اقرأ في هذا المقال
يتم تسريع الشبكة عن طريق نشر مسرع الشبكة ويسمى أيضاً مسرع شبكة المنطقة الواسعة “WAN” ويمكن أن يكون مكوناً من مكونات الأجهزة أو البرامج أو الأجهزة، والتي يتم تنفيذها في بيئة افتراضية ويتم نشر مسرعات “WAN” في كل طرف من الأطراف المتصلة بالقرب من مستودعات النسخ الاحتياطي الخاصة بهم، ويقوم مسرع “WAN” المصدر بتخزين البيانات جنباً إلى جنب مع معلومات التحكم لإلغاء البيانات المكررة عالمياً، ويقوم مسرع “WAN” الوجهة بتخزين بيانات ذاكرة التخزين المؤقت العالمية.
ما هو تسريع الشبكة
تسريع الشبكة “Network Acceleration”: هو عبارة عن مجموعة من التقنيات المستخدمة لزيادة سرعة تدفق المعلومات بين المستخدمين النهائيين لنقل تجربة شبكة أفضل ويُعرف أيضاً باسم تحسين “WAN” أو تسريع “WAN”.
- “WAN” هي اختصار لـ “Wide-Area-Network”.
التقنيات المستخدمة في تسريع الشبكة
1- تشكيل حركة المرور
يتم تعيين الأولوية لحركة مرور الشبكة التي يتم على أساسها تخصيص النطاق الترددي الأساسي.
2- إلغاء البيانات المكررة وتخزين البيانات مؤقتا
- يتم تخزين البيانات المكررة مؤقتاً وإرسال مراجع منها لطلبات إضافية لنفس البيانات.
- هذا يقلل من حجم البيانات للنسخ الاحتياطي عن بعد والنسخ المتماثل والتعافي من الكوارث.
3- الضغط
يتم تقليل حجم البيانات إلى استخدام نطاق ترددي أقل.
4- اختيار البروتوكولات
- تم تصميم البروتوكولات عالية الأداء لتوفير نطاق ترددي عالٍ حتى في الشبكات المعطلة.
- تتيح هذه البروتوكولات إعادة الإرسال المنخفض للحمل وتصحيح الخطأ الأمامي لمعالجة فقدان الإطار.
5- انتحال البروتوكول
يتم تجميع البروتوكولات الصغيرة ذات الصلة في بروتوكول واحد.
6- مراقبة الشبكة
يتم الكشف عن حركة المرور غير الضرورية والتعامل معها وفقاً لذلك.
7- تطبيق القواعد
يتم وضع وتنفيذ القواعد الخاصة بالتنزيلات واستخدامات الإنترنت.
أساسيات تسريع الشبكة
أدى النمو السريع لشبكات الكمبيوتر في العقد الماضي بالإضافة إلى المزايا المعروفة جيداً إلى حدوث اضطرابات واختناقات في استخدام أجهزة الشبكة التقليدية، وعلى سبيل المثال قد تقضي وحدة المعالجة المركزية “CPU” لجهاز كمبيوتر متصل بشبكة نسبة متزايدة من وقتها في معالجة اتصالات الشبكة، ممّا يترك وقتًا أقل متاحًا للأعمال الأخرى.
كما يتم إجراء عمليات تبادل بيانات الملفات بين الشبكة ووحدة تخزين الكمبيوتر مثل محرك الأقراص عن طريق تقسيم البيانات إلى حزم لنقلها عبر الشبكة، ويتم تغليف كل حزمة في طبقات من معلومات التحكم التي تتم معالجتها طبقة واحدة في كل مرة بواسطة وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر المستقبِل.
على الرغم من زيادة سرعة وحدات المعالجة المركزية “CPU” باستمرار إلّا أنّ هذا النوع من معالجة البروتوكول يمكن أن يستهلك معظم طاقة المعالجة، والمتاحة لأسرع وحدة المعالجة المركزية المتاحة تجارياً ويشير تقدير تقريبي إلى أنّه في شبكة بروتوكول التحكم في الإرسال “TCP” أو بروتوكول الإنترنت “IP”، يحتاج المرء حالياً إلى هرتز واحد من سرعة معالجة وحدة المعالجة المركزية لمعالجة بت واحد في الثانية من بيانات الشبكة.
كما تتطلب التقنيات المتطورة مثل تخزين “IP” وتدفق الفيديو والصوت والمحتوى عبر الإنترنت والشبكات الخاصة الافتراضية “VPN” والتجارة الإلكترونية أمان البيانات والخصوصية، مثل أمان “IPSec” وطبقة المقابس الآمنة “SSL” وأمان طبقة النقل “TLS” والتي تزيد من متطلبات الحوسبة من وحدة المعالجة المركزية، وبالتالي تحول اختناق حركة مرور الشبكة من الشبكة الفعلية إلى وحدة المعالجة المركزية المضيفة.
- “CPU” هي اختصار لـ “Central-Processing-Unit” و”IP” هي اختصار لـ “Internet-Protocol”.
- “TLS” هي اختصار لـ “Transport-Layer-Security” و”SSL” هي اختصار لـ “Secure-Sockets-Layer”.
- “VPN” هي اختصار لـ “Virtual-Private-Network” و”TCP” هي اختصار لـ “Transmission-Control-Protocol”.
مبدأ عمل تسريع الشبكة
يتم إنجاز معظم اتصالات الكمبيوتر الشبكية بمساعدة بنية البرامج ذات الطبقات لنقل المعلومات بين أجهزة الكمبيوتر المضيفة المتصلة بالشبكة، وعادةً ما تستند الوظائف العامة لكل طبقة إلى معيار دولي تحدده منظمة المعايير الدولية “ISO” ويُسمى نموذج شبكة ربط الأنظمة المفتوحة “OSI”، كما يحدد نموذج “OSI” سبع طبقات معالجة تمر من خلالها المعلومات التي يتلقاها المضيف وتكون قابلة للتقديم للمستخدم النهائي.
إنّ الشبكات قد تتضمن على سبيل المثال ناقل عالي السرعة مثل اتصال “Ethernet” أو اتصال إنترنت بين شبكات محلية متباينة “LAN“، ويتضمن كل منها مضيفين متعددين أو أي مجموعة متنوعة من الوسائل المعروفة الأخرى لنقل البيانات بين المضيفين، ووفقاً لمعيار “OSI” يتم توصيل الطبقات المادية بالشبكة عند المضيفين المعنيين، ممّا يوفر نقل واستلام بتات البيانات الأولية عبر الشبكة.
تتم خدمة طبقة ارتباط البيانات من خلال الطبقة المادية لكل مضيف وتوفر طبقات ارتباط البيانات تقسيم الإطار وتصحيح الخطأ للبيانات المستلمة من الطبقات المادية، بالإضافة إلى معالجة إطارات الإقرار المرسلة من قبل المضيف المستلم وطبقة شبكة لكل مضيف، تُستخدم بشكل أساسي للتحكم في حجم وتنسيق الشبكات الفرعية لحزم البيانات ويتم خدمتها بواسطة طبقات ارتباط البيانات المعنية.
كما تتم خدمة طبقة النقل بواسطة كل طبقة شبكة وتتم خدمة طبقة جلسة بواسطة كل طبقة نقل داخل كل مضيف، وتقبل طبقات النقل البيانات من طبقات الجلسة الخاصة بها وتقسم البيانات إلى وحدات أصغر لإرسالها إلى طبقات النقل للمضيفين الآخرين، حيث تقوم كل طبقة من طبقات النقل هذه بتوصيل البيانات للعرض التقديمي إلى طبقات العرض المعنية.
تسمح طبقات الجلسة بتحكم محسّن في الاتصال بين المضيفين وتتم خدمة طبقات العرض التقديمي من خلال طبقات الجلسة الخاصة بها، وطبقات العرض التي تترجم بين دلالات البيانات وبناء الجملة والتي قد تكون خاصة بكل مضيف والهياكل الموحدة لتمثيل البيانات، كما يمكن أيضًا ضغط البيانات أو تشفيرها على مستوى العرض التقديمي.
تتم خدمة طبقات التطبيق من خلال طبقات العرض التقديمي الخاصة بها وطبقات التطبيق التي تترجم بين البرامج الخاصة بالمضيفين الفرديين، والبرامج الموحدة للعرض التقديمي إمّا إلى تطبيق أو مستخدم نهائي، وتسمى القواعد والاتفاقيات الخاصة بكل طبقة ببروتوكول تلك الطبقة وبما أنّ البروتوكولات والوظائف العامة لكل طبقة متكافئة تقريبًا في مضيفين مختلفين، فمن المفيد التفكير في حدوث اتصال مباشرة بين طبقات متطابقة من مضيفين مختلفين.
على الرغم من لا تتواصل طبقات الأقران هذه بشكل مباشر دون نقل المعلومات بالتسلسل عبر كل طبقة، وتؤدي كل طبقة سفلية خدمة للطبقة التي تعلوها مباشرة للمساعدة في معالجة المعلومات التي يتم الاتصال بها، وتحفظ كل طبقة المعلومات للمعالجة والخدمة للطبقة التالية ونظراً لتعدد معماريات الأجهزة والبرامج والأجهزة والبرامج المستخدمة بشكل شائع، فإنّ كل طبقة ضرورية لضمان وصول البيانات إلى الوجهة المقصودة بالشكل المناسب، بغض النظر عن الاختلافات في الأجهزة والبرامج التي قد تتدخل.
عند إعداد البيانات للإرسال من المضيف الأول إلى المضيف الثاني تتم إضافة بعض بيانات التحكم في كل طبقة من المضيف الأول فيما يتعلق ببروتوكول تلك الطبقة، حيث لا يمكن تمييز بيانات التحكم عن البيانات الأصلية لجميع الطبقات الدنيا من ذلك مضيف، وبالتالي تقوم طبقة التطبيق بإرفاق رأس تطبيق ببيانات الحمولة وترسل البيانات المجمعة إلى طبقة العرض التقديمي للمضيف المرسل، والذي يتلقى البيانات المجمعة ويعمل عليها ويضيف رأس عرض تقديمي إلى البيانات، ممّا يؤدي إلى تجميع آخر مدمج حزمة البيانات.
- “LAN” هي اختصار لـ “Local-area-Network” و”OSI” هي اختصار لـ “Open-Systems-Interconnection”.
