论基于Intranet技术的计算机通信网络的即时通信

摘要：随着计算机网络技术的日益普及，人们对网络通信性能要求越来越高。该文从Intranet角度出发，结合计算机通信网络即时通信的特征以及时间约束条件，对Intranet通信时延进行了讨论，对计算机通信网络的即时通信进行了探讨。

关键词：Intranet；即时通信；时延

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）16-3676-02

传统上，一般主要是通过分组交换技术实现计算机网络的通信，计算机网络通信的分组交换技术实际上是面向非即时数据的通信，通过TCP/IP协议，对整个网络的数据吞吐量进行优化，例如E-mail，FTP等数据的传输，正是基于TCP/IP协议通过优化的网络数据吞吐量实现了为数据的通信提供服务的目的，然而，随着社会的不断发展，多媒体技术越来越多的走进人们的日常生活，同时工业领域内的测控技术要求实现网络的即时通信，目前，即时通信要求数据传输不但是传统的文本信息的传输，并且更重要的是需要进行视频，语音，图象等动态信息的即时通信传递，基于此，计算机通信网络的即时通信要求也就越来越高。因此，基于Intranet技术，对计算机通信网络的即时通信进行分析和探讨。

1 Intranet技术概述

Intranet技术也被称为企业的内部网，简称内网。事实上，Intranet网络使用同因特网技术一样的计算机网络。Intranet网络的构建通常是基于企业或者部门的内部，为内部人员提供文件传输，电子邮件等资源信息的共享，交流。Intranet技术的核心是基于WEB的计算，在企业内部网络上，通过TCP/IP协议，其技术模型是基于Internet下的WEB技术的标准信息平台，并且通过防火墙实现将Internet与内部网的隔离。实际上，Intranet可以构建独立的网络，而并不需要与Internet相连接。

Intranet继承和发展了Internet技术，对于Internet技术存在的可靠性高，缺乏清晰的网络结构，管理与维护不方便，整体设计差的特点，Intranet技术进行了有效避免，同时，由于受到网络防火墙的保护，Intranet技术能够使得企业内部的安全得到有效保护；同时Intranet能够为人们提供相对封闭的网络环境，在Intranet网络环境中，对于企业内部实现了分层次开放，对于Intranet的访问，内部人员不受限制，而对于外界人员的访问，则需要授权。因此，Intranet不但能够对企业内部人员或其资源提供帮助，同时也对外部人员的访问进行控制，提高了企业内部信息管理的效率与安全性。

2 计算机网络即时通信的特征分析

在Intranet局域网的CSMA/CD算法中，对于各个站点，首先实现了对于信道的监听，一旦信道在空闲时就进行数据帧的发送，否则，必须通过等待对一个随机的时间进行监听，一直等到信道空闲为止。在发送数据帧的时候，每一个站点都拥有着对冲突进行检测的能力，当检测到冲突的时候，就会马上实现数据帧发送停止，同时，通过向总线发送长度是K的一个强干扰信号，对各站点已经发生的冲突向总线报告，然后就会继续等待随机时间，然后进行这一个过程的重复。另外，当发送信息开始之后，需要对于是否发生碰撞进行检查，当出现碰撞时，就要进行重新发送。

在通信过程中，Intranet存在着一定的问题，首先就是Intranet通信即时性不高，其次就是Intranet通信存在不确定性。计算机网络通信的实时性是利用响应时间反映的，就Intranet而言，一旦在Intranet上进行即时性数据以及非即时性数据传输时，因为在源节点上会存在即时数据和非即时数据的竞争，同时还可能存在着其他节点即时数据和非即时数据的碰撞，就会造成了在虽然历经了比较长的时间，但是即时数据并没有传递出去，同时，对于Intranet的整个的传输机制来说，由于对于某一个节点出现的故障并没有通过有效的措施进行及时的隔离，从而影响了计算机网络通信的即时性。当计算机网络内的任何的节点处在任何负荷情况下，都能够在规定的时间内获取发送数据包的机会，也就是说，任何的节点对于传媒介质都不能独占，这就是计算机网络通信的确定性。

3 计算机网络通信时间约束分析

基于网络技术将计算机网络可以分为通信资源以及资源子网两种。通信接口设备，通信网络连接设备以及计算机网络通信媒介等都属于通信子网的范畴；而资源子网主要包括了计算机通信网络中在各个节点分布的，能够对于特定任务独立完成的计算机，工作站点以及设备等。计算机通信网络中，通信子网作为共享资源，在计算机通信网络中只有通过通信子网才能够实现各个站点的信息交换，所以，计算机通信网络中各个站点中提出的通信任务请求反映的快慢是由通信资源使用权合理的调度与分配所决定的，也就是说，计算机通信网络整个网络的即时性也是取决于通信子网使用权合理分配。一般情况下，计算机通信网络中对于通信任务进行管理与控制通常采用的是介质存取的方法，这样做的目的就是规避计算机通信网络发生数据帧的冲突与碰撞。计算机通信网络中对于介质的存取的控制也就叫做介质访问控制，实现了对于各个站点访问通信子网媒介时机的控制。计算机通信网络子系统使用权的调度算法实际上是存取控制方法的核心，计算机通信网络的即时通信和存取控制法之间的关系非常的紧密。

实际上，严格意义上，当计算机通信网络中，某一项的即时通信任务完成时间或者响应时间比规定的实现时间小的时候，就说明满足了即时性的要求；同时，计算机通信网络中某个站点提出的全部的通信任务在规定的时间内能够完成或者得到相应，就说明该站点的即时性得到了满足。由此可见，对于整个计算机通信网络来说，当分布于通信子网各个站点的包括紧急任务在内的任何一项任务都能够保证即时性，那么就说明整个计算机通信网络的即时性得到了保证。基于此，站点，通信任务以及子网都会影响计算机通信网络的即时性，因此，在计算机网络通信即时性的时间约束方面，存在以下三个条件。①要优先服务紧急任务，应该保证即时性要求高的站点获取通信权的机会高于其他的站点；②对于任何一个站点的每一次的通信时间进行限制，也就是说无论任务是否完成，当时间比规定的时间大时，必须将通信权释放；③当处于某一个固定的周期时，要确保整个系统中每个站点具有均等的获取通信权的机会。

4 Intranet通信延时探讨

通常情况下，Intranet的通信形式是广播式通信形式，在网络中只有一条通信的媒介，整个网络中各个站点通过这一条通信媒介实现资源共享。基于某一种格式将通信任务进行组织分组，这样就能够使得通信子网上的任何一个站点发出的数据被其他全部站点接收得到了保证。通信网络中心通信子网各个站点基于分组的地址的字段，对于通信任务是丢弃还是接受做出决定。

作为通信网络，Intranet具有协议层低三层的功能，即MAC与LLC两个子层，Intranet网络通信的即时性能取决于端到端通信的时延，通信子网的时延以及资源子网的时延共同决定了通信网络的时延。通信网络的即时性要求在规定时限内对实现对分组数据传输的安全完成，一旦诸如控制器执行器站点信息等通信任务没有被及时的送达，那么就会影响系统的稳定性，严重的会使得系统恶化甚至使得系统出现故障而瘫痪。基于此，对于计算机通信的网络系统进行时延的探讨是非常有必要的。

计算机通信网络系统的总时延包括了源节点时延，网络通道时延以及目的节点时延三部分。其中，等待时间Twait以及预处理时间Tpre都属于源节点时延的范畴；编码时间Tscode以及计算时间Tscomp两者的和是预处理时间Tpre。计算机通信网络中源节点必须发送的信息的数量以及在网络中的通信量决定了等待时间，对于通信网络的时间延迟有着非常重要的意义，阻塞时间Tblock与排队时间Tqueue的和等于等待时间；通信网络信息的大小，网络电缆的长度以及数据率等决定了网络时间延迟Ttx，计算机通信网络中信息传输时间Tframe以及网络传播时间延迟Tprop的和就是网络时延；目的节点编码时间Tdcode以及目的节点计算的时间Tdcomp时间的和就是目的节点的时延。

综上分析，计算机通信系统总的时延是源节点开始发送信息的时间和目的节点接受信息时间的差值，等于源节点时间延迟，网络通道时间延迟和目的节点时间延迟三部分的和。

计算机通信网络时延中，源节点时延以及目的节点时延和传输时间以及等待时间相比，可以认为是常数。信息的排队时间是由一则信息在源节点缓冲器等待前一信息发送需要的时间是由信息的周期，信息处理的负荷以及在队列等待的时间所决定的。一个站点准备发送信息需要的等待时间就是阻塞时间，网络协议决定了阻塞时间，网络性能测控的主要因素就是阻塞时间。阻塞时间还包括了由于冲突而产生的信息重新发送的时间以及其他站点进行信息发送的等待时间。数据的大小，一位的时间Tbit，附加位等决定了计算机通信网络传输时间，而计算机通信网络信号传输的速度以及源节点和目的节点的距离决定了计算机通信网络传播时间延迟。

5 计算机通信网络Intranet的应用

在高速公路监控网络系统上，Intranet得到了普遍应用。基于Intranet技术的监控系统，根据统一的数据接口进行开发，从而确保图象和监控数据等的接口和数据格式具有统一性，同时，基于Intranet技术的监控系统，能够满足监控系统设备，设施的一致性，诸如控制系统以及视频传输等Intranet联网运行的设备经过兼容测试进行使用。通过计算机通信网络Intranet技术的应用，实现了对于高速公路上交通流量分布的数据采集，从而对高速公路的整体情况进行即时监控。利用对于交通运行情况的监控，能够实现控制匝道，管理紧急电话，对于外场的设备的工作情况进行监控；另外，通过不同的控制方式，使得人们对于应急处理和指挥能够便于管理，从而使得高速公路的运营实现了畅通，安全。基于Intranet的计算机通信网络同时具有自我纠错功能，对于硬件的运行情况进行自检和判断，当出现问题时，能够提醒人们及时排除故障，确保系统的正常稳定运行。

6 结束语

基于计算机通信网络系统，对Intranet网络通信的特征进行分析和阐述，对计算机通信网络即时通信任务的时间约束条件，从基于通信子网的角度进行了分析与探讨，同时基于Intranet角度对计算机网络通信的即时能力，即时性能，以及计算机网络时间延迟对于即时性的影响进行了分析，从而为提高计算机通信网络的性能提供参考和借鉴。

参考文献：

[1] 谢建铭.海军C41系统传输实效性分析及优化[J].舰船电子工程，2011（3）：27-30.

[2] 郝锋，林榕，鲍永青.基于Internet/Intranet电网调度自动化系统的开发与应用[J].河北电力技术，2011（1）：38-41.

[3] 程国义，李国彬.Intranet在企业中的应用[J].信息与电脑（理论版），2011（3）：68-71.