来源：数据观 时间：2022-06-16 16:24:44 作者：陆宝华
前不久，央视播发了一条新闻，济南和青岛成为了新的Internet直连点，并称这对于“工业互联网”的推进有重大的意义。
“工业互联网”应该是一种什么样的网络通信模式呢？笔者没有研究过，不敢妄言。构建网络的目的是为了“共享”，而能够共享的前提是必须能够进行通信。
从一般的通信原理上来说，通信就是通过信道，将信源与信宿进行了连接。但是，不同的应用，不同的需求，对于这种连接是有不同的要求的。从语音通信的角度来看，这种连接有最基本的两种模式，一种是面向公众的，另一种是面向一个组织内部。当然这个组织可以是临时性的，也可以是相对固定的。
面向公众的，当然就是公众通信，而面向一个组织的，则是专网通信。
1.语音通信网的差异
公网与专网这两种通信的需求存在着相当大的区别，主要有以下的四点：
1.1作为公众网通信，所有的通信终端的地位是平等的。一个普通百姓的电话与一个部长的电话的等级是完全相同的，当一个人A在与一个普通百姓B通电话时，部长C想与A通电话，只能等A与B之间拆线之后，才是可能的。占线状态，无论C的电话有多么重要，他也无法在A与B的通话期间（甚至他们之间可能就是在闲聊天）给A打电话。而对于专网来说，则完全不同。各通信终端用户是有等级之分的，高一个等级的用户终端，是可以在其他通信期间进行“强插”与“强拆”的，这就保证了重要的通信任务不会受到一般通信任务的影响。
1.2接续时间的要求。对于公众通信来说，在未通话时，就是处于“挂机”的守候状态，当进行拨叫时，必然是由发起方“主叫”，至少要有拨叫、对方响铃，再接通，然后才是“会话”过程。接续时长，可以是几秒钟，甚至再长一点的时间，对于通信双方来说，这一占接续时间是完全没有影响的。而对于专网通信来说，在未通话时，终端是要处于“开机”的守候状态，要保证主叫的讲话，在第一时间就直接通知到了信宿，而没有了拨号过程。“对讲机”就是这种模式，后来的无线集群通信，虽然考虑到了信道的共享问题，也是要求能够“握键即讲话”接续时间，不能超过500ms。对于各类生产调度电话，也基本上要实现这种“无拨叫接续”的通话要求。
1.3通信中的交换问题。对于公众通信，实现的是一对一的交换，而专网通信不仅需要有一对一的交换，还要考虑一对多，多对多的交换。这种多对多的交换，还会有动态性的要求，往往是基于某一项任务，将任务的相关方，进行动态组网的模式。
1.4对于公众通信来说，信道的保密问题，并不明显，甚至为了能与更多的人进行通信，欲使得网络的可达区域越多越好、越大越好。而对于专网通信来说，除了保密的需求之外，也不希望通信资源被与任务无关的其他方所占用，同时安全的要求会更强，所以信道的保密问题、网络的边界问题就必须要考虑，而不是越大越好了。
由于公众移动通信网络的发展，很多人忽略了专网通信，与公网通信的差别，特别是从事公网通信的一些专家，其思维模式总是基于公网通信的需求，全球性的各类任意终端的“互联”“互通”是他们所追求的目标。
这些是从语音通信的角度来看，这是相应任务需求所决定的通信模式。
2.对数据网络的讨论
2.1数据通信中的信源编码与纠错问题
对于以计算机作为连网设备的计算机网络的通信，数据是“会话”的主要传输内容。而对于所谓的“万物互联”来说，主要的也是传输数据，当然还要有“信号”。数据的传输与话音的传输，有非常大的区别。话音通信，由于通信双方，、一般会使用同种语言进行通话，而通话的双方（或者是多方），对通信的“编码”（语言是可以认为是一种信息的编码的）是非常熟悉的，在存储器（大脑中）会各界大量的关联数据，这种关联就不需要信源方将每个主音，甚至是文字都说清楚，就可以在住宿方进行“译码”了，在通信的过程中，丢失一些信息，并不过大的影响通信传输的质量。所以，语音通信、视频通信，可以使用前身纠错来实现对错误的修正，同时由于这类通信对实时性的要求较高，所以纠错的方法也只能依赖于前身纠错为主。只有在确实无法解码的情况下，才会让对方“再讲一遍”。
而数据通信，则不能要求信宿方一定具有信源消息的关联冗余，实时性要求则不一定高，但是不能有错误，所以前身纠错和反馈重传，都是必要的手段。
对于信号来，这可以看成是一种特殊的数据，它具有实时性要求，同时不可以重复使用（数据的重复使用现象是普遍的），重复使用有可能是重放攻击。所以，前向纠错只能是唯一的选择。在信宿方，要有对错误信号的识别能力，并且在收到错误信号时，要有处置能力，而不是要求“反馈重传”。
2.2数据通信中的专网需求的讨论
由于时分多址，一条实线与多个对象连接的可能得以实现。这就保证了，一个台终端可以通过一条实线，与多个目标进行连接。
由于包交换，消息的“队列”也成为了可能。
对于Intrnet，首先是这种基于公众通信的需求，而对于相应的专网需求，是否能够满足呢，坦白地说，笔者还缺少深入的思考和研究。但是以下的几点，我想肯定是存在的。
2.2.1任务边界
作为数据专网来说，任务的边界需求是一定要考虑的，特别是对于诸如“智慧城市”、“工业互联”、“物联”来说，如果不考虑任务的边界，而是像公网那样，任由全球可达，不仅不能有效的防范恶意的入侵行为，就是那些无恶意的“入侵”也会更任务的执行带来资源的消耗，进而对任务执行产生干扰。
2.2.2通信模式
再有一点，我想也是肯定的，那就是任务边界的通信，有点对点的通信的需求；还可能存在点对多点的通信需求，如一个控制端，同时控制多个对象，这个控制可能是同一个命令，也可能是不同的命令；再有就是多点对多点的通信需求。这些通信，是需要在相对安全的信道进行通信的，不仅从安全的角度有这样的需求，同时也不希望与任务无关通信，消耗或干扰任务所需要的资源。传统的VPN，能够解决点对点的信道安全问题，而对于多点对多点的安全通信，还需要有进一步的研究。
2.2.3控制面与数据面并存
在专用网络中，至少要考虑两个层面，一个是数据层面，另一个是控制层面。而公众通信中，虽然也有控制层面，但是这个控制层面主要还是为了数据层面服务的。在专用的数据网络中，控制层面，不仅有对数据传输的服务的需求，同时又有独立动作的需求。
希望通过这篇小文，引起同行们对基于计算机的专网、万物互联、工业互联网这些数据专网通信的需求分析，并分析清楚相应的通信模式。用公网通信的思维来做专网通信，效果可能不会太好。
注：本文由作者投稿自数据观并授权发布，文章为作者独立观点，不代表数据观立场，版权著作权属原作者所有，未经允许请勿转载。
责任编辑：蔺弦弦
