ACK的ASCII碼，跟著的06A4是這個報文的CRC校驗碼。（2）向電能表發送用戶名和密碼中調規定廣蓄B廠所有的電能表一般用戶的名稱和密碼如下：USERID:settime（不區分大小寫）Password:cxb032（不區分大小寫）PLC要登陸電能表必須向它發送正確用戶名稱和密碼，報文如下：024C53455454494D452C43584230333200C02A03其中：02代表報文的開始位：4C代表登陸電能表的命令L（load）；53455454494D45代表settime；2C代表逗號；435842303332代表cxb032；00為密碼結束的中止位；C02A為計算出的CRC校驗碼；03為停止位；這個報文轉換為字母就是：02LSETTIME,CXB03200C02A03。待電能表收到報文并確認密碼正確后，回復報文跟前面一樣為：020606A403（3）讀取電能表中的寄存器由于新電能表采用CRC校驗，CRC校驗中規定，如發現在除了頭02，尾03的其他報文中，有02，03，10，11，13，就把此報文變為兩個字節10，40+這個字節數據，這樣做的目的是在數據體中區分一些特殊字符。因此要讀取這些值，要依次發出4個報文給電能表，報文如下：0252016910537803025200692049030252104369751A030252104269462B03其中報文開頭和結尾的02和03還是分別代表報文的開始和停止位。52代表電能表讀取命令“R”（read）。接下來的0169/0069/104369/104269則分別代表0169、0069、0369和0269四個電能表寄存器號。105378/2049/751A/462B分別為4個報文的CRC校驗碼。電能表在依次收到讀取報文后，也依次發出4個包含有寄存器數據的報文給RTU。報文格式大致舉例如下：0252016900000000789A03等等其中00000000即為所需要0169寄存器中的電度值，它是一個4個字節的浮點數，采用IEEE浮點數表示形式，789A為假設的CRC校驗碼。
2西門子CP544的通訊協議
CP544卡是西門子S5系列的專門的點對點串口通訊卡。它有3種通訊協議，分別是RK512、3964和OPENDRIVER協議。其中前兩種協議因為需要設置西門子PLC能識別的目的地址，所以只能在西門子系列的設備中使用。要與電能表進行通訊，只能采用OPENDRIVER協議。該協議的特點是不管通訊設備的地址，只需確定西門子PLC側的發送地址和接收地址即可。圖3為西門子PLC通過CP544卡與電能表通訊的示意圖。在圖3中，PLC程序將指定的發送數據塊通過SEND發送程序塊，在物理上經CP544通訊卡與新電能表進行串口通訊，將請求報文發送給電能表。而電能表中的數據報文也通過串口通訊方式經CP544卡再經過RECEIVE－ALL接收程序塊存放到指定的接收數據塊中。串口通訊一個最基本的要求就是通訊雙方的通訊參數設置必須一致。根據電能表的要求，CP544卡有以下設置。通訊基本參數：通訊模式選擇：MODE2Variableusefuldatalength（endcharacter）波特率：2400b/s數據位：8位停止位：1位奇偶校驗：無流量控制：無字節傳送監控時間：20ms第一個結束識別字節（endcharacter1）：03H（這個非常關鍵，設置03是為了與電能表的報文終止位相適應，否則通訊不能成功）第二個結束識別字節（endcharacter2）：00H另外數據接收地址也在CP544卡設置軟件中進行設置如表2：在表2中，分別設置了CP544卡兩個通訊接口的接收地址分別為DB11和DB12，接收字長最大為64個字。通訊接口從CP544卡到RS485/232轉換器，再到電能表的通訊鏈路的通訊接口接線如圖4所示。
3通訊程序編寫
按照前面部分所述的報文收發格式及CP544的相關協議要求，對西門子PLC與電能表通訊的控制程序進行了重新編寫和調試，在程序的編寫調試過程中，解決了電能表報文應答式收發存儲、電能表數據CRC校驗碼解碼、不同數制格式的轉換和臨界數據顯示不穩定等幾個技術難點，實現了新的電能表與PLC的數據通訊，使得電度值在上位機上得以重新顯示并自動打印。
4總結
1.報文交換。所謂的報文交換，是指將用戶的報文暫存在交換機的存儲器當中，當所需要輸出電路是空閑的時候，就將該報文發到所需要接收的交換機或者是終端，這種傳輸方式可以有效的提高斷線和電路的利用率，更重要的是可以提高其工作效率。
2.分組交換。所謂的分組交換，指的是將用戶發過來的報文的整體分成若干個定長的數據段，然后將這些分好的數據段進行存儲，在網內進行傳輸。每一個數據段也就是一個分組，每一個分組都標識著接收地址和發送的地址。同時不同的用戶的分組數據都采用的動態傳輸，也就是同一條路徑可以有不同的用戶在進行分組傳送，因此，這種方式的傳輸效率較高。
二、數據通信的應用及發展前景
（一）移動數據通信在業務上的應用。1.移動數據通信的應用是利用移動通信的系統進行數據通信，它不僅可以作為固定的數據通信，還能夠實現移動的圖文傳真、計算機聯網、遠距離傳輸等。由于移動數據的通信設備具有個性化的特點，因此數據傳輸的時候往往會由于一個網絡端口會被人們多次使用，所以會經常出現擁堵的情況，由此便造成了多個連接終端不順利進數據傳輸。但是移動數據通信就不會出現這種情況，我們只需要根據正常的程序進行，一個終端只負責一個用戶，提高了數據傳輸的效率。除此之外，移動數據通信還能夠實現電腦與電腦之間的遠程操作和簡單的數據傳送，這樣就利于人們在業務頻繁的時候，可以隨時隨地的進行數據傳輸，從而達到省時高效的目的。由此可以發現，移動數據的通信可以使用戶及時的收發消息。2.幀中繼技術應用。所謂的幀中繼應用，主要是指使用光纖作為主要的傳輸方式，由于幀中繼由于具有出錯率低的技術特點，從而受到了人們的廣泛關注。目前為止，這種技術被作為主要的寬帶數據接口，也是交換數據的一種手段。但是這種方式不適用語音或者是視頻這類傳輸，其具有特定的服務特性。
（二）數據通信的發展前景。從目前的情景來看，數據的通信已經成為了現代人們生活的重要組成部分，無論是在人們的工作中還是學習中，都離不開數據的通信，只有通過大量的信息的傳輸和累積，才可以使我國的數據通信更加成功，如此才能走得更加長遠。
三、結束語
隨著信息技術的發展，以信息技術、計算機技術為主的高新技術被廣泛的應用在社會多個生產領域，它們已經成為高新技術的代名詞。而計算機數據通信與網絡技術作為分布交互仿真的關鍵技術之一，它也是造成我國信息技術與國外信息技術差距的主要原因。因此我們有必要對分布交互仿真的概念和特征進行研究和分析。
1.1分布交互仿真概念
分布交互仿真是一種綜合性仿真環境，它一般采用協調一致的結構、標準和協議，通過網絡設備將分散在各地的仿真設備進行互聯，其特點主要表現為分布性、交互性、異構性、時空一致性和開放性。分布交互仿真技術主要解決兩個問題：一是使大規模復雜系統的仿真成為可能；二是降低仿真成本。分布交互式仿真技術可以實時計算并生成一個反映實體對象變化的三維圖形環境。通過計算機等設備，實驗人員不僅可以“進入”這種虛擬環境（主要是視覺聽覺環境），直接觀察事物的內在變化并與其發生相互作用，還能通過開放式的中斷處理來模擬各種隨機事件，給人一種“身臨其境”的真實感。
1.2分布交互仿真的發展
在分布式交互仿真發展的早期階段,通訊層和應用層是很難截然分開的。在應用層,為了能將實體的數據傳給其它實體,每個仿真應用都為自己所生成的實體定義了一個結構或數據塊,其中包括了傳送實體信息所必要的數據定義。這樣的數據可稱之為“不規范的數據”?？梢哉f,這種數據定義方式完全滿足了實體間數據交換的需要,但缺點是每個實體的數據定義各不相同。每個仿真應用中不但要有本地實體的數據定義,還要有其它節點的實體的數據定義,才能在接到一個數據包后按照正確的格式來理解它。當網絡中要增加一個新實體時,其它仿真應用中都要增加這一實體的數據定義。也就是說,每增加一個實體就要對網絡中所有的仿真應用進行一次修改。
1.3分布交互方針的特征
分布交互仿真最大的特征便是沒有中央服務器。分布交互仿真是嚴格的對等網絡結構,在它里面所有數據傳送給所有仿真應用,而數據的拒絕與接收依賴于接收者的需要。取消了中央服務器,分布交互仿真減少了由于一個仿真應用向另一個仿真應用傳送信息的時間延遲。時間延遲嚴重影響網絡仿真的實時性和有效性。舉例說明,當一仿真應用向目標開火以后,被擊中的目標必須盡可能快知道將要發生的軍事行動,使其作出相應的防衛反應,通訊設備的延遲引入可能導致對方力量的加強,戰場態勢的變化。
2分布交互仿真中數據通信的研究
隨著信息技術為主的高新技術發展和廣泛應用，計算機數據通信與網絡技術得到前所未有的重視，它已成為分布交互仿真技術中的關鍵所在，這也是造成我國分布交互仿真技術與國外存在差距的主要原因之一。同時，由于我國沒有分布交互仿真技術規范和標準，這使得我國的分布交互仿真技術研究存在多樣、復雜以及多元化特征，因此就需要我們在工作中給予高度重視也探索。在目前的實時數據通信技術分析中，它主要包含了數據傳輸的準確性、及時性，數據發送的可行性、方便和快捷性，信息接收系統的智能性和自動化要求。
2.1數據通信的應用現狀
經過的一段時間的研究表明，分布交互仿真技術中實體的數量在不斷增多，仿真性能和仿真優越性也發生了翻天覆地的變化，這就給接受領域的額工作人員大大的增加了負擔，使得整個管理實體數量發生了一個瓶頸。此外，在這種交互方式中，我們需要滿足人們在回路上存在的仿真需要，但是對事件驅動、時間驅動上存在的仿真問題則無需要給予過多的重視和分析。
2.2實時數據通信協議分析
實施數據通信是基于網絡條件下的計算機數據分析，它在應用的過程中是以網絡通信部分和實現基礎為標準的，它在應用中需要解決的問題就是如何將信息從網絡的一個節點快速、準確的傳遞給另外一個節點，這個過程中是一個快速、及時傳遞的過程，它和人與人之間的交流一樣，采用合理、簡單的語言進行溝通無疑要比復雜的語言快捷的多。因此，在通信協議的制定中，它是針對網絡通信為基礎開展的，協議利用是否合理、科學和科學將直接關系到網絡通信的實現，也決定著網絡通信工作的開展。在一個分布式交互仿真系統中，必須要以科學的通信標準進行控制。在目前的交互仿真系統中，常見的協議包含了TCP/IP協議，它在應用中是以傳輸控制協議、網絡訪問協議為核心，它已經廣泛的被世界多個國家重視和認可。目前,HLA網關能轉化各種協議使用的PDU類型:實體狀態、開火、爆炸和碰撞,這些能夠支持DIS的仿真器。HLA網關預定是以聯邦對象模型(FOM)為依據的數據,它們放在設置文件中,且在運行時改變。另外RTI還提供詢問、刪除以及時間管理等服務。
3結束語
近年來，研究者們主要圍繞Ajax的客戶端編程模式、數據交換格式、數據壓縮、客戶端解析效率等方面對其性能優化進行了廣泛的研究，取得了一定的成果。文獻［4］比較了Ajax分別以XML和JSON為數據負載時的響應數據量、客戶端解析效率及安全性，提出了Ajax以XML和JSON為數據載體時的應用場合;文獻［5］著重從HTML、XML、JSON三種數據傳輸格式的對象解析入手，分析了在不同環境下使用不同數據傳輸格式對Ajax應用實時性響應的影響，提出JSON在不增加冗余的同時解析也比前兩者容易;文獻［2］基于傳統Web應用模型的通信缺陷并結合Ajax工作原理，提出基于HTTP數據壓縮和緩存的方法提高網絡響應速度和Ajax框架性能。這些研究成果表明基于JSON的Ajax數據通信量、傳輸速度、解析效率都要高于同等條件下以XML和HTTP為載體的Web通信。因此，將不同的Ajax數據負載轉換為JSON格式是優化Ajax數據響應性能的一種有效方法。文獻［6］提出了在Web服務器的業務邏輯層實現以XML為載體的Ajax的數據轉為JSON格式的方法，有效地提高了系統的傳輸效率;文獻［7］通過分析JSON文法并建立對象導航圖，提出了一種透明地將Java對象序列化為JSON表達式的算法，利用JavaScript引擎解析JSON響應，有效解決了解析XML所造成的缺陷。通過對以上研究的分析，可以看出目前對Ajax數據通信性能優化的方法主要集中在不同場合選擇不同數據負載形式的策略上。雖然在基于JSON一定能提高Ajax數據通信效率上達成了共識，但還沒有研究對服務器如何直接以JSON格式為載體響應Ajax引擎請求數據的實現方法進行探討，一般都是研究以JSON作為一種中間轉換格式進行數據傳輸。這種方式無疑多了一個中間轉換的環節，浪費了系統資源，延時了數據響應時間，降低了用戶的體驗度。因此，研究服務器端應答Ajax引擎請求數據的結構及有效的實現應答數據轉換為JSON格式的方法以提高Ajax數據傳輸和解析的效率具有重要的意義。
2基于JSON的Ajax數據通信快速算法
本文算法的基本思想是以JSON格式為參照，分析服務器應答Ajax引擎請求數據的結構，設計應答數據JSON序列化的有限狀態機模型，基于此模型實現應答數據向JSON格式的轉換，從而降低Ajax的通信數據量，減少客戶端因JavaScript不能直接解析XML所占用的系統資源和無用解析計算，大大提高Ajax的數據傳輸效率和響應速度，使客戶端擁有良好的用戶體驗度。
2．1JSON文法JSON是一種輕量級獨立于編程語言的文本型數據傳輸格式。它采用JavaScript的子集StandardECMA-262第3版實現，能被所有的瀏覽器支持，不依賴第三方工具直接使用JavaScript解析，易于人們閱讀和編寫，也便于機器解析［8］。JSON建構于兩種結構［9］:(1)對象:一個無序的“名稱/值”對的集合。每個對象以“{”、“}”作為始、終標志，“名稱”和“值”分別用‘“”’括住，兩者間用“:”間隔，不同的“名稱/值”對間用“，”分隔，如圖1所示。從JSON的文法不難看出，JSON中的標簽完全用于描述數據，不負責引導客戶端瀏覽器顯示的是格式化功能，是能實現服務器與客戶端之間更簡潔數據傳遞的主要原因。因此，JSON廣泛用于Web客戶端表現層數據描述和交換的載體。
2．2服務器端應答數據結構分析及其JSON序列化方法由于XML是Ajax的標準數據交換格式，已有的基于Ajax的Web應用在服務器端將作為應答的數據對象直接使用XML綁定、傳輸，如JAXB(JavaArchitectureforXMLBinding)。如果需要使用JSON作為數據交換格式時，再通過JSON編程接口將這些數據對象轉換成JSON格式，如圖3中帶箭頭實線所示。由圖3可以看出，標準的Ajax基于XML數據傳輸是一種間接的方式，中間存在大量的數據格式化過程，占用服務器的資源和運算時間較多，降低了整個Ajax系統的數據響應效率。本文的主要工作正是要變間接為直接，將應答數據一步轉換為JSON負載。為了實現這個目標，就必須分析應答數據的結構，找出其與JSON數據文法間的映射規律。目前，Web應用主要基于B/S結構，Web服務器的應答數據來源于數據庫服務器的查詢結果，這些結果以二維表格的形式存儲，稱之為記錄集，實質是數據庫服務器上被選中表里數據的一個鏡像，如圖4所示。也就是說，Web服務器應答的數據結構是一種復合表，一條記錄對應一個數據對象，每個數據對象由若干個屬性(字段)組成。通過比較可知，Web服務器中應答的記錄集與JSON文法規定的數據格式間基本上是直接的映射關系:(1)記錄集中的每條記錄對應于一個數據對象，恰好與JSON文法中的數組對應，可以實現直接映射;(2)記錄集中存儲數據對象屬性的字段在轉換成“名稱/值”對時，鑒于對象的屬性可能較多，對象名仍然采用屬性名，然后將其映射為JSON格式;(3)記錄集中存儲數據名稱和值的字段與JSON文法中的對象的“名稱/值”對應，將對象名用“名-value”替代后直接映射;(4)記錄集中有些外鍵字段不能直接映射為JSON中的“名稱/值”對，它們在記錄集中主要起關聯數據對象作用。此時，應該將這些關聯字段進行“原子化”處理，將其映射為直接數據對象，再將這些直接數據對象按(1)、(2)、(3)中的方法映射為數組和原子的“名稱/值”對對象，并將其作為關聯字段所在數據對象的子對象。弄清Web服務器應答Ajax引擎的數據結構及其與JSON文法中定義的數據格式間的映射關系后，設計出應答數據與JSON數據格式間轉換的有限狀態機模型為M(rj)=(R，I，S，F，O，J)，如圖5所示。
2．3客戶端JSON反序列化實現客戶端反序列化就是將用于傳輸的流式文本型數據(jstd)轉換為JSON對象以便JavaScript解析，這個工作可直接使用JavaScript的eval方法實現，無需借助第三方工具及結構。
3實驗設計及結果分析
為了驗證本文提出算法的正確性和傳輸速度快、解析效率高的特點，實驗數據集采用RamonLawrence基于Java的DBstats程序通過JDBC連接MicrosoftAccess的Northwind庫、UCIKDD、ML庫及Internet上的一些公用數據庫得到的樣例數據［10］，如表2所示。其中，未用比例表示空屬性值占所在模式的比例，使用比例表示非空數據值占模式的比例，前者平均約為7．4%，后者平均約為44．8%，能較好地分析數據傳輸開銷和解析效率?；谝陨蠑祿谙嗤W絡環境下和相同應答數據量的條件下從生成數據負載時間、傳輸時間和客戶端解析數據所用時間三個方面對比Ajax分別基于JSON和XML時數據交互的性能，應答數據集轉換成JSON或XML數據負載時間、JSON或XML數據傳輸時間及客戶端解析時間隨數據元素個數變化的情況如圖6、圖7、圖8所示。從圖6可以看出，本文算法的序列化時間遠少于XML序列化的時間。相同數據元素個數的條件下，本文算法平均要快5個/ms。其主要原因是序列化JSON時直接利用JSON對象的字符串型變量直接寫入JavaScript，而XML要先生成一個DOM對象再用I/O流寫入專門的XML文件，驗證了JSON在性能上優于XML的事實。從圖7中可看出，在傳輸相同數據量的條件下，本文算法的數據傳輸時間明顯要少于基于XML的數據負載，平均約快13．85個/ms。其主要原因是本文算法基于的JSON只負載攜帶數據，而XML除攜帶數據外還要攜帶數據在客戶端顯示的標簽，存在大量冗余標記，因此，將同一個元素序列化成XML后的數據量要大于JSON，傳輸速度當然也要慢些。圖8說明本文算法在客戶端的速度要明顯快于XML，且隨著數據的不斷增大，優勢越來越明顯。其原因是因為本文算法基于的JSON負載是基于JavaScript的子集，直接使用瀏覽器的JavaScript解析，而XML要借助于DOM才能被瀏覽器解析，而且數據量越大，DOM的結構越負載，解析速度就越慢。綜上所述，實驗結果表明本文算法無論是在數據傳輸方面，還是在Web服務器序列化和客戶端反序列化方面效率都明顯高于基于XML的數據傳輸，更要高于先序列化為XML再轉化為JSON的間接方式，是一種實現Ajax異步數據交互的快速算法。
4結語
非分組型終端分為可視圖文終端、用戶電報終端、PC機終端等；而分組型終端包括數字傳真機、計算機、智能用戶電報終端（TeLetex）、專用電話交換機（PABX）、用戶分組裝拆設備（PAD）、用戶分組交換機、局域網（LAN）、可視圖文接入設備（VAP）等。數據電路可分為終端設備（DCE）和傳輸信道，傳輸信道分為模擬信道和數字信道。
2數據通信的分類
1）有線數據通信。①數字數據網（DDN），主要由四部分組成，分別是用戶環路、DDN節點、數字信道及網絡控制管理中心。DDN是一種數字通信網絡，它把數字通信技術、數據通信技術、光遷通信技術以及數字交叉連接技術有機的結合在一起。②分組交換網（PSPDN），又稱為X.25網，采用CCITTX.25協議。PSPDN采用存儲—轉發的方式，將用戶傳來的報文分割成一定長度的數據段，并在各數據段上添加控制信息，構成一個能在網上傳輸的帶有地址的分組組合群體。PSPDN的主要優點是為了達到多用戶同時使用，可同時開放多條虛通路于一條電路上，并具有先進的誤碼檢錯功能和動態路由選擇功能，但通信性能較差。③幀中繼網，起源于X.25分組交換技術，主要包括存取設備、交換設備、公共幀中繼服務網三部分。幀中繼網它可在幀中繼幀中將不同長度的用戶數據組包封，并在網絡傳輸前添加控制及尋址信息。2）無線數據通信。無線數據通信是以有線數據通信為基礎，而采用無線電波傳送數據的通信方式，也可稱為移動數據通信，它是計算機網絡與數據通信相結合的產物，可實現網絡計算機之間或人與計算機終端之間的通信。無線數據通信也是依靠有線數據網將網路應用擴展至便攜式用戶。
3網絡及其協議
1）計算機網絡。計算機網絡（ComputerNetwork），是指通過通信線路將多臺具有獨立功能、地理位置不同的計算機系統連接起來，并通過網絡軟件及通信協議實現信息傳遞和資源共享。按地理位置劃分，計算機網絡可分為局域網、城域網、廣域網、網際網四種。局域網是在一個較小的局部的地理范圍內，如一棟樓、一所學校等，它是目前使用最多的一種計算機網絡。城域網覆蓋范圍較局域網大，一般在10-100公里范圍內，通常是在一個城市轄區內；廣域網一般覆蓋范圍是整個國家（100-1000公里之間），連接該國家內各個地區的網絡。網際網一般指覆蓋全球的Internet。2）網絡協議。網絡協議是指在計算機網絡中進行數據交換所使用的語言，它分為很多類型，如OSPF、LDAP、HSRP、EIGRP、TCP/IP等，我們日常使用的協議一般是TCP/IP。它適用于各種大小不同的網絡。TCP/IP協議具有開放體系結構的特點，易于用戶管理。TCP/IP是相關協議的集合體，是一種標準網絡協議（含因特網協議和傳輸控制協議），它提供一種可靠的數據流服務，在程序之間傳送數據，IP協議（網絡之間互連的協議）用于計算機網絡互聯與通信。TCP/I協議具有跨平臺性，采用四層層級結構：網絡接口層，利用實際網絡傳送數據，即接收和發送物理幀；網絡層：負責基本的數據封包傳送；傳輸層：負責節點間數據傳送；應用層：負責應用程序間的溝通。目前，IP協議采用二進制，共計32位，如200.10.85.120可用來表示網絡上某臺計算機終端所使用的IP地址，它在網絡上是獨一無二的。
4結束語
在數據通信中應用多線程技術，主要是通過編程設計實現的，其設計的框架主要包括以下幾方面：Scheduler——在主循環方面，主要是通過scheduler實現的，事件處理程序存在時，將向scheduler發出聲明，從而實現對事件的監視，反之，在事件發生時，scheduler將通知事件處理程序。
eventHandler——在事件處理程序基類方面，主要是通過eventHandler實現的，eventHandler中具有一個通用接口setevent()，從而保證了scheduler對事件的監視，同時在接口中，還擁有回調函數checkevent()和event-callback()，從而實現了事件的處理。inputHandler——在事件處理程序子類方面，主要是通過inputHandler實現的，主要的功能便是對文件輸入信息數據的各種處理，在子類的基礎上可以派生出其他的類，同時還能夠實現對函數event-callback()的重寫，從而對文件輸入信息數據在執行時進行某種特定的操作。
timerHandler——在eventHandler類的子類方面，主要是通過timerHandler實現的，主要的功能便是對定時器的各種處理，在子類的基礎上也可以派生出其他的類，并且也可以實現對函數event-callback()的重寫，進而通過特定的操作，處理超時定時器[3]。
各類的主要操作為：SetInput()，將這個函數接受一個指向fd-set結構的指針，將其代表的文件描述符置1；SetTimeout()，將這個函數接受一個指向timeval結構的指針，將設置定時器在超時前所需要的時間；InputReadCallback()，將這個函數進行輸入處理；CheckInput()，將這個函數接受一個指向fd-set結構的指針，并對其文件上描述符上的數據進行檢查，從而準備好輸入；TimeoutCallback(),將這個函數進行超時處理；CheckTimeout()，將這個函數對比傳遞到timeval結構中，從而確定當前時間值是否超時，如果存在超時，則要調用TimeoutCallback。這一系統運用的是國際標準，從而保證了系統的互連與互操作性，同時這一系統的設計，提升了其實現，降低了其維護的難度，如圖1所示。
2總結
1.1加大對安全性的評估力度
有效保障數據通信網絡的穩定性和安全性，就必須充分發揮技術人力資源的作用，積極構建起健全完善的數據通信平臺，并積極對系統平臺的安全性進行科學的全面的評估。作為一名合格具備專業化技術的人員，應按照相關制度要求和標準流程，設置科學的評估方式，對整個網絡環境進行系統的評估，并適時給予安全調整，準確分析潛在的用戶群體以及信息源，并對他們進行安全評估和識別，充分了解數據通信網絡的發展實際，以此為出發點開展系統安全性的分析活動。
1.2及時排查隱存的安全威脅
定期開展網絡安全的檢查與維修活動，以及時確保數據信息的可靠性與真實性得到有效的安全確認，避免服務器的終端設備以及信息網中的硬件設備和軟件設備受到惡意破壞，防止系統網絡受到不法分子的嚴重攻擊，達到對數據庫內部的信息進行保密的目的。所以這就要求專業化的技術人員需以對網絡安全性的有效評估為前提，全面仔細存在的隱形的安全威脅，積極設置高效的網管設置等形式，不斷優化系統漏洞，拒絕一切不法分析用戶的對網絡系統的入侵和攻擊，降低安全風險的發生。
2路由器與交換機漏洞的發現和防護
作為通過遠程連接的方式實現網絡資源的共享是大部分用戶均會使用到的，不管這樣的連接方式是利用何種方式進行連接，都難以避開負載路由器以及交換機的系統網絡，這是這樣，這些設備存在著某些漏洞極容易成為黑客的攻擊的突破口。從路由器與交換機存在漏洞致因看，路由與交換的過程就是于網絡中對數據包進行移動。在這個轉移的過程中，它們常常被認為是作為某種單一化的傳遞設備而存在，那么這就需要注意，假如某個黑客竊取到主導路由器或者是交換機的相關權限之后，則會引發損失慘重的破壞?？v觀路由與交換市場，擁有最多市場占有率的是思科公司，并且被網絡領域人員視為重要的行業標準，也正因為該公司的產品普及應用程度較高，所以更加容易受到黑客攻擊的目標。比如，在某些操作系統中，設置有相應的用于思科設備完整工具，主要是方便管理員對漏洞進行定期的檢查，然而這些工具也被攻擊者注意到并利用工具相關功能查找出設備的漏洞所在，就像密碼漏洞主要利用JohntheRipper進行攻擊。所以針對這類型的漏洞防護最基本的防護方法是開展定期的審計活動，為避免這種攻擊，充分使用平臺帶有相應的多樣化的檢查工具，并在需要時進行定期更新，并保障設備出廠的默認密碼已經得到徹底清除；而針對BGP漏洞的防護，最理想的辦法是于ISP級別層面處理和解決相關的問題，假如是網絡層面，最理想的辦法是對攜帶數據包入站的路由給予嚴密的監視，并時刻搜索內在發生的所有異?，F象。
3交換機常見的攻擊類型
3.1MAC表洪水攻擊
交換機基本運行形勢為：當幀經過交換機的過程會記下MAC源地址，該地址同幀經過的端口存在某種聯系，此后向該地址發送的信息流只會經過該端口，這樣有助于節約帶寬資源。通常情況下，MAC地址主要儲存于能夠追蹤和查詢的CAM中，以方便快捷查找。假如黑客通過往CAM傳輸大量的數據包，則會促使交換機往不同的連接方向輸送大量的數據流，最終導致該交換機處在防止服務攻擊環節時因過度負載而崩潰。
3.2ARP攻擊
這是在會話劫持攻擊環節頻發的手段之一，它是獲取物理地址的一個TCP/IP協議。某節點的IP地址的ARP請求被廣播到網絡上后，這個節點會收到確認其物理地址的應答，這樣的數據包才能被傳送出去。黑客可通過偽造IP地址和MAC地址實現ARP欺騙，能夠在網絡中產生大量的ARP通信量使網絡阻塞，ARP欺騙過程如圖1所示。
3.3VTP攻擊
以VTP角度看，探究的是交換機被視為VTP客戶端或者是VTP服務器時的情況。當用戶對某個在VTP服務器模式下工作的交換機的配置實施操作時，VTP上所配置的版本號均會增多1，當用戶觀察到所配置的版本號明顯高于當前的版本號時，則可判斷和VTP服務器實現同步。當黑客想要入侵用戶的電腦時，那他就可以利用VTP為自己服務。黑客只要成功與交換機進行連接，然后再本臺計算機與其構建一條有效的中繼通道，然后就能夠利用VTP。當黑客將VTP信息發送至配置的版本號較高且高于目前的VTP服務器，那么就會致使全部的交換機同黑客那臺計算機實現同步，最終將全部除非默認的VLAN移出VLAN數據庫的范圍。
4安全防范VLAN攻擊的對策
4.1保障TRUNK接口的穩定與安全
通常情況下，交換機所有的端口大致呈現出Access狀態以及Turnk狀態這兩種，前者是指用戶接入設備時必備的端口狀態，后置是指在跨交換時一致性的VLAN-ID兩者間的通訊。對Turnk進行配置時，能夠避免開展任何的命令式操作行為，也同樣能夠實現于跨交換狀態下一致性的VLAN-ID兩者間的通訊。正是設備接口的配置處于自適應的自然狀態，為各項攻擊的發生埋下隱患，可通過如下的方式防止安全隱患的發生。首先，把交換機設備上全部的接口狀態認為設置成Access狀態，這樣設置的目的是為了防止黑客將自己設備的接口設置成Desibarle狀態后，不管以怎樣的方式進行協商其最終結果均是Accese狀態，致使黑客難以將交換機設備上的空閑接口作為攻擊突破口，并欺騙為Turnk端口以實現在局域網的攻擊。其次是把交換機設備上全部的接口狀態認為設置成Turnk狀態。不管黑客企圖通過設置什么樣的端口狀態進行攻擊，這邊的接口狀態始終為Turnk狀態，這樣有助于顯著提高設備的可控性[3]。最后對Turnk端口中關于能夠允許進出的VLAN命令進行有效配置，對出入Turnk端口的VLAN報文給予有效控制。只有經過允許的系類VLAN報文才能出入Turnk端口，這樣就能夠有效抑制黑客企圖通過發送錯誤報文而進行攻擊，保障數據傳送的安全性。
4.2保障VTP協議的有效性與安全性
VTP（VLANTrunkProtocol，VLAN干道協議）是用來使VLAN配置信息在交換網內其它交換機上進行動態注冊的一種二層協議，它主要用于管理在同一個域的網絡范圍內VLANs的建立、刪除以及重命名。在一臺VTPServer上配置一個新的VLAN時，該VLAN的配置信息將自動傳播到本域內的其他所有交換機，這些交換機會自動地接收這些配置信息，使其VLAN的配置與VTPServer保持一致，從而減少在多臺設備上配置同一個VLAN信息的工作量，而且保持了VLAN配置的統一性。處于VTP模式下，黑客容易通過VTP實現初步入侵和攻擊，并通過獲取相應的權限，以隨意更改入侵的局域網絡內部架構，導致網絡阻塞和混亂。所以對VTP協議進行操作時，僅保存一臺設置為VTP的服務器模式，其余為VTP的客戶端模式。最后基于保障VTP域的穩定與安全的目的，應將VTP域全部的交換機設置為相同的密碼，以保證只有符合密碼相同的情況才能正常運作VTP，保障網絡的安全。
5結語
1）微波中繼通信方式
通信載體為微波，亦稱微波接力通信，是采用中繼（接力）方式在地球表面進行無線通信的方式。具有傳輸頻帶寬容量大、跨越空間能力強、傳輸信號穩定質量高等特點。模擬微波通信采用的調制技術一般為SSB/FM/FDM，數字微波通信采用的調制技術有，BPSK、QPSK及QAM。
2）移動通信
主要分為全球移動通訊系統（GSM）和碼分多址傳輸技術（CDMA）。數字移動通信主要包括以下關鍵技術：調制技術、糾錯編碼技術和數字話音編碼技術。
3）衛星通信方式
其實質也是一種微波通信，該系統的中繼站是衛星，由其發射微波信號，并在各地面基站之間傳輸。主要特點是通信覆蓋面積大、傳輸容量大、受地域限制少、可靠性高等。數字衛星通信多采用數字調制、頻分多址技術。
2數據通信系統的構成數據終端（DTE）
分為非分組型終端（NPT）及分組型終端（PT）兩類。非分組型終端分為可視圖文終端、用戶電報終端、PC機終端等；而分組型終端包括數字傳真機、計算機、智能用戶電報終端（TeLetex）、專用電話交換機（PABX）、用戶分組裝拆設備（PAD）、用戶分組交換機、局域網（LAN）、可視圖文接入設備（VAP）等。數據電路可分為終端設備（DCE）和傳輸信道，傳輸信道分為模擬信道和數字信道。
3數據通信的分類
1）有線數據通信
①數字數據網（DDN），主要由四部分組成，分別是用戶環路、DDN節點、數字信道及網絡控制管理中心。DDN是一種數字通信網絡，它把數字通信技術、數據通信技術、光遷通信技術以及數字交叉連接技術有機的結合在一起。②分組交換網（PSPDN），又稱為X.25網，采用CCITTX.25協議。PSPDN采用存儲—轉發的方式，將用戶傳來的報文分割成一定長度的數據段，并在各數據段上添加控制信息，構成一個能在網上傳輸的帶有地址的分組組合群體。PSPDN的主要優點是為了達到多用戶同時使用，可同時開放多條虛通路于一條電路上，并具有先進的誤碼檢錯功能和動態路由選擇功能，但通信性能較差。③幀中繼網，起源于X.25分組交換技術，主要包括存取設備、交換設備、公共幀中繼服務網三部分。幀中繼網它可在幀中繼幀中將不同長度的用戶數據組包封，并在網絡傳輸前添加控制及尋址信息。
2）無線數據通信
無線數據通信是以有線數據通信為基礎，而采用無線電波傳送數據的通信方式，也可稱為移動數據通信，它是計算機網絡與數據通信相結合的產物，可實現網絡計算機之間或人與計算機終端之間的通信。無線數據通信也是依靠有線數據網將網路應用擴展至便攜式用戶。
4網絡及其協議
1）計算機網絡
計算機網絡（ComputerNetwork），是指通過通信線路將多臺具有獨立功能、地理位置不同的計算機系統連接起來，并通過網絡軟件及通信協議實現信息傳遞和資源共享。按地理位置劃分，計算機網絡可分為局域網、城域網、廣域網、網際網四種。局域網是在一個較小的局部的地理范圍內，如一棟樓、一所學校等，它是目前使用最多的一種計算機網絡。城域網覆蓋范圍較局域網大，一般在10-100公里范圍內，通常是在一個城市轄區內；廣域網一般覆蓋范圍是整個國家（100-1000公里之間），連接該國家內各個地區的網絡。網際網一般指覆蓋全球的Internet。
2）網絡協議
