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數據傳輸
鎖定
數據傳輸簡介
數據傳輸是數據從一個地方傳送到另一個地方的通信過程。數據傳輸系統通常由傳輸信道和信道兩端的數據電路終接設備(DCE)組成,在某些情況下,還包括信道兩端的複用設備。傳輸信道可以是一條專用的通信信道,也可以由數據交換網、電話交換網或其他類型的交換網路來提供。數據傳輸系統的輸入輸出設備為終端或計算機,統稱數據終端設備(DTE),它所發出的數據信息一般都是字母、數字和符號的組合,為了傳送這些信息,就需將每一個字母、數字或符號用二進制代碼來表示。
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數據傳輸基本傳輸分類
數據傳輸數據傳輸方式
數據傳輸方式是指數據在信道上傳送所採取的方式。如按數據代碼傳輸的順序可以分為並行傳輸和串行傳輸;如按數據傳輸的同步方式可分為同步傳輸和異步傳輸;如按數據傳輸的流向和時間關係可分為單工、半雙工和全雙工數據傳輸。
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數據傳輸並行傳輸
並行傳輸是將數據以成組的方式在兩條以上的並行信道上同時傳輸。例如採用7單位代碼字符(再加1位校驗碼)時可以用8條信道並行傳輸,另加一條“選通”線用來通知接收器,以指示各條信道上已出現某一字符的信息,可對各條信道上的電壓進行取樣,如圖1所示。
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並行傳輸的優點是不需要另外措施就實現了收發雙方的字符同步。缺點是需要傳輸信道多,設備複雜,成本高。所以並行傳輸一般適用於計算機和其他高速數字系統內部,外線傳輸時特別適於在一些設備之間的距離較近時採用。
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數據傳輸串行傳輸
數據傳輸異步傳輸
異步傳輸是每次傳送一個字符,各字符的位置不固定。為了在接收端區分每個字符,在發送每一個字符的前面均加上一個“起”信號,其長度規定為一個碼元,極性為“0”,後面均加一個“止”信號。對於國際電報2號碼,“止”信號長度為1.5個碼元,對於國際5號碼或其他代碼,“止”信號長度為1或2個碼元,極性為“1”。
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字符可以連續發送,也可以單獨發送;不發送字符時,連續發送“止”信號。因此,每一字符的起始時刻可以是任意的(這正是稱為異步傳輸的含義),但在同一個字符內各碼元長度相等。這樣,接收端可根據字符之間的從“止”信號到“起”信號的跳變(“1”一“0”)來檢測識別一個新字符的“起”信號,從而正確地區分一個個字符。因此,這樣的字符同步方法又稱起止式同步。
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數據傳輸同步傳輸
同步傳輸是以固定時鐘節拍來發送數據信號的,在串行數據碼流中,各字符之間的相對位置都是固定的,因此不必對每個字符加“起”信號和“止”信號,只需在一串字符流前面加個起始字符,後面加一個終止字符,表示字符流的開始和結束。
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同步傳輸一般採用幀同步。接收端要從收到的數據碼流中正確區分發送的字符,必須建立位定時同步和幀同步。位定時同步又叫比特同步,其作用是使接收端的位定時時鐘信號和收到的輸入信號同步,以便從接收的信息流中正確識別一個個信號碼元,產生接收數據序列。
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同步傳輸與異步傳輸相比,在技術上要複雜(因為要實現位定時同步和幀同步),但它不需要對每一個字符單獨加起、止碼元作為識別字符的標誌,只是在一串字符的前後加上標誌序列,因此傳輸效率較高。通常用於速率為2400bit/s及其以上的數據傳輸。
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數據傳輸單工、半雙工和全雙工傳輸
單工數據傳輸是兩數據站之間只能沿一個指定的方向進行數據傳輸。如圖2中(a)所示,數據由A站傳到B站,而B站至A站只傳送聯絡信號,前者稱為正向信道,後者稱為反向信道。一般正向信道傳輸速率較高,反向信道傳輸速率較低。
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數據傳輸數據交換方式
1.socket方式
2.FTP/文件共享服務器方式
FTP/文件共享服務器方式適合對於大數據量的交互。系統A和系統B約定文件服務器地址、文件命名規則、文件內容格式等內容,通過上傳文件到文件服務器進行數據交互。地方不動產登記信息平台接入部平台進行登記信息上報,採用的就是這種方式。如圖3所示。
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最典型的應用場景是批量處理數據:例如系統A把12點之前把要處理的數據生成到一個文件,系統B第二天凌晨1點進行處理,處理完成之後,把處理結果生成到一個文件,系統A 12點在進行結果處理。這種狀況經常發生在A是事物處理型系統,對響應要求比較高,不適合做數據分析型的工作,而系統B是後台系統,對處理能力要求比較高,適合做批量任務系統。這種方式在數據量大的情況下,可以通過文件傳輸,不會超時,不佔用網絡帶寬。同時,方便簡單,避免了網絡傳輸。
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3.數據庫共享數據方式
數據庫共享數據方式指系統A和系統B通過連接同一個數據庫服務器的同一張表進行數據交換。當系統A提供數據,請求系統B進行處理時,系統A使用Insert語句向共享表插入數據,系統B通過數據庫trigger觸發或者數據庫鏡像等策略,自動讀取數據進行處理,保證了數據的一致性。
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這種方式相比文件方式傳輸來説,因為使用的同一個數據庫,交互更加簡單。而且,交互方式比較靈活,通過數據庫的事務機制,還可以做成可靠性的數據交換。但是存在一定缺陷,由於數據庫的連接池是有限的,導致每個系統分配到的連接不會很多,當連接B的系統越來越多的時候,可能導致無可用的數據庫連接;一般情況,來自兩個不同公司的系統,不太會開放自己的數據庫給對方連接,因為這樣會有安全性影響。
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4.message方式
message方式則是指系統A和系統B通過一個消息服務器進行數據交換。系統A發送消息到消息服務器,如果系統B訂閲系統A發送過來的消息,消息服務器會將消息推送給B。雙方約定消息格式即可。目前市場上有很多開源的JMS消息中間件,比如 ActiveMQ, OpenJMS 等。
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這種方式由於JMS定義了規範,有很多的開源的消息中間件可以選擇,而且比較通用。接入起來相對也比較簡單。同時,通過消息方式比較靈活,可以採取同步,異步,可靠性的消息處理,消息中間件也可以獨立出來部署。但是在大數據量的情況下,消息可能會產生積壓,導致消息延遲,消息丟失,甚至消息中間件崩潰。
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數據傳輸DCE中的數據傳輸
1.DCE發送部分
DCE發送部分的作用是將終端輸入的二進制代碼編碼,變換成適合傳輸信道傳送的電信號。對於模擬傳輸信道,DCE的發送部分就是調製器,它將二進制數字信號變換成模擬信號,使發送信號的頻譜與傳輸信道的頻帶相匹配,以便數據信號能在傳輸信道中有效地、可靠地傳送。對於數字信道,DCE通常稱作數據服務單元(DSU),其發送部分將輸入的二進制數字信號,經過碼型變換和電平變換,使輸出波形適合數字信道的傳輸。
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2.傳輸信道
- 按信道特性參數隨時間的變化可分為恆參信道和變參信道。恆參信道的傳輸特性參數變化較慢,在相當長的時間可以把信道參數看成基本不變。通常將有線信道和微波、衞星信道作為恆參信道。變參信道的傳輸特性參數隨時間變化較快,短波、超短波和散射信道都屬於變參信道。 [6]
- 按信道的使用方法可分為專用信道和公用信道。專用信道是兩個DCE之間固定連接的信道。通常是從電信局租用的信道,它適用於短距離或數據傳輸業務量比較大的情況。公用信道是需要通信時才通過交換機接通的信道,也稱交換信道。其特點是通信路由不固定,線路利用率較高,它適用於數據傳輸業務量不太大的情況。 [6]
3.DCE接收部分