ما الجديد
 
 

هانى الساحر

مؤسسي ريبير
إنضم
25 مارس 2011
المشاركات
7,050
مستوى التفاعل
30
دورة دراسية مجانية شاملة في شبكات الكمبيوتر للمبتدئين .
   
الحلقة الدراسية السابعة و العشرون :



مكونات الشبكة الواسعة
- 3 –



ثالثا:
الموجهات و البوابات
سنتناول في هذا الدرس إن شاء الله البنود التالية:
1- وصف لعمل الموجهات Routers.
2- سرد للإختلافات بين الجسور و الموجهات و الحالات التي يستخدم فيها كل منهما.
3- وصف لعمل البوابات Gateways و سرد ميزاتها و عيوبها.

الموجه Router هو جهاز يستخدم لتوسيع الشبكة المحلية و يحقق اتصالا في البيئات التي تتكون من أقسام شبكات ذوات تصاميم و بروتوكولات مختلفة.

تقوم الموجهات بأعمال مشابهة للجسور منها:

1- فلترة حركة المرور بين أقسام الشبكة المختلفة.
2- ربط أقسام الشبكة معا.

و لكنها و بعكس الجسور لا تسمح بمرور الرسائل الموجهة لجميع المستخدمين Broadcast Messages.

بشكل عام توفر الموجهات تحكما أفضل بحركة المرور بين الشبكات.

تستطيع الموجهات قراءة المعلومات المعقدة لعنونة الشبكة و التي تحملها حزم البيانات ، كما تستطيع أن تو جه هذه الحزم عبر عدة شبكات و تقوم بذلك بتبادل معلومات محددة للبروتوكولات بين الشبكات المختلفة.

كما تقوم الموجهات بمشاركة معلومات التوجيه مع الموجهات الأخرى على الشبكة، وذلك يتيح لها استخدام هذه المعلومات لإعادة التوجيه حول روابط الشبكة الواسعة التي تفشل في تحقيق الإتصال، كما تستخدم هذه المعلومات لإختيار المنفذ و المسار الأنسب لتوجيه حزم البيانات التي تتلقاها.

تستطيع الموجهات الربط بين الشبكات المحلية و الشبكات الواسعة بالقيام بترجمة بروتوكول TCP/IP أو بمعنى أدق ترجمة عنوان الوجهة في حزمة البيانات من صيغة يفهمها بروتوكول TCP/IP في الشبكة المحلية الى صيغة يفهمها بروتوكول Frame Relay في الشبكة الواسعة.

يقوم الموجه بمراقبة المسارات على الشبكة و تحديد أقلها إزدحاما لتوجيه حزم البيانات عبرها ، و في حالة أن أصبح هذا المسار الذي تم اختياره مزدحما في المستقبل فإنه من الممكن اختيار مسار آخر.

تستخدم الموجهات جداول التوجيه لتحديد عنوان وجهة الحزم التي يستقبلها.

يحتوي جدول التوجيه على المعلومات التالية:

1- جميع عناوين الشبكة.
2- كيفية الإتصال بالشبكات الأخرى.
3- المسارات المتوفرة بين موجهات الشبكة.
4- تكلفة إرسال البيانات عبر هذه المسارت.

تتعرف الموجهات على أرقام الشبكات التي تسمح لها بالتحدث مع غيرها من الموجهات على الشبكة ، و تتعرف كذلك على عناوين الشبكات التي تنتمي لها كل بطاقة شبكة.

من المهم أن نلاحظ أن جداول التوجيه التي تستخدمها الموجهات تختلف عن تلك التي تستخدمها الجسور، و يكمن الإختلاف في أن جداول التوجيه في الجسور تحتوي على عناوين بروتوكول MAC لكل جهاز على الشبكة، بينما تحتوي جداول التوجيه للموجهات على عناوين الشبكات المرتبطة معا و ليس على عنوان كل جهاز على الشبكة.

تستخدم الموجهات خوارزميات Algorithms توجيه مختلفة مع جداول التوجيه ، و هذه الخوارزميات تتضمن:

1- OSPF (Open Shortest Path First)
2- RIP (Routing Information Protocol)
3- LSP (NetWare Link Services Protocol)

تعتبر خوارزمية OSPF من النوع المسمى حالة الربط أو Link-State و هذا النوع من الخوارزميات يقوم بما يلي:

1- التحكم بعملية التوجيه.
2- السماح للموجهات بالإستجابة السريعة لأي تغيير يحدث على الشبكة.
3- نظرا لإحتوائها على قاعدة بيانات كبيرة و معقدة لتصاميم الشبكات فإنها توفر معرفة كاملة للموجهات بكيفية الإتصال بغيرها من الموجهات على الشبكة.

تعتبر خوارزمية OSPF مدعومة من بروتوكول TCP/IP.

تقوم هذه الخوارزمية بالتعرف على عدد المسارات أو الوجهات التي ستمر خلالها الحزم و اختيار أنسبها من خلال معرفة:

1- عدد القفزات Hops بين الأقسام المرتبطة معا.
2- سرعة المسار.
3- حركة المرور على كل مسار في الشبكة.
4- تكلفة استخدام كل مسار و مقدارها يحدد من قبل مدير الشبكة.

أما خوارزمية RIP فهي تنتمي للنوع المسمى الخوارزميات موجهة المسافة Distance-Vector Algorithms و هي مدعومة من بروتوكولات TCP/IP و IPX و هي كما هو واضح من اسمها تعتمد على حساب المسافة.

أما خوارزمية NLSP فهي تنتمي للنوع الأول Link-State و هي مدعومة من بروتوكول IPX.

تعتبر خوارزميات Link-State أكثر فعالية و تحقق إزدحاما أقل على الشبكة من خوارزميات Distance-Vector.

تعتبر الموجهات أبطأ من أغلب الجسور و ذلك لأن الموجهات يجب أن تقوم بعمليات معقدة على كل حزمة بيانات تتلقاها.

عندما تتسلم الموجهات حزم البيانات و التي تكون موجهة الى شبكة بعيدة فإن الموجه الأول يقوم بتوجيه الحزمة الى الموجه الذي يدير الشبكة البعيدة المطلوب تسليم الحزمة إليها.

بينما تقوم حزم البيانات بالمرور من موجه الى آخر يقوم الموجه باستخراج عنوان المرسل و المستقبل في الحزمة ويقوم بتغيير هيئتهما بشكل يستطيع بروتوكول الشبكة المستقبلة فهمه و التوافق معه، و لكن عملية التوجيه لا تتم و فقا لهذه العناوين و إنما تعتمد فقط على عنوان الشبكة المرسلة و المستقبلة.

تتضمن عملية تحكم الموجه بالحزم ما يلي:

1- منع البيانات المعطوبة من المرور عبر الشبكة.
2- تقليل إزدحام حركة المرور بين الشبكات.
3- استخدام أكثر كفاءة للوصلات بين الشبكات بالمقارنة مع الجسور.

من الممكن استخدام نظام عنونة الموجه لتقسيم شبكة كبيرة إلى أقسام أصغر يطلق عليها عادة Subnets.

و حيث أن الموجهات تمنع من مرور الرسائل الموجهة الى كل المستخدمين Broadcast Messages فإنها بالتالي تمنع من حدوث عواصف Broadcast Storms.

لا تستطيع جميع البروتوكولات العمل مع الموجهات.

البروتوكولات التي تعمل الموجهات تتضمن:

1- DECnet
2- TCP/IP
3- IPX
4- OSI
5- XNS
6- alk

أما البروتوكولات التي لا تعمل مع الموجهات فمنها:

1- Local Area Transport (LAT) من شركة ديجيتال.
2- NetBIOS.
3- NetBEUI

هناك نوعان رئيسيان للموجهات :

1- موجهات ساكنة Static.
2- موجهات ديناميكية Dynamic.

تتطلب الموجهات الساكنة من مدير الشبكة القيام بالتالي:

1- إعداد جداول التوجيه و التحكم بها.
2- تحديد الوجهات و المسارات المتوفرة على الشبكة.

و نظرا لأن هذه المهام موكلة لمدير الشبكة فإن مقدار الأمن يكون أكبر.
أما الموجهات الديناميكية فهي تتعرف بنفسها على الوجهات و المسارات على الشبكة، و لهذا فهي تحتاج الى مقدار ضئيل من الإعداد و لكنها تعتبر أكثر تعقيدا من الموجهات الساكنة، و هي تقوم بإختبار المعلومات من الموجهات الأخرى على الشبكة لتتخذ القرار الأنسب لتوجيه الحزم عبر الشبكة و يعتمد هذا القرار على عدة عوامل منها :

1- التكلفة.
2- مقدار الإزدحام عبر المسارات المختلفة.

هناك صفات و وظائف مشتركة بين الجسور و الموجهات ، و منها:

1- توجيه الحزم بين الشبكات.
2- إرسال البيانات عبر وصلات الشبكات الواسعة.
و أحيانا قد يخلط المرء بين الجهازين ، و لكن يكمن سر التفريق بينهما في حزم البيانات و التي تساعد على:

1- فهم ماهية الجسور و الموجهات.
2- التمييز بين الجسور و الموجهات.
3- اتخاذ القرار المناسب في اختيار الجسور أو الموجهات لتحقيق الغرض المطلوب.

يمكن رؤية الفرق الأساسي إذا عرفنا أن الجسر لا يرى سوى عنوان الجهاز المرسل و عنوان الجهاز المستقبل و إذا لم يتعرف على عنوان الجهاز المستقبل فإنه يقوم بتمرير الحزمة الى الى كل الأقسام ما عدى القسم الذي انطلقت منه ، الآن إذا كانت الشبكة صغيرة و أقسامها قليلة فلا مشكلة و لكن إذا كانت الشبكة كبيرة و أقسامها كثيرة فإن إرسال مثل هذه الحزمة الى كل الأقسام و الأجهزة على الشبكة سيؤدي الى إبطائها بشكل ملحوظ بل ربما أدى ذلك توقفها.

أما بالنسبة للموجهات فهي لا تعرف بالتحديد أين يقع كل جهاز على الشبكة و لكنها بدلا من ذلك تعرف عنوان الشبكة المختلفة المكونة للشبكة الواسعة كما تعرف كذلك عناوين الموجهات الأخرى المتصلة بهذه الشبكات لتوجيه الحزم المناسبة إليها ، كما أنها لا تمرر أبدا الرسائل الى كل المستخدمين و تمنع بذلك حدوث Broadcast Storm.

لا تتعرف الجسور إلا على مسار وحيد بين الشبكات أما الموجهات فتتعرف على جميع المسارات المتوفرة و تختبرها لإختيار الأفضل بينها ، و لكن نظرا لتعقيد عمل الموجهات فإنها تمرر البيانات بشكل أبطأ من الجسور.

إنطلاقا من جميع العوامل السابقة فإنك لست بحاجة لإستخدام الموجهات إلا في الحالات التالية:

1- تحتوي أقسام الشبكة لديك على 20 جهازا أو أكثر.
2- كل الأقسام أو بعضها تستخدم بروتوكولات معقدة مثل TCP/IP.
3- تحتاج الى توصيل شبكة LAN مع شبكة WAN.

هناك جهاز يجمع بين ميزات كل من الجسور و الموجهات و يسمى Brouter أو Multiprotocol Router، و هو يستطيع أن يعمل كموجه مع بروتوكول و كجسر مع باقي البروتوكولات عندما لا تكون هناك حاجة لإستخدام الموجه.

يقوم Brouter بالمهام التالية:

1- توجيه بروتوكولات مختارة و قابلة للتوجيه.
2- يعمل كجسر للسماح بمرور البروتوكولات غير المتوافقة مع الموجهات.
3- يحقق تكلفة أقل و كفاءة أكبر من استخدام جسر و موجه معا.

أما البوابة أو Gateway فهي جهاز يربط بين نظامين يستخدمان:

1- بروتوكولات مختلفة.
2- تصميم متباين لحزم البيانات.
3- لغات مختلفة.
4- تصاميم مختلفة.

لنأخذ مثالا على البوابات و ليكن بوابة البريد الإلكتروني :

أولا : تستقبل البوابة الرسالة في شكل معين.

ثانيا: تترجم الرسالة الى شكل جديد يستطيع المستقبل استخدامه.

ثالثا: توجه الرسالة الى مستقبلها.

تستطيع البوابات ربط الشبكات التي تعمل في بيئات متباينة مثل مزود ويندوز NT و شبكة أنظمة IBM و هي تفعل ذلك بأن تقوم بتسلم حزم البيانات من الشبكة الأولى ثم تقوم بإزالة كل معلومات البروتوكول منها ثم تعيد تشكيل الحزمة و تضيف إليها معلومات البروتوكول المستخدم في الشبكة المستقبلة ، إذاً ما تقوم البوابة به حقا هو عملية تحويل كاملة من بروتوكول الى بروتوكول آخر.

تعتبر البوابات ذوات مهمة محددة ، وغالبا يتم توفير مزود خاص في الشبكات الواسعة للعب دور البوابة و نظرا لأن العمليات التي تقوم بها البوابة من تحويل بين البروتوكولات يعتبر من الأمور المستهلكة لذاكرة و موارد الجهاز فإنه يستحسن أن يكون الجهاز القائم بدور البوابة مخصص فقط لهذه المهمة و أن لا توكل إليه مهام أخرى.

تتمثل مزايا البوابات فيما يلي:

1- تقوم البوابات بمهمتها المحددة بكفاءة و فعالية.
2- تخفف من الحمل على باقي الأجهزة.

أما العيوب فتتمثل بما يلي:

1- أن مهامها محدودة للغاية.
2- بطئ عملها.
3- مكلفة الثمن.


ملخص الدرس:

تقوم الموجهات بتوجيه البيانات بين عدة شبكات و هي نوعان : ساكنة و ديناميكية وهي لا تتعرف إلا على عنوان الشبكة و ليس عنوان الجهاز و تمنع من حدوث عواصف انتشار الرسائل و لكنها أقل سرعة من الجسور.

الجهاز الذي يجمع بين مزايا الجسور و الموجهات يسمى Brouter.

تقوم البوابات بالتحويل بين البروتوكولات المختلفة.

------------------
 
 

هانى الساحر

مؤسسي ريبير
إنضم
25 مارس 2011
المشاركات
7,050
مستوى التفاعل
30
دورة دراسية مجانية شاملة في شبكات الكمبيوتر للمبتدئين .
   
الحلقة الدراسية الثامنة و العشرون :



مبادئ الإرسال في الشبكات الواسعة
- 1 –


أولا:
الإتصالات التماثلية
سنتناول في هذا الدرس إن شاء الله البنود التالية:
1- شرح روابط الإتصال Dial-up كقنوات لإتصالات WAN.
2- شرح للخطوط المؤجرة كقنوات لإتصالات WAN.
3- سرد لمميزات و عيوب لكل من المحاسبة المتصلة بشكل مستمر Online و المحاسبة غير المتصلة بشكل مستمر Offline.

تستطيع الكمبيوترات استخدام خطوط الهاتف المتوفرة حاليا لأغراض التشبيك.
يطلق على شبكة الهاتف العالمية اسم Public Switched Telephone Network (PSTN)، و لأن هذه الشبكة قد أنشأت أصلا لنقل الصوت فإنها بشكل أساسي تستخدم خطوطا و اتصالات تماثلية ، لهذا فأنت بحاجة الى مودم ليقوم بتحويل إشارات الكمبيوتر الرقمية الى إشارات تماثلية تستطيع الإنتقال عبر خطوط شبكة الهاتف.

يطلق على الإتصال الذي تجريه باستخدام المودم الى رقم هاتف متصل بدوره بمودم آخر للدخول الى شبكة الكمبيوتر اسم Dial-up.

باستخدام اتصال Dial-up و الإشارات التماثلية فإن سرعات نقل البيانات تكون محدودة بسرعة المودم المستخدم و الذي لا تتجاوز سرعته 56 كيلوبت في الثانية.

تعتبر شبكة PSTN من شبكات الدوائر التبديلية Circuit-Switched Network.

يتم تحقيق الإتصال بواسطة مركز التبديل Switching Center الذي يقوم بالربط بين طرفي الإتصال و يحافظ على هذا الإتصال مادام هناك حاجة له.


تتمثل المشكلة في الإتصال عبر هذا النوع من الشبكات هو عدم الثبات في جودة الإتصال فهي تكون متغيرة و متذبذبة طوال فترة الإتصال مما يؤثر سلبا على سرعة و جودة نقل البيانات عبر خطوط شبكة الهاتف.

تقدم الشركة المزودة لخدمات الهاتف تشكيلة من أنواع و جودات مختلفة لخطوط الهاتف تشمل ما يلي:

1- النوع الأول Type 1 و يقدم خدمة صوتية.

2- النوع الثاني Type 2 و يوفر خدمة صوتية مع بعض التحكم بالجودة.

3- النوع الثالث Type 3 لنقل الصوت و موجات الراديو.

4- النوع الرابع Type 4 لنقل البيانات بسرعة تقل عن 1200 بت في الثانية.

5- النوع الخامس Type 5 خدمة لنقل البيانات فقط بسرعات أكبر من 1200 بت في الثانية.

6- النوع السادس Type 6 خدمة لنقل الصوت و البيانات عبر المسافات البعيدة.

7- النوع السابع Type 7 يسمح بنقل البيانات و الصوت عبر خطوط خاصة.

8- النوع الثامن Type 8 لنقل البيانات و الصوت بين أجهزة الكمبيوتر فقط.

9- النوع التاسع Type 9 لنقل الصوت و الفيديو.

10- النوع العاشر Type 10 مخصصة لإستخدام برامج و تطبيقات خاصة.

أما الخطوط المؤجرة فهي خطوط PSTN دائمة تربط بين موقعين و يتم عادة تأجيرها من مقدم خدمة الهاتف و الذي يوفر أيضا أدوات و أجهزة خاصة للمحافظة على الإشارات المنقولة عبر هذه الخطوط من التوهين و الضوضاء و التداخل، و تكون هذه الخطوط مخصصة فقط للمستخدمين المستأجرين و لا يستطيع غيرهم استخدام هذه الخطوط، و هذه الخطوط تكون مكلفة نظرا لأن مقدم الخدمة يخصص موارد خاصة لهذه الخطوط سواء تم استخدامها أو لم يتم، و لكن هذه التكلفة تكون غير ذات قيمة إذا كانت المؤسسة المستأجرة تنقل كميات كبيرة من البيانات أو تحتاج الى اتصال مستمر بقواعد بياناتها في مكاتبها المختلفة.

و لتحقيق الإتصال باستخدام الخطوط المؤجرة ليس هناك حاجة لإجراء اتصال لفتح الخط بين الطرفين كما في اتصالات Dial-up ، ففي الخطوط المؤجرة تكون الخطوط مفتوحة طوال الوقت.

توفر الخطوط المؤجرة سرعات اتصال أكبر من خطوط اتصالات Dial-up نظرا لإرتفاع و ثبات جودتها و لكن تبقى هذه السرعات محدودة بسرعة المودم المستخدم.

توفر أغلب شبكات الهاتف خيار بتأجير شبكة خاصة ظاهرية Virtual Private Network (VPN) .

الدوائر المستخدمة في شبكة اتصال VPN Dial-up تبدو و كأنها خطوط مؤجرة و لكنها في الحقيقة خطوط عادية ولكن يتم تحقيق استفادة قصوى من نظام شبكة الهاتف التبديلية لتوفير خدمة مشابهة لخدمة الخطوط المؤجرة.

يعتمد اختيارك للخطوط المؤجرة أو الإكتفاء بخطوط اتصال Dial-up على عاملين هما:

1- التكلفة.

2- كثافة استخدام الخدمة.

فقد تختار الخطوط المؤجرة إذا كنت تحتاج الى اتصال على مدار 24 ساعة ، أما إذا كان احتياجك للإتصال متقطعا أو على فترات متباعدة فيكون اختيار Dial-up يفي بالغرض.

الخطوط المؤجرة التماثلية أصبحت أقل استخداما و حل محلها الخطوط المؤجرة الرقمية.

هناك نوعان لإتصالات المحاسبة هما : اتصالات مستمرة Online ، اتصالات غير مستمرة وهي تعمل مع انقطاع الخط أو الإتصال Offline.

لنفترض وجود مصرف (إسلامي) و لديه فروع حول الدولة ، يقوم الزبائن بإجراء تحويلات الى حساباتهم أثناء النهار و يتم تخزين البيانات المتعلقة بهذه التحويلات في أجهزة محلية في فروع البنك، و إذا عرفنا أن المحاسبة غير المستمرة Offline لا تقوم بتحديث البيانات فوريا ، ففي حالة بنكنا فإنه في نهاية دوام البنك يتم نقل بيانات التحويلات الى الكمبيوتر المركزي في الفرع الرئيسي للبنك ليتم تحديث بيانات حسابات الزبائن و لهذه الغاية يكفي استخدام خطوط اتصال Dial-up لإتمام عملية نقل البيانات.

كتابة الرسائل و تخزينها ثم نقلها عبر الإنترنت هو مثال آخر على اتصالات Offline فعندما تكتب رسائل البريد الإلكتروني لا حاجة لأن تكتبها أثناء اتصالك بالإنترنت بل تستطيع كتابتها و تخزينها على جهازك و يكفي أن تجري الإتصال فقط عندما تريد إرسال هذه الرسائل ، و بنفس الطريقة لن تتسلم رسائل البريد الإلكتروني التي أرسلت إليك إلا بعد أن تتصل بالشبكة و تدخل الى حساب بريدك الإلكتروني.

لنلق نظرة الآن على اتصالات المحاسبة المستمرة Online.

لنستخدم نفس مثال المصرف السابق مع اختلاف بسيط أن بيانات تحويلات الزبائن يتم نقلها مباشرة الى الكمبيوتر المركزي ليتم تحديث بيانات الحسابات بشكل فوري ، فإذا قام زبون ما بإيداع أو سحب مبلغ ما فإن معلومات رصيده يتم تحديثها فورا و لتحقيق ذلك تستخدم خطوط مؤجرة أو شبكة كمبيوتر منفصلة.

قد تستخدم بعض المؤسسات كلي النوعين من المحاسبة Online و Offline وفقا لإحتياجات أقسام المؤسسة.

هناك خيار آخر لإتصالات WAN و هو ما يطلق عليه Multiplexing و هو الذي يسمح بإعداد خط بيانات واحد ثم مشاركة مجموعة من الأجهزة لاستخدام هذا الخط.

و هذا يختلف عن مصطلح Multilinking و الذي يعني أن عدة خطوط تماثلية يتم تجميعها معا لزيادة سعة النطاق لتوفير اتصال أسرع.


ملخص الدرس:

هناك نوعان رئيسيان لإتصالات خطوط الهاتف التماثلية و هما : Dial-up و الخطوط المؤجرة.

تنقسم اتصالات المحاسبة الى Online و تستخدم الخطوط المؤجرة بينما تستخدم Offline اتصالات Dialup.

هناك مصطلحان يستخدمان لتوفير خيارات إضافية للإتصال التماثلي لشبكات WAN و هما Multiplexing و Multilinking.


--------------
 
 

هانى الساحر

مؤسسي ريبير
إنضم
25 مارس 2011
المشاركات
7,050
مستوى التفاعل
30
دورة دراسية مجانية شاملة في شبكات الكمبيوتر للمبتدئين .
   
الحلقة الدراسية التاسعة و العشرون :



مبادئ الإرسال في الشبكات الواسعة
- 2 –


ثانيا:
الإتصالات الرقمية

سنتناول في هذا الدرس إن شاء الله البنود التالية:
1- مقدمة عن الشبكات الرقمية.
2- شرح مفهوم Pulse Code Modulation.
3- وصف لخدمات T1, E1, T3, Switched 56.
4- وصف ل DS-0 و DS-1 كأجزاء من خدمة T1.
5- شرح لدور CSU و DSU في خدمة T1.

مع أن بعض شبكات الكمبيوتر ما زالت تستخدم التقنية التماثلية ، فإنه من الممكن القول أن التقنية الرقمية بدأت مرحلة واسعة من الإنتشار.
تقدم الخطوط الرقمية نقلا أسرع و أكثر أمنا و خلواً من الأخطاء من الخطوط التماثلية .

تعتمد الخطوط الرقمية تقنية Point to Point و هي عبارة عن خطوط رقمية يتم استئجارها من شركات الإتصال و تصل بين موقع الشبكة المرسلة و الشبكة المستقبلة و يكون الإرسال في الإتجاهين في نفس الوقت Fullduplex.

الإتصالات الرقمية لا تحتاج الى مودم لتوفير الإتصال و بدلا من ذلك فإن البيانات ترسل من جسر أو موجه من خلال جهاز يسمى وحدة خدمة القناة وحدة خدمة البيانات أو Channel Service Unit/Data Service Unit (CSU/DSU) و مهمة هذا الجهاز تحويل الإشارت الرقمية القياسية للكمبيوتر الى إشارات رقمية متزامنة Synchronous و ثنائية القطبية Bipolar.


قد ترغب بأن تحمل شبكتك الصوت و البيانات باستخدام نفس الخطوط الرقمية، و حيث أن الصوت يعتبر إشارات تماثلية فلا بد أولا من تحويلها الى إشارات رقمية ليتسنى نقلها عبر الخطوط الرقمية.

هذا التحويل من الإشارات التماثلية الى الرقمية يسمى Pulse Code Modulation (PCM) و هو يمر بثلاث مراحل:

1- أخذ عينات Sampling.

2- تثبيت القيم Quantizing.

3- الترميز Encoding.

في المرحلة الأولى يتم أخذ عينات من الإشارة التماثلية علىفترات منتظمة ، و كلما كان معدل أخذ العينات أكبر كلما كان تمثيل الإشارة التماثلية أفضل.


في المرحلة الثانية يتم تقريب قيم العينات المأخوذة من الإشارة التماثلية الى أقرب عدد صحيح.

في المرحلة الأخيرة يتم تحويل القيم العددية الصحيحة من النظام العشري الى النظام الثنائي (المتكون من صفر و واحد) ليتم بثها كإشارات رقمية.

كل بت من البيانات يحتوي إما على القيمة صفر أو القيمة واحد.


لتمثيل كل قيمة من قيم العينات المأخوذة و المقربة الى أقرب عدد صحيح يستخدم 8 بت (8 بت يساوي 1 بايت).

لنلق نظرة على الخدمة الرقمية T1 ، و التي تستخدم زوجين من الأسلاك لتوفير اتصال باتجاهين في نفس الوقت ، فأحد الأزواج مخصص للإرسال و الزوج الآخر للإستقبال.

تعتبر خطوط T1 هي الأكثر شيوعا بين الخطوط الرقمية المستخدمة و هي تستطيع نقل الصوت و الفيديو إضافة للبيانات.

تصل سعة النطاق في خطوط T1 الى 1.544 ميجابت في الثانية و هي مقسمة الى 24 قناة ظاهرية و كل قناة تستطيع نقل البيانات بسرعة تصل الى 64 كيلوبت في الثانية.

تستخدم خطوط T1 في الولايات المتحدة و اليابان و جنوب أفريقيا فقط أما في غير هذه الدول فتستخدم خدمة مشابهة تسمى E1 و هي مكونة من 32 قناة و تصل سعة النطاق الكاملة لها الى 2.048 ميجابت في الثانية ، و في هذه الخطوط تستخدم قناتان لحمل معلومات التحكم بينما تستخدم الخطوط الأخرى لنقل البيانات.

تستطيع استئجار خط T1 كامل أو جزء منه ، يسمى كل جزء Fractional T1 (FT1) و تكون سعة نطاقه 64 كيلوبت في الثانية أو مضاعفات لهذا الرقم.

أما خدمة T3 فتوفر خطوط رقمية لنقل الصوت والبيانات بسرعة تتراوح بين 6 و 45 ميجابت في الثانية ، و من الممكن استخدام خط T3 ليحل محل عدة خطوط T1.

أما خدمة Switched 56 فتوفر سرعة اتصال تصل الى 56 كيلوبت في الثانية ، و هي أقل تكلفة و تستخدم عند الطلب و لا داعي لإستئجارها ، و كل جهاز يستخدم هذه الخدمة يحتاج الى جهاز CSU/DSU و الذي يستخدم للإتصال بالمواقع الأخرى لخدمة Switched 56.

عند استخدام خدمة T1 لنقل الصوت فإن سعة نطاق T1 تقسم الى 24 قناة صوتية و معدل النقل لكل من هذه القنوات يطلق عليه DS-0 Link.

يقوم DS-0 Link بأخذ ما معدله 8000 عينة من الإشارة الصوتية في الثانية الواحدة أي بتردد 8 كيلوهيرتز و نحن نعلم أن كل عينة يتم تمثيلها باستخدام 8 بت إذاً يكون معدل النقل على كل قناة صوتية 64000 بت أو 64 كيلوبت في الثانية ، في الولايات المتحدة كل قناة صوتية تنقل 56 كيلو بت من البيانات في الثانية بينما المقدار المتبقي من 64 كيلو بت أي 8 كيلوبت فيستخدم لنقل معلومات التحكم بالقناة.

تتكون Digital Signal level 1 (DS-1) من 24 قناة DS-0 أي 1.544 ميجابت في الثانية و هذه هي سعة النطاق الكلية لخط T1.

يتم التحكم بتوزيع سعة نطاق خطوط T1 باستخدام جهاز يسمى Network Resource Manager (NRM) و هو يقوم بتوفير سعة النطاق التي تتطلبها البرامج المختلفة.

تستخدم شبكات T1 تقنية Multiplexing لتسمح لمقدمي الخدمة بحمل أكثر من مكالمة عبر سلك واحد.

تقوم تقنية Multiplexing بجمع عدة إشارات من مصادر مختلفة داخل جهاز يسمى Multiplexer و الذي يقوم بتجميعها معا لتبث خلال سلك واحد و في الطرف المستقبل يتم الأمر بشكل معكوس.
من الممكن تجميع عدة خطوط T1 للحصول على معدلات إرسال عالية و هناك أربع أنواع لهذه الخطوط المجمعة معا :

1- Digital Signal Level 1C (DS-1C).

2- Digital Signal Level 2-Facility (DS-2)

3- Digital Signal Level 3-Facility (DS-3)

4- Digital Signal Level 4-Facility (DS-4)

و لمعرفة خصائص كل نوع أنظر الى الجدول التالي:



فالنوع الأول DS-1C يستخدم نظام الحمل T1C و يتكون من قناتي T1 و قادر على حمل 48 قناة صوتية ويستطيع نقل البيانات بسرعة 3.152 ميجابت في الثانية.

أما النوع الثاني DS-2 فيستخدم نظام الحمل T2 و يتكون من 4 قنوات T1 و قادر على حمل 96 قناة صوتية و يستطيع نقل البيانات بسرعة 6,312 ميجابت في الثانية.

أما النوع الثالث DS-3 فيستخدم نظام الحمل T3 و يتكون من 28 قناة T1 و قادر على حمل 672 قناة صوتية ويستطيع نقل البيانات بسرعة 44,736 ميجابت في الثانية.

أما النوع الرابع DS-4 فيستخدم نظام الحمل T4 و يتكون من 168 قناة T1 و قادر على حمل 4032 قناة صوتية و يستطيع نقل البيانات بسرعة 274,760 ميجابت في الثانية.

قبل بث إشارات الكمبيوتر الرقمية على خطوط T1 يجب أن تمر على جهاز Multiplexer أو Mux . تنتقل إشارات الكمبيوتر الرقمية أحادية القطبية Unipolar خلال وصلة RS-232C الى Multiplexer ليتم تحويلها الى إشارات ثنائية القطبية Bipolar و يتم ذلك باستخدام مكون داخل Multiplexer يسمى Digital Service Unit (DSU) و تسمى هذه الإشارات DS-1 Signals.

أما Channel Service Unit (CSU) فيقدم واجهة بين DSU و مقدم الخدمة Service Provider.

يعتبر مقدم الخدمة هو المسئول عن صيانة أجهزة و معدات الإتصالات الرقمية.

لإختبار الإرسال الرقمي و التأكد من خلوه من أي مشاكل يتم إجراء بضعة اختبارات Loopback و التي يتم خلالها إرسال إشارة كهربائية عبر الخط الى جميع المكونات بشكل متسلسل فإذا استجاب الجهاز أو المكون لهذه الإشارة فهو يعمل بشكل جيد و يتم الإنتقال الى الجهاز الذي يليه الى أن يعثر على جهاز لا يستجيب للإشارة فيعرف أنه هو المسبب للمشكلة.

أنواع خطوط T1 الأولى كان عليها المرور عبر مبدلات تماثلية Analog Switches قبل أن تصل الى الشبكة المستقبلة لهذا كان لابد من استخدام جهاز يسمى Compressor/Decompressor (Codec) على طرفي كل وصلة رقمية ليقوم بالتحويل بين الإشارات الرقمية و التماثلية .

أما الشبكات الحديثة فتكون رقمية من أولها الى آخرها.

ملخص الدرس:

تستخدم خدمة T1 الرقمية لنقل البيانات و الصوت و الفيديو بسرعة 1,544 ميجابت في الثانية .

أما الخدمة الشبيهة بها و المستخدمة خارج الولايات المتحدة و اليابان و جنوب أفريقيا فهي E1.

هناك عدة خدمات رقمية ناتجة عن تجميع عدة خطوط T1 هي T-1C و T2 و T3 و T4.

-----------------------
 
 

هانى الساحر

مؤسسي ريبير
إنضم
25 مارس 2011
المشاركات
7,050
مستوى التفاعل
30
دورة دراسية مجانية شاملة في شبكات الكمبيوتر للمبتدئين .
   
الحلقة الدراسية الثلاثون :



مبادئ الإرسال في الشبكات الواسعة
- 3 –

ثالثا:
دوائر التبديل

سنتناول في هذا الدرس إن شاء الله البنود التالية:
1- شرح لتقنية Circuit-Switching.
2- شرح لتقنية Message-Switching.
3- شرح لتقنية Packet-Switching.
4- شرح لعمل بروتوكول X.25 في شبكات تبديل الحزم Packet-Switching.

تقوم أنظمة الإتصال على مبدأ توفير إتصال بين المرسل و المستقبل و هذا ينطبق على الإتصالات الصوتية كما ينطبق على إتصالات البيانات.
مهما كان وسط الإرسال المستخدم ، فإن الشبكة عليها أن توفر نوعا من الربط بين مختلف المستخدمين لتوفير مكالمات مختلفة بينهم و يتم هذا باستخدام مفاتيح تبديل عند نقاط الإلتقاء.

هناك ثلاث وسائل لتبديل البيانات Switching Data على الشبكة:

1- Circuit-Switching.

2- Message-Switching.

3- Packet-Switching.

الوسيلة الأولى شبيهة بشبكة الهاتف ، فعندما تجري اتصالا هاتفيا فإن الشبكة تخصص قناة خاصة للمكالمة تستخدم حصريا من قبلك.

عند استخدام Circuit-Switching لنقل البيانات فإن على كلي الجهازين المرسل و المستقبل أن يكونا متفرغين لنقل البيانات بينهما فقط، ثم يتم إنشاء تتابع مؤقت من الدوائر من نقطة الى أخرى بين الجهازين و يتم الربط بين هذه الدوائر معا باستخدام مفاتيح تبديل، ويتم تحقيق الإتصال فور الإنتهاء من فترة صغيرة للإعداد، و تكون سرعة النقل بين الجهازين ثابتة.

توفر أنظمة Circuit-Switching الخصائص و المميزات التالية:

1- التغريم العكسي Reverse Charging أو تحويل قيمة المكالمة على الطرف الآخر.

2- تحويل المكالمة Call Redirect.

3- مكالمات واردة فقط Incoming Calls only.

4- مكالمات صادرة فقط Outgoing Calls Only.

5- إغلاق مجموعات المستخدمين عند الطلب .

6- إتصال عند التفرغ Connect when free.

أما عيوب هذا النظام فتتمثل فيما يلي:

1- مع زيادة حركة المرور عبر الشبكة فإن معدلات نقل البيانات تصبح منخفضة أي تقل سرعة نقل البيانات.

2- إذا كان الكمبيوتر المستقبل مشغولا أو كانت دوائر التبديل مزدحمة فإن على الكمبيوتر المرسل الإنتظار ربما طويلا الى أن يفرغ الكمبيوتر المستقبل أو دوائر التبديل.

3- و يعتبر العيب الأساسي هو أن هذا النظام يخصص قناة للإتصال بين الجهازين بغض النظر عن كمية البيانات التي يتم إرسالها عبر القناة مما يعني سوء استخدام لسعة النطاق فقد يتم الإتصال بين الجهازين و لكن دون إرسال أي بيانات بينهما.

4- على الجهازين المرسل و المستقبل استخدام نفس البروتوكولات لتحقيق الإتصال بينهما.

أما في نظام Message-Switching ، فإنه ليس من الضرورة على الجهاز المرسل و المستقبل أن يكونا متصلين في نفس الوقت و بدلا من ذلك فإن الرسائل تنتقل بينهما في الوقت المناسب لكليهما ، كما أنه ليست هناك حاجة لتخصيص قناة إتصال بين الجهازين.

لكي نفهم طريقة عمل هذا النظام لنفترض أنك ترسل رسالة ما الى الكلية ، يتم بداية إرسال الرسالة كوحدة كاملة من جهازك الى أقرب نقطة مفتاح تبديل ، يقوم مفتاح التبديل بقراءة عنوان المستقبل في الرسالة و من ثم يقوم بتوجيه الرسالة عبر الشبكة الى نقطة التبديل التالية فإذا كان المسار الى النقطة التالية مشغولا فإن الرسالة يتم تخزينها في الذاكرة الى أن يفرغ المسار و يتمكن من إرسال الرسالة و يطلق على هذه العملية Store-and-Forward Message-Switching، و باستخدام هذا النظام فإنه عند حدوث أي مشكلة أثناء إرسال الرسالة فإنه ليس على الكمبيوتر المرسل إعادة إرسال الرسالة ، فكل نقطة تبديل تمر بها الرسالة يتم الإحتفاظ فيها بنسخة من الرسالة بحيث إن حصلت أي مشكلة فإن أقرب نقطة لموقع حصول المشكلة تقوم بإعادة إرسال الرسالة الى النقطة التالية.

يضمن هذا النظام استخداما أمثل لسعة النطاق و يعتبر مناسبا في الشبكات التي تستخدم تطبيقات لا تحتاج الى اتصال مباشر أو تسليم فوري للبيانات.

أما عيب هذا النظام فيتمثل في أن المستخدم ليس له أي تحكم في موعد تسليم الرسالة.

عملية الإرسال في هذا النظام لا تمر بفترة إعداد و لكن هناك وقت أدنى لنقل الرسالة عبر الشبكة و يعتمد هذا الوقت على سرعة الوصلات بين نقاط التبديل و على الوقت الذي يمر عند كل نقطة و الذي يتم خلاله قراءة الرسالة من و الى الذاكرة قبل نقل الرسالة الى النقطة التالية.

و من مميزات هذا النظام أنه في حالة أن توفر أكثر من مسار بين نقطتين و كان أحد هذين المسارين مشغولا فإنه من الممكن توجيه الرسالة عبر المسار الآخر.

كما من الممكن إعطاء درجة لأهمية و أولوية الرسالة لكي يتم إرسالها قبل رسالة أخرى أقل أهمية و أولوية.

أما النظام الأخير وهو Packet-Switching فيعتبر أسرع بكثير من النظامين السابقين، و في هذا النظام لا ترسل الرسالة كوحدة متكاملة بل يتم تقسيمها الى حزم صغيرة و إرسالها و يقوم الجهاز المستقبل بإعادة تجميعها لتكوين الرسالة الأصلية ، و يضاف الى كل حزمة عنوان المرسل و المستقبل و معلومات تحكم.

يطلق على مفاتيح التبديل في هذا النظام اسم معدات اتصال البيانات Data Communication Equipment(DCE) ، و حيث أن حزم البيانات يتم إرسالها بشكل منفصل فإن كل حزمة قد تسلك مسارا مختلفا قبل أن تصل الى وجهتها و بالتالي قد تصل بعض الحزم قبل حزم أخرى أرسلت قبلها ، و لكن الجهاز المستقبل يقوم بإعادة ترتيبها وفقا لمعلومات التحكم التي تحملها هذه الحزم و ذلك باستخدام برامج خاصة.

من مميزات هذا النظام ما يلي:

1- أنه ليس على الجهازين المرسل و المستقبل استخدام نفس السرعة و البروتوكولات ليتصلا معا.

2- بما أن حجم الحزم صغير فعند حدوث مشكلة ما فإن إعادة إرسال الحزمة أسهل بكثير من إعادة إرسال رسالة بأكملها.

3- الحزم تشغل المسارات أو نقاط التبديل لفترة زمنية قصيرة نظرا لصغر حجم هذه الحزم.

تستخدم العديد من شبكات هذا النظام دوائر ظاهرية Switched Virtual Circuits (SVC) تتكون من سلسلة من الوصلات المنطقية بين الجهازين المرسل و المستقبل و تبقى هذه الدوائر فعالة مادام هناك تحاور بين الجهازين ، وهناك نوع آخر من هذه الدوائر الظاهرية يسمى Permanent Virtaul Circuits (PVC) و هي تشبه الخطوط المؤجرة و لكن هنا الزبون يدفع فقط مقابل الوقت الذي يتم فيه استخدام الخط.

قبل أن يتم الإرسال بين الجهازين باستخدام هذا النظام هناك مجموعة من الأمور التي يجب الإتفاق عليها أولا من جانب الجهازين:

1- الحجم الأقصى للرسالة التي يتم تقسيمها الى حزم.

2- المسار الذي ستسلكه حزم البيانات.

3- معلومات التحكم بتدفق البيانات و معالجة الأخطاء.

يعتبر X.25 هو البروتوكول أو المعيار الذي يقنن تدفق البيانات عبر شبكات Packet-Switching و هو يمثل الواجهة بين Data Communication Equipment (DCE) و التي سبق أن ذكرنا أنها تمثل مفاتيح التبديل ، و بين Data Terminal Equipment (DTE) و التي تمثل أجهزة كمبيوتر متوافقة مع بروتوكول X.25 و قد تكون عبارة عن موجه أو بوابة.

شبكات X.25 الأولى كانت تستخدم خطوط الهاتف لنقل البيانات ، و لكنها لم تكن فعالة و كانت عرضة لكثير من الأخطاء و المشاكل لهذا كان لا بد من إجراء العديد من عمليات معالجة الأخطاء مما كان يؤدي الى بطئ في عمل شبكات X.25.

تتكون حزمة بروتوكولات X.25 من ثلاث طبقات:

1- الطبقة أو الواجهة المادية Physical Layer ( Physical Interface).

2- طبقة وصلة البيانات Data-Link Layer و تسمى أيضا Link Control أو Link Access Protocol.

3- طبقة الشبكة Network Layer و تسمى أيضا Packet Level Protocol.

توفر الطبقة الأولى سيلا من البتات المتسلسلة مع توفير اتصال مزوج الإتجاه Full Duplex و هذه الطبقة تتعامل مباشرة مع وسط الإرسال و هي تتحكم بنقل البيانات الى وسط الإرسال.

أما الطبقة الثانية فهي المسئولة عن ما يلي:

1- توفير التزامن في البيانات المرسلة.

2- التأكد من خلو إطارات ( تكون البيانات على شكل حزم في طبقة الشبكة ثم تتحول الى إطارات في هذه الطبقة) البيانات المرسلة بين DTE و DCE من الأخطاء.

3- التحكم بتدفق الإطارات بين DTE و DCE.

البروتوكول الأساسي المستخدم في هذه الطبقة من حزمة X.25 هو البروتوكول High-Level Data Link Control (HDLC).

أما الطبقة الثالثة فهي مسئولة عما يلي:

1- إعداد الدوائر الظاهرية بين الأجهزة المتصلة.

2- تقسيم البيانات الى حزم.

3- عنونة و توجيه البيانات بين الأجهزة عبر الشبكة.

4- معالجة الأخطاء في الإرسال.

5- القيام بمهمة تقسيم قناة واحدة الى عدة قنوات منطقية و هذا ما يطلق عليه Multiplexing.

ملخص الدرس:

هناك ثلاث وسائل لتبديل البيانات Switching Data على الشبكة:

1- Circuit-Switching.

2- Message-Switching.

3- Packet-Switching.

يعتبر X.25 هو البروتوكول أو المعيار الذي يقنن تدفق البيانات عبر شبكات Packet-Switching و هو ينقسم الى ثلاث طبقات:

Physical Layer و Data-Link Layer و Network Layer.



-----------------------------
 
 

هانى الساحر

مؤسسي ريبير
إنضم
25 مارس 2011
المشاركات
7,050
مستوى التفاعل
30
دورة دراسية مجانية شاملة في شبكات الكمبيوتر للمبتدئين .
   
الحلقة الدراسية الثلاثون :



مبادئ الإرسال في الشبكات الواسعة
- 3 –

ثالثا:
دوائر التبديل

سنتناول في هذا الدرس إن شاء الله البنود التالية:
1- شرح لتقنية Circuit-Switching.
2- شرح لتقنية Message-Switching.
3- شرح لتقنية Packet-Switching.
4- شرح لعمل بروتوكول X.25 في شبكات تبديل الحزم Packet-Switching.

تقوم أنظمة الإتصال على مبدأ توفير إتصال بين المرسل و المستقبل و هذا ينطبق على الإتصالات الصوتية كما ينطبق على إتصالات البيانات.
مهما كان وسط الإرسال المستخدم ، فإن الشبكة عليها أن توفر نوعا من الربط بين مختلف المستخدمين لتوفير مكالمات مختلفة بينهم و يتم هذا باستخدام مفاتيح تبديل عند نقاط الإلتقاء.

هناك ثلاث وسائل لتبديل البيانات Switching Data على الشبكة:

1- Circuit-Switching.

2- Message-Switching.

3- Packet-Switching.

الوسيلة الأولى شبيهة بشبكة الهاتف ، فعندما تجري اتصالا هاتفيا فإن الشبكة تخصص قناة خاصة للمكالمة تستخدم حصريا من قبلك.

عند استخدام Circuit-Switching لنقل البيانات فإن على كلي الجهازين المرسل و المستقبل أن يكونا متفرغين لنقل البيانات بينهما فقط، ثم يتم إنشاء تتابع مؤقت من الدوائر من نقطة الى أخرى بين الجهازين و يتم الربط بين هذه الدوائر معا باستخدام مفاتيح تبديل، ويتم تحقيق الإتصال فور الإنتهاء من فترة صغيرة للإعداد، و تكون سرعة النقل بين الجهازين ثابتة.

توفر أنظمة Circuit-Switching الخصائص و المميزات التالية:

1- التغريم العكسي Reverse Charging أو تحويل قيمة المكالمة على الطرف الآخر.

2- تحويل المكالمة Call Redirect.

3- مكالمات واردة فقط Incoming Calls only.

4- مكالمات صادرة فقط Outgoing Calls Only.

5- إغلاق مجموعات المستخدمين عند الطلب .

6- إتصال عند التفرغ Connect when free.

أما عيوب هذا النظام فتتمثل فيما يلي:

1- مع زيادة حركة المرور عبر الشبكة فإن معدلات نقل البيانات تصبح منخفضة أي تقل سرعة نقل البيانات.

2- إذا كان الكمبيوتر المستقبل مشغولا أو كانت دوائر التبديل مزدحمة فإن على الكمبيوتر المرسل الإنتظار ربما طويلا الى أن يفرغ الكمبيوتر المستقبل أو دوائر التبديل.

3- و يعتبر العيب الأساسي هو أن هذا النظام يخصص قناة للإتصال بين الجهازين بغض النظر عن كمية البيانات التي يتم إرسالها عبر القناة مما يعني سوء استخدام لسعة النطاق فقد يتم الإتصال بين الجهازين و لكن دون إرسال أي بيانات بينهما.

4- على الجهازين المرسل و المستقبل استخدام نفس البروتوكولات لتحقيق الإتصال بينهما.

أما في نظام Message-Switching ، فإنه ليس من الضرورة على الجهاز المرسل و المستقبل أن يكونا متصلين في نفس الوقت و بدلا من ذلك فإن الرسائل تنتقل بينهما في الوقت المناسب لكليهما ، كما أنه ليست هناك حاجة لتخصيص قناة إتصال بين الجهازين.

لكي نفهم طريقة عمل هذا النظام لنفترض أنك ترسل رسالة ما الى الكلية ، يتم بداية إرسال الرسالة كوحدة كاملة من جهازك الى أقرب نقطة مفتاح تبديل ، يقوم مفتاح التبديل بقراءة عنوان المستقبل في الرسالة و من ثم يقوم بتوجيه الرسالة عبر الشبكة الى نقطة التبديل التالية فإذا كان المسار الى النقطة التالية مشغولا فإن الرسالة يتم تخزينها في الذاكرة الى أن يفرغ المسار و يتمكن من إرسال الرسالة و يطلق على هذه العملية Store-and-Forward Message-Switching، و باستخدام هذا النظام فإنه عند حدوث أي مشكلة أثناء إرسال الرسالة فإنه ليس على الكمبيوتر المرسل إعادة إرسال الرسالة ، فكل نقطة تبديل تمر بها الرسالة يتم الإحتفاظ فيها بنسخة من الرسالة بحيث إن حصلت أي مشكلة فإن أقرب نقطة لموقع حصول المشكلة تقوم بإعادة إرسال الرسالة الى النقطة التالية.

يضمن هذا النظام استخداما أمثل لسعة النطاق و يعتبر مناسبا في الشبكات التي تستخدم تطبيقات لا تحتاج الى اتصال مباشر أو تسليم فوري للبيانات.

أما عيب هذا النظام فيتمثل في أن المستخدم ليس له أي تحكم في موعد تسليم الرسالة.

عملية الإرسال في هذا النظام لا تمر بفترة إعداد و لكن هناك وقت أدنى لنقل الرسالة عبر الشبكة و يعتمد هذا الوقت على سرعة الوصلات بين نقاط التبديل و على الوقت الذي يمر عند كل نقطة و الذي يتم خلاله قراءة الرسالة من و الى الذاكرة قبل نقل الرسالة الى النقطة التالية.

و من مميزات هذا النظام أنه في حالة أن توفر أكثر من مسار بين نقطتين و كان أحد هذين المسارين مشغولا فإنه من الممكن توجيه الرسالة عبر المسار الآخر.

كما من الممكن إعطاء درجة لأهمية و أولوية الرسالة لكي يتم إرسالها قبل رسالة أخرى أقل أهمية و أولوية.

أما النظام الأخير وهو Packet-Switching فيعتبر أسرع بكثير من النظامين السابقين، و في هذا النظام لا ترسل الرسالة كوحدة متكاملة بل يتم تقسيمها الى حزم صغيرة و إرسالها و يقوم الجهاز المستقبل بإعادة تجميعها لتكوين الرسالة الأصلية ، و يضاف الى كل حزمة عنوان المرسل و المستقبل و معلومات تحكم.

يطلق على مفاتيح التبديل في هذا النظام اسم معدات اتصال البيانات Data Communication Equipment(DCE) ، و حيث أن حزم البيانات يتم إرسالها بشكل منفصل فإن كل حزمة قد تسلك مسارا مختلفا قبل أن تصل الى وجهتها و بالتالي قد تصل بعض الحزم قبل حزم أخرى أرسلت قبلها ، و لكن الجهاز المستقبل يقوم بإعادة ترتيبها وفقا لمعلومات التحكم التي تحملها هذه الحزم و ذلك باستخدام برامج خاصة.

من مميزات هذا النظام ما يلي:

1- أنه ليس على الجهازين المرسل و المستقبل استخدام نفس السرعة و البروتوكولات ليتصلا معا.

2- بما أن حجم الحزم صغير فعند حدوث مشكلة ما فإن إعادة إرسال الحزمة أسهل بكثير من إعادة إرسال رسالة بأكملها.

3- الحزم تشغل المسارات أو نقاط التبديل لفترة زمنية قصيرة نظرا لصغر حجم هذه الحزم.

تستخدم العديد من شبكات هذا النظام دوائر ظاهرية Switched Virtual Circuits (SVC) تتكون من سلسلة من الوصلات المنطقية بين الجهازين المرسل و المستقبل و تبقى هذه الدوائر فعالة مادام هناك تحاور بين الجهازين ، وهناك نوع آخر من هذه الدوائر الظاهرية يسمى Permanent Virtaul Circuits (PVC) و هي تشبه الخطوط المؤجرة و لكن هنا الزبون يدفع فقط مقابل الوقت الذي يتم فيه استخدام الخط.

قبل أن يتم الإرسال بين الجهازين باستخدام هذا النظام هناك مجموعة من الأمور التي يجب الإتفاق عليها أولا من جانب الجهازين:

1- الحجم الأقصى للرسالة التي يتم تقسيمها الى حزم.

2- المسار الذي ستسلكه حزم البيانات.

3- معلومات التحكم بتدفق البيانات و معالجة الأخطاء.

يعتبر X.25 هو البروتوكول أو المعيار الذي يقنن تدفق البيانات عبر شبكات Packet-Switching و هو يمثل الواجهة بين Data Communication Equipment (DCE) و التي سبق أن ذكرنا أنها تمثل مفاتيح التبديل ، و بين Data Terminal Equipment (DTE) و التي تمثل أجهزة كمبيوتر متوافقة مع بروتوكول X.25 و قد تكون عبارة عن موجه أو بوابة.

شبكات X.25 الأولى كانت تستخدم خطوط الهاتف لنقل البيانات ، و لكنها لم تكن فعالة و كانت عرضة لكثير من الأخطاء و المشاكل لهذا كان لا بد من إجراء العديد من عمليات معالجة الأخطاء مما كان يؤدي الى بطئ في عمل شبكات X.25.

تتكون حزمة بروتوكولات X.25 من ثلاث طبقات:

1- الطبقة أو الواجهة المادية Physical Layer ( Physical Interface).

2- طبقة وصلة البيانات Data-Link Layer و تسمى أيضا Link Control أو Link Access Protocol.

3- طبقة الشبكة Network Layer و تسمى أيضا Packet Level Protocol.

توفر الطبقة الأولى سيلا من البتات المتسلسلة مع توفير اتصال مزوج الإتجاه Full Duplex و هذه الطبقة تتعامل مباشرة مع وسط الإرسال و هي تتحكم بنقل البيانات الى وسط الإرسال.

أما الطبقة الثانية فهي المسئولة عن ما يلي:

1- توفير التزامن في البيانات المرسلة.

2- التأكد من خلو إطارات ( تكون البيانات على شكل حزم في طبقة الشبكة ثم تتحول الى إطارات في هذه الطبقة) البيانات المرسلة بين DTE و DCE من الأخطاء.

3- التحكم بتدفق الإطارات بين DTE و DCE.

البروتوكول الأساسي المستخدم في هذه الطبقة من حزمة X.25 هو البروتوكول High-Level Data Link Control (HDLC).

أما الطبقة الثالثة فهي مسئولة عما يلي:

1- إعداد الدوائر الظاهرية بين الأجهزة المتصلة.

2- تقسيم البيانات الى حزم.

3- عنونة و توجيه البيانات بين الأجهزة عبر الشبكة.

4- معالجة الأخطاء في الإرسال.

5- القيام بمهمة تقسيم قناة واحدة الى عدة قنوات منطقية و هذا ما يطلق عليه Multiplexing.

ملخص الدرس:

هناك ثلاث وسائل لتبديل البيانات Switching Data على الشبكة:

1- Circuit-Switching.

2- Message-Switching.

3- Packet-Switching.

يعتبر X.25 هو البروتوكول أو المعيار الذي يقنن تدفق البيانات عبر شبكات Packet-Switching و هو ينقسم الى ثلاث طبقات:

Physical Layer و Data-Link Layer و Network Layer.



-----------------------------
 
 
 
أعلى