خصائص ومبدأ تقنية تبديل الرسائل في الشبكات Massage Switching

عند التعامل مع شبكة كبيرة أو نقل بيانات لمسافات طويلة جداً فإنّه يكون هناك حاجة إلى مساعدة من أجهزة خارجية، ونتيجة لذلك يكون هناك حاجة إلى مسار محدد لتتبعه حزم البيانات الخاصة، ونظراً لوجود العديد من الخيارات للطريق الذي يجب اتباعه، يجب اختيار أحدها ويُشير التبديل إلى عملية تحديد المسار الذي سيتم من خلاله إرسال حزم البيانات الخاصة.

ما هي تقنية تبديل الرسائل Massage Switching

تقنية تبديل الرسائل: هو آلية تبديل تنقل الرسالة كوحدة كاملة وكاملة وتوجهها عبر العقد الوسيطة التي تخزن الرسالة وتعيد توجيهها، ولا يوجد مسار محدد بين المرسل والمستلم في طريقة تبديل الرسائل.

أساسيات مبدأ عمل تقنية تبديل الرسائل

تبديل الرسائل هو طريقة لنقل بيانات الاتصالات تم تقديمه لأول مرة في عام 1961م وعلى عكس تبديل الحزمة الذي جاء بعد ذلك فإنّ تبديل الرسائل يرسل الرسالة بأكملها كوحدة واحدة، ولنقل الرسالة يتم تخزين الرسالة أولاً ثم يتم نقلها عبر القفزات حتى تصل إلى الوجهة، ومعظم الرسائل كبيرة جداً بالنسبة إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، لذلك يتم تخزين الرسائل مؤقتاً في محرك الأقراص الثابتة.

في حين أنّ تبديل الرسائل ليس هو الطريقة الأساسية لنقل البيانات لأنّه أبطأ ويعاني من تأخيرات عند الإرسال فإنّه لا يزال يستخدم على نطاق واسع مع إرسال البريد الإلكتروني، بحيث تتمثل مزايا هذه الطريقة في انخفاض تكاليف النطاق الترددي وإدارة أفضل لازدحام الشبكة وسهولة نقل الرسائل إلى وجهات مختلفة.

كما تُعد تقنية تبديل الرسائل استراتيجية تبديل البيانات التي لا تتطلب وجود مسار مادي بين المرسل والمستقبل قبل أن يتم الاتصال، بحيث يقوم تبديل الرسائل بتمرير الرسائل عبر مرحلات تسمى تبديل المكاتب وفي شبكة تخزين وإعادة التوجيه، كما يتلقى كل مكتب تبديل رسالة ويفحصها بحثاً عن أخطاء ويعيد إرسالها إلى مكتب التبديل التالي على الطريق إلى الوجهة.

وبسبب المخازن المؤقتة الكبيرة والتأخيرات المتغيرة في تبديل الرسائل تستخدم معظم شبكات الكمبيوتر تقنيات تبديل الحزم أو تبديل الدوائر لمكونات الشبكة الأساسية الخاصة بها، وتضيف وظائف تبديل الرسائل مثل البريد الإلكتروني وبروتوكول نقل الملفات بمستويات أعلى، وفي تبديل الرسائل لا يوجد مسار مخصص محدد بين المرسل والمستقبل كما هو الحال في تبديل الدائرة.

ولإرسال الرسالة هناك العديد من عُقد تبديل الرسائل الوسيطة المسؤولة عن نقل الرسالة ويتم نقل الرسالة ككل من عقدة المصدر إلى عقدة الوجهة، كما أنّه عندما يرسل المصدر رسالة يتم إلحاق عنوان الوجهة بالرسالة وليست هناك حاجة لإنشاء مسار مخصص بين عقدتي اتصال.

وعندما يرسل المرسل رسالة لا تحتوي عُقد التبديل على مساحة كافية لتخزين الرسالة يجب أن تنتظر عقد التبديل السابقة، وعندما تحتوي العقدة التالية على مساحة كافية لتخزين الرسالة تقوم العقدة السابقة بإعادة توجيه الرسالة إلى العقدة التالية، ولهذا السبب يسمى هذا النوع من الشبكات أيضاً بشبكة تخزين وإعادة توجيه، ولا يُنصح باستخدام هذه التقنية في تطبيقات الوقت الفعلي مثل الفيديو والصوت وما إلى ذلك.

• “RAM” هي اختصار لـ “random access memory”.

مبدأ تقنية تبديل الرسائل

في تقنية تبديل الرسائل يتم إضافة عنوان وجهة الرسالة يمكّن تبديل الرسائل ويسهل التوجيه الديناميكي (dynamic routing) عن طريق توجيه الرسالة، وعبر العقد الوسيطة بناءً على المعلومات والبيانات المضمنة في الرسالة، كما يتم تكوين محولات الرسائل بطريقة توفر المسارات الأكثر فاعلية وبحيث تقوم كل عقدة بحفظ الرسالة الكاملة قبل إعادة توجيهها إلى العقدة التالية.

كما يُشار إلى هذا على أنّه شبكة تخزين وإعادة توجيه، ويتعامل تبديل الرسائل مع كل رسالة كما لو كانت كياناً منفصلاً، وتم تطوير تقنية تبديل الرسائل بشكل أساسي للعمل كبديل لتبديل الدارات وكان هذا قبل إدخال تبديل الحزمة وفي الأساس الرسالة هي وحدة أصغر.

في تقنية تبديل الرسائل يتم الاتصال بين المستخدمين النهائيين عن طريق إرسال واستقبال الرسالة وتتضمن هذه الرسالة البيانات الكاملة التي سيتم مشاركتها، بحيث لا يوجد مسار مخصص بين المرسل والمستقبل مثل تبديل الدائرة، ويتم توصيل المرسل والمستقبل عن طريق عدة عقد وسيطة تساعد وتضمن نقل البيانات بشكل صحيح بينهما، كما تُعرف شبكات بيانات تبديل الرسائل أيضاً باسم أنظمة القفزة (hop-by-hop).

كما تم استبدل تبديل الحزم تماماً تبديل الرسائل على الشبكات الحديثة ومع ذلك لا يزال هناك عدد قليل من بقايا تكنولوجيا تبديل الرسائل قيد الاستخدام اليوم، حيث تُعد تقنية البريد الإلكتروني أقدم بكثير من منهجيات الشبكة القياسية التي يتم تشغيلها حالياً، وكما تم اختراع البريد الإلكتروني في عصر تبديل الرسائل.

عندما تم تغيير طريقة إرسال البيانات إلى تبديل الحزم ظلت طرق تشغيل البريد الإلكتروني كما هي لذلك تستخدم هذه الخدمة إجراءات تبديل الرسائل التي يتم تشغيلها عبر تبديل الحزم، والجانب الأكثر وضوحاً في تبديل الرسائل الذي لا يزال البريد الإلكتروني يستخدمه هو مفهوم “التخزين وإعادة التوجيه”، حيث عند إرسال بريد إلكتروني فإنّ البروتوكول الذي يستخدمه نظام المراسلة لا يسلم البريد الإلكتروني مطلقاً إلى المستلم النهائي.

وبدلاً من ذلك يحدد بروتوكول نقل البريد البسيط (SMTP) خادم البريد الإلكتروني المرتبط بالمستلم كوجهة نهائية، بحيث تقع على عاتق برنامج عميل البريد الخاص بالمستلم مسؤولية الانتقال والتحقق من وجود أي بريد قيد الانتظار على خادم البريد الإلكتروني، كما يتم تنفيذ هذه المهمة عادةً بواسطة (POP) أو بروتوكول الوصول إلى الرسائل عبر الإنترنت (IMAP).

• “POP” هي اختصار لـ “Post Office Protocol”.

• “SMTP” هي اختصار لـ “Simple Mail Transfer Protocol”.

• “IMAP” هي اختصار لـ “Internet Message Access Protocol”.

مزايا تقنية تبديل الرسائل

• تتم مشاركة قنوات البيانات عبر الأجهزة المتصلة، ممّا يحسن من كفاءة استخدام النطاق الترددي المتاح.

• نظراً لأنّ الرسالة معلقة لفترة وجيزة في العقد، يمكن تقليل الازدحام المروري.

• يمكن إدارة الشبكة باستخدام أولوية الرسالة.

• يمكن تغيير حجم الرسالة المرسلة عبر الشبكة، ونتيجةً لذلك يمكنه التعامل مع البيانات من أي مقياس.

عيوب تقنية تبديل الرسائل

• يجب أن تحتوي مفاتيح تبديل الرسائل على مساحة تخزين كافية للاحتفاظ بالرسائل حتى يتم إعادة توجيهها.

• يمكن أن تنشأ التأخيرات الطويلة كنتيجة لإمكانيات تخزين وإعادة توجيه تقنية تبديل الرسائل.

خصائص تقنية تبديل الرسائل

• تبديل الرسائل هو أسلوب تبديل يتم فيه نقل الرسالة كوحدة كاملة وتوجيهها عبر العقد الوسيطة التي يتم تخزينها وإعادة توجيهها.

• في تقنية تبديل الرسائل، لا يوجد إنشاء مسار مخصص بين المرسل والمستقبل.

• يتم إلحاق عنوان الوجهة بالرسالة، بحيث يوفر تبديل الرسائل توجيهًا ديناميكياً، حيث يتم توجيه الرسالة عبر العقد الوسيطة بناءً على المعلومات المتوفرة في الرسالة.

• تتم برمجة مفاتيح تبديل الرسائل بهذه الطريقة بحيث يمكنها توفير المسارات الأكثر كفاءة.

• تقوم كل عقدة بحفظ الرسالة بأكملها ثم إعادة توجيهها إلى العقدة التالية، ويُعرف هذا النوع من الشبكات باسم شبكة التخزين وإعادة التوجيه.

• يتعامل تبديل الرسائل مع كل رسالة ككيان مستقل.