32- التقنيات المتقدمة للشبكات الواسعة - 2 -

ثانيا: تقنية Frame Relay


سنتناول في هذا الدرس إن شاء الله البنود التالية:
1- تعريف لتقنية Frame Relay.
2- وصف لخصائص هذه التقنية و مهام تحكمها.
3- وصف لكيفية تشغيل هذه التقنية.
4- سرد لمميزات هذه التقنية.

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 الإسم لأن البيانات المرسلة يتم إرسالها على شكل وحدات تسمى إطارات Frames.

و قد طورت هذه التقنية لتحقق أكبر استفادة من الإتصالات الرقمية و أسلاك الألياف البصرية و لهذا فهي توفر :

1- إتصالات سريعة جدا.

2- موثوقية 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 الى منتدى Frame Relay Forum و هو عبارة عن منتدى أبحاث يجمع بين منتجي و موزدي 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 الإجهزة لا يكون مباشرا بل يمر عبر نظام من التنقلات عبر الشبكة.أنظر الصورة.

 

يتم تعريف PVC المتواجدة بين أي موقعين على شبكة Frame Relay بواسطة أرقام على طرفي الإتصال ، 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 و مستمر لشبكة Frame Relay ، مما يعني أن سعة نطاق الشبكة من الممكن تشاركها من قبل عدة PVC مختلفة.أنظر الصورة.

 

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 فتتستطيع 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 لتحكم معقد بمعالجة الأخطاء.

تتم عملية الإنضمام 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 الى 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 الى أي نقطة تبديل Switch ، يتم قراءة عنوان DLCI للمستقبل ، و المسار الذي سيسلكه ثم يتم توجيه الإطار وفقا لوجهته المناسبة.أنظر الصورة.

 

تسلك الإطارات نفس المسار بين المرسل و المستقبل بنفس التتابع مما يعني أنه ليست هناك أي قرارات توجيه مناطة بنقاط التبديل فالمسار يرسم و يعد قبل الإرسال و بالتالي ليست هناك أي مشكلة بخصوص تتابع البيانات المستقبلة.أنظر الصورة.

 

و لكن ينتج عما سبق عيب واضح لهذه التقنية و هو أنه في حال إزدحام 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 الى الأجهزة المرسلة تعلمها بالمسارات التي تعاني من ازدحام لكي يتم تفاديها.

إذا وصلت الشبكة الى 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 الإزدحام 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 و هذا في حالة الإزدحام على الشبكة.

يستخدم زبائن Frame Relay لإدارة اتصالهم بالشبكة جهازا يسمى واجهة الإدارة المحلية أو Local Management Interface (LMI) و الذي يقوم بما يلي:

1- يرسل طلبات للإستعلام عن حالة الشبكة.

2- يستقبل و يعالج الردود على هذه الطلبات.

و هذا الجهاز هو للمراقبة و جمع المعلومات فقط.

تنقسم شبكات Frame Relay الى قسمين :

1- شبكات واسعة عامة.

2- شبكات واسعة خاصة.

النوع الأول يتم توفيره من قبل شركات الإتصال و يتم تأجير خطوط للمستخدمين الراغبين بالإستفادة من خدمة Frame Relay و لتحقيق الإتصال لابد من توفر ما يلي:

1- Customer Termination Equipment (CTE).

2- PVC رقمي مستأجر.

3- نقطة خدمة Frame Relay Service Point.

يعتبر CTE هو الجهاز الذي يربط بين موقع الزبون و شبكة Frame Relay.أنظر الصورة.

 

يأتي CTE على عدة أشكال و هذا يتضمن :

1- موجه Router.

2- جسر Bridge.

3- جهاز وصول مستقل Frame Relay Access Device.

و أيا كان شكله فلا بد له أن يدعم مقاييس و شروط خاصة للوصول لشبكة Frame Relay و يطلق على هذه المقاييس User Network Interface (UNI).

يتصل CTE بخط مستأجر تتراوح سرعته بين 56 كيلوبت و 1.544 ميجابت في الثانية و يتصل هذا الخط بدوره بالشبكة من خلال منفذ وصول يسمى Frame Relay Access Port و الذي يتصل بدوره بنقطة تبديل Frame Relay Switch.أنظر الصورة.

 

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.أنظر الصورة.

 

أما باستخدام Frame Relay فكل ما نحتاجه هو استئجار خط قصير لربط كل فرع بأقرب مزود لخدمة Frame Relay.أنظر الصورة.

 

لنعرض بعض مميزات 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 الى إدارة أبسط و أقل تعقيدا من التقنيات الأخرى.

 

ملخص الدرس:

تستخدم Frame Relay الإتصالات الرقمية و أسلاك الألياف البصرية و تتراوح سرعتها بين 56 كيلوبت في الثانية و 45 ميجابت في الثانية و هي تنقسم الى نوعين شبكات عامة و شبكات خاصة و لا تحتاج إلى إدارة معقدة نظرا لبساطة عملها.

سيكون الدرس القادم إن شاء الله بعنوان التقنيات المتقدمة للشبكات الواسعة: ثالثا: تقنية ATM.

الكاتب : ouda
 

 

 

 


Copyright © www.kettaneh.net