التقنيات الرقميه المستخدمه في للشبكات الواسعة 2
ثانياً : تقنية Frame Relay.
تعتبر تقنية Frame Relay من تقنيات تبديل الحزم Packet Switching و التي سبق شرحها ، و توفر هذه التقنية تشبيكا سريعا و مرناً ، و هي تسمى بهذا الاسم لأن البيانات المرسلة يتم إرسالها على شكل وحدات تسمى إطارات Frames و قد طورت هذه التقنية لتحقيق أكبر استفادة من الاتصالات الرقمية و أسلاك الألياف البصرية
و لهذا فهي توفر :
1- اتصالات سريعة جدا.
2- وموثوقية أعلى من وسائل تبديل الحزم التماثلية مثل X.25.
تتراوح سرعات نقل البيانات في هذه التقنية بين 56 كيلوبت في الثانية و 45 ميجابت في الثانية ، المسئول عن تحديد معيارات هذه التقنية هي هيئات ANSI و CCITT/ITU بالإضافة إلى منتدى Frame Relay Forum و هو عبارة عن منتدى أبحاث يجمع بين منتجي و مزودي تقنية Frame Relay.
و تتمثل الوظيفة الأساسية لهذه التقنية توفير سرعات عالية للربط بين الشبكات المحلية لتكوين شبكة واسعة.
توفر هذه التقنية خدمة موجهة Connection-Oriented و يتم ذلك بإعداد دائرة ظاهرية دائمة Permanent Virtual Circuit) PVC) بين الأجهزة المرسلة و المستقبلة.
تحدد PVC المسار الذي تسلكه البيانات بين الأجهزة المرسلة و المستقبلة عبر شبكة Frame Relay ، و هي تسمى ظاهرية لأن الإتصال بين الأجهزة لا يكون مباشرا بل يمر عبر نظام من التنقلات عبر الشبكة.
يتم تعريف PVC المتواجدة بين أي موقعين على شبكة Frame Relay بواسطة أرقام على طرفي الاتصال ، يطلق على هذه الأرقام اسم Data Link Connection Identifiers) DLCI) و هي تعمل نفس عمل العناوين في النظام البريدي.أنظر الصورة.
بما أن أغلب شبكات LAN ترسل البيانات عبر شبكات WAN خلال فترات متفاوتة و غير منتظمة فإنها لا تحتاج وصول ثابت ومستمر شبكة Frame Relay ، مما يعني أن سعة نطاق الشبكة من الممكن تشاركها من قبل عدة PVC مختلفة.
لتوزيع سعة النطاق بين الشبكات النشطة تستخدم Frame Relay تقنية تسمى Statistical Packet Multiplexing SPM و تضمن هذه التقنية سعة نطاق محددة لكل شبكة و تسمى هذه السعة Committed Information Rate) CIR) و لكن إذا احتاجت الشبكة سعة نطاق أكبر فتستطيع الحصول عليها إذا توفرت، بمعنى إذا لم تكن الشبكة الواسعة تعاني من ازدحام فإن أي شبكة محلية تستطيع الحصول على سعة نطاق أكبر من السعة المخصصة لها.
تتمتع تقنية Frame Relay بفعالية كبيرة و ذلك نظرا لما يلي:
1-الآلية المبسطة لتوجيه البيانات.
2- نظام محكم للتحكم بتدفق البيانات.
3- عدم الحاجة للتحكم معقد بمعالجة الأخطاء.
تتم عملية الانضمام لشبكة Frame Relay وفقا للخطوات التالية:
1- يتم الحصول على إذن من مزود الخدمة.
2- يقوم مزود الخدمة بتعيين عناوين DLCI.
3- عندما تريد شبكة محلية ما بإرسال البيانات إلى شبكة أخرى عبر Frame Relay فإنها تقوم بتحديد الدائرة الظاهرية PVC التي على البيانات أن تنتقل خلالها.
4- يتم بعدها إضافة عناوين المرسل و المستقبل الى كل إطار Frame يتم إرساله.
5- عندما يصل الإطار إلى أي نقطة تبديل Switch ، يتم قراءة عنوان DLCI للمستقبل ، و المسار الذي يسلكه ثم يتم توجيه الإطار وفقا لوجهته المناسبة.
وتسلك الإطارات نفس المسار بين المرسل و المستقبل بنفس التتابع مما يعني أنه ليست هناك أي قرارات توجيه منقطة بنقاط التبديل في المسار يرسم و يعد قبل الإرسال و بالتالي ليست هناك أي مشكلة بخصوص تتابع البيانات المستقبلة.
و لكن ينتج عما سبق عيب واضح لهذه التقنية و هو أنه في حال ازدحام أحد المسارات على الشبكة ليست هناك أي طريقة لإعادة توجيه البيانات الى مسارات غير مزدحمة ، و لحل هذه المشكلة تستخدم هذه التقنية آلية تسمى In-Band Congestion Signaling حيث تقوم الشبكة عندما تعاني من ازدحام بتوجيه تحذيرات إلى الأجهزة المرسلة تعلمها بالمسارات التي تعاني من ازدحام لكي يتم تفاديها.
إذا وصلت الشبكة إلى مرحلة الإشباع فإنها تقوم بالتخلص من الإطارات التي لا تستطيع نقلها أو التي تكتشف أنها معطوبة، و عند وصول الإطارات الى الكمبيوتر المستقبل سيكتشف من تتابع الإطارات أن هناك بعض الإطارات المفقودة عندها يقوم الجهاز المستقبل بالطلب من الجهاز المرسل أن يعيد إرسال الإطارات التي تم التخلص منها أثناء الازدحام الشديد للشبكة.
نلاحظ مما سبق أن الأجهزة هي المسئولة عن معالجة الأخطاء وليس الشبكة مما يخفف العبء عن الشبكة و يحسن أداءها.
تقوم Frame Relay بالتخلص من الإطارات على الشبكة في الحالات التالية:
1- إذا كانت الإطارات معطوبة أو تحتوي على أخطاء
.
2- إذا كان طول الإطار يتجاوز الطول المعتمد
3- كمية البيانات المرسلة أكبر مما هو متفق عليه وهذا في حالة الازدحام على الشبكة.
وتنقسم شبكات Frame Relay إلى قسمين :
1- شبكات واسعة عامة.
2- شبكات واسعة خاصة.
لكي ندرك أهمية استخدام هذه التقنية ، لنفترض أن لدينا شركة لها أربعة فروع في أماكن متباعدة، لربط هذه الفروع معا و مع المركز الرئيسي دون استخدام تقنية Frame Relay فإنه سيلزمنا استئجار عشرة خطوط للربط بين جميع الفروع معا.
أما باستخدام Frame Relay فكل ما نحتاجه هو استئجار خط قصير لربط كل فرع بأقرب مزود خدمة Frame Relay.
ومميزات هذه التقنية:
1- توفر خيارا أسرع و أقل تكلفة من شبكات ISDN و الخطوط المستأجرة.
2- القدرة على نقل أنواع مختلفة من الإشارات.
3- التوزيع الديناميكي لسعة النطاق.
4- الحاجة إلى إدارة أبسط و أقل تعقيدا من التقنيات الأخرى.
ATMثالثاً: تقنية
المصطلح ATM هو اختصار ل Asynchronous Transfer Mode و هي تقنية متقدمة ذات سعة نطاق عالية و تأخير منخفض و هي تسمح لمجموعة من التطبيقات و الخدمات المختلفة ليتم دعمها و نقلها عبر شبكة واحدة.
و قد تم تطوير هذه التقنية من قبل هيئة CCITT/ITU عام 1988 لتعرف أسلوب الإرسال في الشبكات الحديثة Broadband ISDN (B-ISDN) و هي شبكة رقمية عالية السرعة و متوقع أن تستبدل مقاييس الشبكات الحالية.
و تتكيف تقنية ATM مع كل من الشبكات المحلية و الواسعة و تدعم سرعات لنقل البيانات تتراوح بين 25 ميجابت في الثانية و 1.2 جيجابت في الثانية أو أكثر.
خلافا لغيرها من تقنيات الإرسال فإن تقنية ATM لا ترسل البيانات على هيئة أطر مختلفة الحجم بل ترسل المعلومات على شكل خلايا Cells محددة الحجم Uniform-Sized ، و كل خلية لا تستطيع أن تحمل أكثر من 53 بايت و التي تكون مقسمة إلى قسمين:
1- المقدمة Header و تتكون من 5 بايت و تحمل عناوين.
2- الحمولة Payload و تتكون من 48 بايت و تحمل البيانات و معلومات التطبيقات.
و يعتبر نقل البيانات على شكل خلايا صغيرة أكثر فعالية و كفاءة من نقلها على شكل حزم أو إطارات كبيرة و مختلفة الأحجام و ذلك لأن الخلايا تتمتع بالمميزات التالية: 1111111111111111111111111111111111111
1- تستخدم الذواكر Buffers بشكل أفضل.1
2- أقل تعقيدا و يمكن معالجتها بشكل أسرع من الأطر كبيرة الحجم.
3- تحتاج إلى أقل ما يمكن من خواص التحكم بتدفق البيانات و معالجة الأخطاء.
4- من الممكن نقلها بشكل أسرع بين مكونات الشبكة.
أما طريقة عمل هذه التقنية فشبيهة كثيرا بطريقة عمل تقنية Frame Relay من حيث ضرورة توفر مسارا ظاهريا Virtual Path بين الأجهزة المرسلة و المستقبلة قبل البدء بعملية نقل البيانات. 1111
المصطلحات المستخدمة في تقنية ATM لوصف الاتصالات الظاهرية هي: 111111111111
1- القنوات الظاهرية Virtual channels
2- المسارات الظاهرية .Virtual Paths
تعرف المسارات الظاهرية الوجهة التي تسلكها المعلومات بين الأجهزة المتراسلة، و كل مسار ظاهري يتكون من عدة قنوات ظاهرية مستقلة قد يصل عددها الى 65.535 قناة، كما أن ATM مشابهة لتقنية Frame Relay في توزيعها الديناميكي لسعة النطاق حسب الطلب.1
للاستفادة القصوى من إمكانيات و قدرات تقنية ATM لابد أن تكون جميع الأجهزة لديك متوافقة بشكل كامل مع مواصفات ATM، لهذا قد يكون عليك استبدال كامل لأجهزة شبكتك إن رغبت في الاستفادة الكاملة من تقنية .ATM
يلزمك تركيب الأجهزة التالية للانضمام إلى شبكة : ATM
Routers -1
و Switches متوافقة مع ATM لربط الشبكات المحلية بشبكة ATM الواسعة و نظريا تدعم المبادلات سرعات تتراوح بين 1.2جيجابت في الثانية و 10 جيجابت في الثانية و الفرق بين المبادلات و الموجهات أن المبادلات لا تستطيع التعامل إلا مع خلايا ATM بينما المواجهات تستطيع التعامل مع كل من خلايا ATM و حزم البيانات الاعتيادية و هي تستطيع أيضا الترجمة بين الحزم الاعتيادية و خلايا ATM و لهذا من الممكن استخدام هذه .ATM الموجهات للربط بين شبكات تبديل الحزم و شبكات 1
Adapter Cards -2
ATM لربط أجهزة الكمبيوتر بشبكة محلية متوافقة مع.
- 3 برامج خاصة لتسمح للتطبيقات المتوفرة بالعمل من خلال شبكة ATM و ذلك باستخدام تقنية تسمى LAN Emulation (LANE) و هي عبارة عن مجموعة من البروتوكولات تستخدم لتحقيق التوافق بين مكونات ATM و LAN و تكون هذه البروتوكولات مدمجة في برامج التشغيل التي تأتي مع بطاقات .ATM
من الممكن تطوير مكونات تبديل الحزم Packet Switching لكي تستطيع التعامل مع ATM ، بالنسبة لأجهزة مثل الجسور أو الموجهات يكفي استبدال برنامج التحكم بآخر متوافق مع ATM ، و من هنا ظهر مصطلح شبكات ATM الهجينة لتوفير التوافقية مع التقنيات الأقدم و لكنها على أية حال لن تستفيد بشكل كامل من إمكانيات تقنية.ATM
تتلخص مميزات تقنية ATM فيما يلي:
1- السرعة العالية.
2- المرونة و يتمثل ذلك بما يلي:
11
أ- توفير مقياس عالمي متين بدأ بالانتشار الواسع.
11111
ب- توفير مدى واسع من الخدمات أكثر مما مما تستطيع تقنية Frame Relay .
جـ- توفير التكامل بين الشبكات المحلية و الشبكات الواسعة مما يسهل ويبسط إدارتها. 1
1
أما عيوب هذه التقنية فتتمثل بالآتي:
1- أن مقاييس ATM لم يتم الاتفاق عليها بشكل كامل.
2- عدم توافقها مع كثير من مكونات الشبكات.1
-تطوير الشبكات الحالية لتصبح متوافقة مع تقنية ATM يعتبر مكلفا.
