計算機遠程網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)探索
時間:2022-07-13 10:20:04
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摘要:隨著手機、電腦等通訊設(shè)備的不斷普及,計算機遠程網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)逐漸進入人們視野?;谶@一技術(shù),專業(yè)技術(shù)人員研發(fā)了不少信息化工具,極大地方便了人們的生活。遠程網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)已與我們的生活密不可分?;诖?,本文將從計算機遠程網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的基本概念出發(fā),結(jié)合生活中的應(yīng)用實例,就該技術(shù)的實際應(yīng)用淺談自身拙見,供相關(guān)讀者參考。
關(guān)鍵詞:計算機;遠程;網(wǎng)絡(luò)通訊
“只要有可能,資料就應(yīng)該從發(fā)送者直接傳遞給接收者?!痹诨ヂ?lián)網(wǎng)不斷深入發(fā)展的當(dāng)下,計算機遠程網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),便是這一可能。通過計算機遠程網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),能夠無視空間距離,直接連通信息發(fā)送方與接收方,完成資料的直接傳輸,實現(xiàn)信息共享,讓人們“足不出戶,盡知天下事”,是促進人民生活信息化的重要保障,對國家的進步與發(fā)展有著重要影響。因此,為給祖國的經(jīng)濟建設(shè)添磚加瓦,加深對計算機遠程通訊技術(shù)的了解與應(yīng)用,已勢在必行。
1計算機遠程通訊技術(shù)
1.1概述
一般來說,計算機遠程網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)主要由計算機技術(shù)以及通訊技術(shù)兩部分組成。其中,計算機技術(shù)又可分為硬件技術(shù)和軟件技術(shù)。計算機硬件技術(shù)為計算機每秒數(shù)十億次級超高速運算能力提供了基礎(chǔ),也為計算機設(shè)備在可控成本下的生產(chǎn)制造創(chuàng)造了條件。計算機軟件技術(shù)則為了使計算機能夠?qū)崿F(xiàn)各種不同的功能,對數(shù)據(jù)進行存儲、修改和展示。而通訊技術(shù)則能使信息以某種特定的形式從發(fā)送端傳輸?shù)浇邮斩?,讓多臺計算機能在物理位置相距甚遠的情況下完成相互之間的通信。
1.2工作原理
了解一項技術(shù)的工作原理,是掌握這一項技術(shù)的第一步,也是關(guān)鍵一步。計算機網(wǎng)絡(luò)遠程通信技術(shù)也不例外。以下,筆者將對計算機遠程網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的工作原理進行一個簡要介紹。互相連接起來的計算機和傳輸設(shè)備組成了計算機網(wǎng)絡(luò),處于同一個計算機網(wǎng)絡(luò)的不同計算機相互之間能夠進行數(shù)據(jù)傳遞?;诖耍a(chǎn)生了計算機網(wǎng)絡(luò)通訊。就數(shù)據(jù)流向而言,完成一次簡單通訊,只需要將網(wǎng)絡(luò)中某個設(shè)備的數(shù)據(jù)通過信道平穩(wěn)地傳輸?shù)搅硗庖粋€設(shè)備。從數(shù)據(jù)通訊過程來看,要完成一次通訊,首先,需要在等待通訊的雙方之間建設(shè)符合傳輸條件的物理道路;其次,需要在此之上覆蓋數(shù)據(jù)鏈路,以保證數(shù)據(jù)的同步接收與發(fā)送;最后,需要在數(shù)據(jù)傳輸完成后,斷開彼此之間的連接。從通訊技術(shù)的層面看,首先,計算機中的數(shù)據(jù)會經(jīng)過應(yīng)用層,并在此接受DNS、FTP、SMTP、HTTP等協(xié)議的格式化處理;其次,經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)會到達下一層傳輸層,傳輸層會利用TCP、UDP協(xié)議通信雙方提供進程間的通訊服務(wù),并對數(shù)據(jù)進行再一次封裝;接著,經(jīng)過傳輸層封裝后的數(shù)據(jù)段會到達網(wǎng)絡(luò)層,網(wǎng)絡(luò)層能讓通訊雙方的系統(tǒng)之間進行透明的數(shù)據(jù)傳輸,使得傳輸層無須關(guān)注數(shù)據(jù)的傳輸路徑與實際的傳輸方式;然后,數(shù)據(jù)將會到達數(shù)據(jù)鏈路層。數(shù)據(jù)鏈路層處于物理層和網(wǎng)絡(luò)層之間,可向上提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸功能,但其不同于網(wǎng)絡(luò)層的傳輸,數(shù)據(jù)鏈路層更關(guān)注網(wǎng)絡(luò)中兩個直接相連的結(jié)點之間的數(shù)據(jù)交換;最后,數(shù)據(jù)將會到達物理層。物理層是整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的最底層,其主要功能是保證物理鏈路上能正確的傳輸原始數(shù)據(jù)。在物理層中,數(shù)據(jù)會按照某種形式在某種介質(zhì)中傳播,數(shù)據(jù)的形式可以是電磁波、電信號、光信號,介質(zhì)可以是各種線纜,甚至也可以是空氣。
2計算機遠程網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的生活實例應(yīng)用分析
2.1在日常生活中的應(yīng)用——微信
微信是由深圳的騰訊公司開發(fā)的一款實時通訊工具,因其界面簡潔、交流便利而廣受好評。而其本質(zhì)是一種融合了C/S架構(gòu)與P2P通訊模式的交流工具,在用戶登錄登出時,采用C/S結(jié)構(gòu)進行工作,在進行實時通信、信息交流時采用P2P模式工作。具體而言,首先,在微信用戶登錄微信時,客戶端會通過TCP/UDP協(xié)議將自己的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到服務(wù)器,服務(wù)器接收數(shù)據(jù)后會與自身數(shù)據(jù)庫信息進行比對驗證,通過驗證后,返回給客戶端一個登錄許可,用戶便可成功登錄。在此過程中,無論使用TCP與UDP之間的哪一個協(xié)議,在成功登錄后,微信都會有一個專門的TCP用于保持用戶的實際在線狀態(tài)。因此,這就需要打開對應(yīng)端口,否則,將無法正常使用微信。其次,在用戶相互進行聊天通信時,為了追求聊天的即時性,消息通常是以UDP協(xié)議進行傳送的。但UDP協(xié)議可靠性不高,只管發(fā)送,并不在乎對方是否能夠接收到信息。因此,為確保消息流通的即時性與可靠性,微信采用了上層協(xié)議:用戶A發(fā)送的消息首先會以數(shù)據(jù)包形式按UDP協(xié)議流向微信服務(wù)器,微信服務(wù)器在接收到這個數(shù)據(jù)包后,再以UDP協(xié)議返回一個相應(yīng)的應(yīng)答包,進行消息確認(rèn)。若是用戶A沒能接收到來自服務(wù)器的應(yīng)答包,便會出現(xiàn)“消息發(fā)送失敗”這一情況??蛻舳伺c服務(wù)端需要建立實時的聯(lián)系,對網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度會有一定要求。最后,聊天雙方在進行資料共享時,發(fā)送者A會向服務(wù)器發(fā)送一個文件傳輸請求,服務(wù)器在確認(rèn)這一請求后,會轉(zhuǎn)發(fā)給接收者B,B會確認(rèn)是否接收這份文件。B確認(rèn)接收后,服務(wù)器將會把A的真實IP發(fā)送給B,B會嘗試連接,連接成功則直接發(fā)送文件,連接失敗則會請求進行服務(wù)器進行中轉(zhuǎn)。2.2在高校教育中的應(yīng)用——網(wǎng)課直播利用網(wǎng)課,學(xué)生與教師可以打破空間與距離的限制,直接建立聯(lián)系。即使是處于不同的物理位置,也能實現(xiàn)“面對面”授課。那么,網(wǎng)課的視頻數(shù)據(jù)是怎么在互聯(lián)網(wǎng)之中進行傳輸?shù)哪??答案是通過特殊的計算機遠程網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)——實時視頻串流。在實時視頻串流中,視頻數(shù)據(jù)會如同水流一般,源源不斷地進行傳輸。因此,網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸能力一定要大于視頻數(shù)據(jù)的傳輸能力,否則,接收方將無法流暢地觀看高清晰度的視頻。由于直接通過一幀一幀地采集屏幕數(shù)據(jù)得到的視頻數(shù)據(jù)通常占據(jù)的容量較大,進行傳輸所需要的帶寬資源也較高,因此,為了緩解網(wǎng)絡(luò)壓力,可以在不影響視頻觀看質(zhì)量的情況下,略微犧牲圖像質(zhì)量、對視頻數(shù)據(jù)進行壓縮。就網(wǎng)課直播而言,即客戶端在采集教師的課程視頻和音頻數(shù)據(jù)后,首先,會將數(shù)據(jù)送入編碼器進行格式化處理,壓縮、封裝為MP4、FLV等特殊格式的數(shù)據(jù);其次,會通過轉(zhuǎn)碼器,將每一段視頻進行切割,確定好單位時間內(nèi)的傳輸位數(shù),并利用RTMP、RTSP、HLS等流媒體協(xié)議,將其從教師客戶端傳輸服務(wù)端上;然后,會使用多重網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將數(shù)據(jù)由服務(wù)器分發(fā)到學(xué)生客戶端上;最后,再由學(xué)生客戶端對收到的視頻數(shù)據(jù)進行合并、解碼。綜上,便是完成教學(xué)視頻的一次完整傳輸。當(dāng)然,學(xué)生客戶端也可以以相同的原理,相反的方向?qū)⑿枰磉_的觀點或者疑惑傳回服務(wù)端,并由服務(wù)端發(fā)回給教師的客戶端,實現(xiàn)教學(xué)信息的雙向傳遞。
2.3在企業(yè)辦公間的應(yīng)用——TeamViewer
當(dāng)下,不少企業(yè)已經(jīng)逐漸實現(xiàn)信息化辦公,數(shù)據(jù)服務(wù)已不再拘泥于現(xiàn)場服務(wù)這一方式,合理借助計算機遠程網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),采用相關(guān)的遠程控制軟件亦能起到同樣效果,這極大地提高了企業(yè)的工作效率。TeamViewer便是當(dāng)下最為主流的遠程控制軟件之一。利用TeamViewer直接連接兩臺計算機,并讓控制端在任何有互聯(lián)網(wǎng)的時間、地點下,直接訪問被控端,從而進行文件傳輸、遠程桌面、遠程攝像頭等數(shù)據(jù)交流。通常而言,利用TeamViewer連接兩臺PC需要經(jīng)歷三個過程。首先,對于發(fā)起連接請求的客戶端而言,要找到需要連接的遠端計算機。計算機在登錄TeamViewer時服務(wù)端會分配一個唯一地與MAC地址相關(guān)的ID給該計算機。其他計算機若想要連接到該計算機,需要向服務(wù)端發(fā)起請求并將該計算機的ID傳給服務(wù)端,服務(wù)端便會返回該計算機的相關(guān)信息。其次,知道待連接的計算機的相關(guān)信息之后,便立即建立連接。如果發(fā)起連接請求的計算機和被連接的計算機之間能夠進行直接通訊,便直接建立兩臺計算機之間的P2P連接即端對端連接,不需要第三方的參與。對于部分企業(yè)用戶而言,計算機處于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中,無法與外部網(wǎng)絡(luò)直接通訊,這時候需要借助中轉(zhuǎn)服務(wù)器也就是服務(wù)器進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā),為連接打通橋梁。最后,在連接建立成功的情況下,遠程桌面控制、遠程攝像頭、文件傳輸?shù)裙δ軐⒃谟嬎銠C技術(shù)與通訊技術(shù)的共同支持下完成。
2.4在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用——遠程醫(yī)療技術(shù)
受我國人口分布不均衡的影響,大部分的醫(yī)療資源都集中在人口密集經(jīng)濟發(fā)達的中、大型城市,小型城鎮(zhèn)、邊遠山區(qū)醫(yī)療資源十分貧瘠,醫(yī)療供需關(guān)系頗為緊張。遠程醫(yī)療技術(shù)為其帶來了新希望。一方面,遠程醫(yī)療技術(shù)使得貧困地區(qū)的患者也能接受專家面診;另一方面,遠程醫(yī)療技術(shù)減少了患者在轉(zhuǎn)診途中的風(fēng)險和成本,讓患者的錢花在治療上而不是在轉(zhuǎn)診的交通、住宿費上。遠程醫(yī)療技術(shù)主要可以分為以下三個部分:(1)遠程醫(yī)療診斷系統(tǒng)遠程醫(yī)療診斷系統(tǒng)能通過計算機遠程網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)將患者癥狀等基本信息以文本、音頻和圖像的方式在患者與專家之間進行流通,為醫(yī)療服務(wù)的提供者和需要醫(yī)療服務(wù)的需求者之間建立數(shù)字化平臺,使患者無須舟車勞頓便可接受大醫(yī)院專家的診斷和會診,達到異地“面對面”會診的效果。在病情特殊,需要多方領(lǐng)域?qū)<衣?lián)合會診的情況下,該系統(tǒng)能方便快捷地提供多方會診的條件,讓來自不同地區(qū)、醫(yī)院的專家們能共同探討病情。(2)遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)目前,醫(yī)院內(nèi)使用的監(jiān)護儀器雖功能全面,但其體積和功耗都比較大,而且大多都是由線纜連接,不適合攜帶和移動,僅能用于住院患者的監(jiān)護,對于需要實時的連續(xù)監(jiān)護的患者,這種專業(yè)儀器無法很好地滿足條件。合理使用遠程通訊技術(shù),研發(fā)新型設(shè)備,能夠擺脫線纜限制,實時監(jiān)測患者的生理指標(biāo)并通過無線通信技術(shù)上報至服務(wù)端。(3)遠程醫(yī)療教育系統(tǒng)醫(yī)療教育資源的分布和醫(yī)療資源的分布類似,在邊遠地區(qū)的醫(yī)護人員也得不到足夠的教育資源。為改善醫(yī)療資源分布不平衡的現(xiàn)狀,提高中小型醫(yī)院醫(yī)生的醫(yī)療技能水平,遠程醫(yī)療教育系統(tǒng)應(yīng)運而生。通過這一系統(tǒng),大醫(yī)院醫(yī)療專家的理論和經(jīng)驗可以通過多媒體的形式傳達到基層醫(yī)護人員,也可以在該系統(tǒng)內(nèi)共享歷史診斷病例和癥狀圖像,還能安排基層醫(yī)護人員在該系統(tǒng)上觀摩醫(yī)療專家的手術(shù)過程,從而全面提高醫(yī)療水平。
3結(jié)語
總而言之,在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下,計算機遠程網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)打破了“信息孤島”,已被廣泛地運用到了各個行業(yè)當(dāng)中,與我們的生活高度融合,為我們提供了極大的便利。因此,我們應(yīng)提高對遠程網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的重視程度,并加深對其內(nèi)涵的深度理解,力求能以通訊技術(shù)作為技術(shù)基礎(chǔ),創(chuàng)造更多的新設(shè)備、新工具,為生活帶來更多可能。
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作者:曹劍俠 張云 單位:鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院