ما هو نظام ترحيل الإطار عبر تقنية MPLS في الشبكات

تم تطوير ترحيل الإطارات لحل مشاكل الاتصال التي لا تستطيع البروتوكولات الأخرى تحقيقها كالحاجة المتزايدة إلى سرعات أعلى والحاجة المتزايدة لكفاءة عرض النطاق الترددي الكبير، لا سيما للتكتل لحركة المرور “المتدفقة” وزيادة أجهزة الشبكة الذكية التي تقلل من معالجة البروتوكول والحاجة إلى توصيل شبكات (LAN) وشبكات (WAN).

ما هي تقنية MPLS

تقنية (MPLS): هي تقنية شبكات خاصة مشابهة لمفهوم (Frame Relay) من حيث تقديمها في “السحابة”، ويتمثل الاختلاف الأساسي مع (MPLS) في أنّه يمكن شراء جودة الخدمة للتطبيقات عبر (WAN) الخاصة، وإذا كان أحد التطبيقات يعمل جيداً على (Frame Relay) فسيعمل بشكل أفضل باستخدام (MPLS).

• “LAN” هي اختصار لـ “Local-Area-Network”.

• “MPLS” هي اختصار لـ “Multiprotocol-Label-Switching”.

• “LAN” هي اختصار لـ “Local-Area-Network”.

ما هو ترحيل الإطارات Frame Relay

ترحيل الإطار: هو خدمة اتصالات بتبديل الحزم مصممة لنقل البيانات بتكلفة فعالة من أجل حركة المرور المتقطعة بين شبكات المنطقة المحلية (LAN)، وبين نقاط النهاية في شبكات المنطقة الواسعة (WAN) وهذا النهج يسرع نقل البيانات.

يشيع استخدام مرحل الإطار لتوصيل جسرين أو أكثر من جسور (LAN) عبر مسافات كبيرة، وتدعم الأنظمة اتصالات شبكة ترحيل الإطارات كشبكة ترحيل الإطارات المباشرة، وتسمح للبيانات التي تستخدم اتصالات (SNA) أو (TCP / IP) عبر شبكة ترحيل الإطارات بالتحرك بسرعات تصل إلى (2.048 ميجابت في الثانية).

• “TCP / IP” هي اختصار لـ “Transmission-Control-Protocol/Internet-Protocol”.

• “SNA” هي اختصار لـ “Systems-Network-Architecture”.

أساسيات نظام ترحيل الإطار عبر MPLS

ترحيل الإطار هو بروتوكول بتبديل الحزم، لكن عملية ترحيل الإطارات مبسطة وهناك اختلافات كبيرة تجعل (Frame Relay) شكلًا أسرع وأكثر كفاءة من الشبكات، ولا تقوم شبكة ترحيل الإطارات بالكشف عن الأخطاء ممّا ينتج عنه مقدار أقل بكثير من النفقات العامة ومعالجة أسرع من (X.25)، وترحيل الإطار هو أيضاً بروتوكول مستقل فهو يقبل البيانات من العديد من البروتوكولات المختلفة، ويتم تغليف هذه البيانات بواسطة معدات ترحيل الإطارات وليس بواسطة الشبكة.

تعد أجهزة الشبكة الذكية المتصلة بشبكة ترحيل الإطارات مسؤولة عن تصحيح الخطأ وتنسيق الإطار ويتم تقليل وقت المعالجة وبالتالي يكون نقل البيانات أسرع وأكثر كفاءة، وبالإضافة إلى ذلك يُعد (Frame Relay) رقمياً بالكامل ممّا يقلل من فرصة الخطأ ويوفر معدلات إرسال ممتازة، ويعمل ترحيل الإطارات عادةً بسرعة (56 كيلو بت في الثانية) إلى (1.544 ميجابت في الثانية).

يرسل (Frame Relay) المعلومات في حزم تسمى الإطارات من خلال شبكة ترحيل الإطارات المشتركة بحيث يحتوي كل إطار على جميع المعلومات اللازمة لتوجيهه إلى الوجهة الصحيحة، لذلك يمكن لكل نقطة نهاية الاتصال بالعديد من الوجهات عبر ارتباط وصول واحد إلى الشبكة.

وبدلاً من تخصيص مقدار ثابت من عرض النطاق الترددي تقدم خدمات ترحيل الإطارات معدل المعلومات الملتزم به (CIR) الذي يتم إرسال البيانات به، ولكن إذا سمحت حركة المرور واتفاقية الخدمة الخاصة بك يمكن أن تنفجر البيانات أعلى من المعدل الملتزم به.

إنّ خدمة حامل ترحيل الإطارات (FRBS) التي تقدمها شركة الهاتف المحلي ستقوم بالتسجيل للحصول على معدل معلومات ملتزم (CIR) والذي قد يكون (64 كيلو بت في الثانية)، وهذا يعني أنّه سيتم ضمان أنّ البيانات سوف تمر عبر (PVC) الخاص بهذا المعدل.

ولكن اعتماداً على حركة مرور الشبكة ونوع الخط، مثل خط T1 الجزئي قادر على (128 كيلو بت في الثانية)، قد تحصل في الواقع على معدلات إرسال أعلى بفضل دفعات من السرعة تبلغ ثانيتين عبر الشبكة، وفي أوقات الذروة عندما يكون هناك الكثير من الازدحام يمكن الإرسال بسرعة (64 كيلوبت في الثانية) فقط.

بعد ذلك تحتاج إلى معدات ترحيل الإطارات، ونظراً لأنّ (Frame Relay) لا يوفر تحويل بروتوكول واكتشاف أو تصحيح الأخطاء يجب أن تكون أجهزة المستخدم النهائي ذكية، ويمكن عادةً الوصول إلى خدمة ترحيل الإطارات من خلال أجهزة ترحيل الإطارات، مثل مجمِّع أو مرحل الإطار (FRADs) أو موجهات الإطارات أو الجسور أو المحولات.

تقوم أجهزة توجيه الإطار بترجمة بروتوكولات اتصالات البيانات الحالية للإرسال عبر شبكة ترحيل الإطارات ثم تقوم بتوجيه البيانات عبر الشبكة إلى موجه إطار آخر أو جهاز آخر متوافق مع مرحل الإطار، كما يمكن لأجهزة توجيه الإطار التعامل مع العديد من أنواع البروتوكولات بما في ذلك بروتوكولات (LAN)، بحيث يتم استخدامها في البيئات التي تتطلب (T1) أو سرعات وصول أبطأ إلى الشبكة، ويدعم كل جهاز توجيه واحداً من العديد من واجهات البيانات المادية ويمكن أن يوفر العديد من منافذ المستخدم.

• “CIR” هي اختصار لـ “Committed-Information-Rate”.

• “FRAD” هي اختصار لـ “Frame-relay”.

• “PVC” هي اختصار لـ “Permanent-Virtual-Circuit”.

خصائص نظام ترحيل الإطار عبر MPLS

• كانت (AT&T) إلى حد بعيد أكبر مزود (Frame Relay)، حيث اعتمد العملاء شبكات (MPLS) أحدث وأكثر فعالية من حيث التكلفة.

• ترحيل الإطارات حتى وقت قريب كانت تقنية شبكات كانت الخدمة الأساسية لشبكات المنطقة الواسعة.

• يعتمد على الافتراض الأساسي من قبل شركات النقل بأنّه لن يستخدم جميع العملاء النطاق الترددي الكامل لداراتهم في نفس الوقت.

• يستخدم (Frame Relay) نموذج الاشتراك الزائد.

• كما تبيع شركات النقل (CIR) أو معدل المعلومات الملتزم بها على شبكة ترحيل الإطارات الخاصة بهم، وهذا المعدل هو النطاق الترددي الذي تضمنه شركة الاتصالات.

• قد تتفوق على معدل (CIR) الذي اشتريته ولكن في أوقات ازدحام الشبكة الشديد، فإنّ أي حزم ترسلها فوق (CIR) ستكون مؤهلة للتجاهل من قبل شركة النقل.

• لا يتمتع ترحيل الإطارات بإمكانية إدارة جودة الخدمة (QoS) ويتم استبداله إلى حد كبير بحلول (MPLS VPN) الأكثر فعالية من حيث التكلفة.

• يتم تكوين ترحيل الإطار بشكل عام كمحور وشبكة تحدث.

• يمكن تشغيل ترحيل الإطارات عبر (MPLS) للحصول على مزايا تحديد أولويات حركة المرور وإدارتها.

• اعتباراً من الربع الرابع من عام 2013م، ستتعرض لضغوط شديدة للعثور على أي مستخدمين لـ (Frame Relay)، حيث قامت شركات النقل بترحيل عملائها إلى شبكات (MPLS).

• (MPLS) هو بروتوكول يستخدم تسميات الحزم لتحديد أولويات حزم الشبكة لتحسين أداء الشبكة.

• (MPLS) هي تقنية شبكات خاصة مشابهة لمفهوم (Frame Relay) من حيث تقديمها في “السحابة”.

• يتمثل الاختلاف الأساسي مع (MPLS) في أنّه يمكن شراء جودة الخدمة للتطبيقات عبر (WAN) الخاصة.

• أثناء عملية التزويد سيجري الناقل مقابلة من أجل تحديد التطبيقات المهمة للعمل، وسيقومون بعد ذلك بإنشاء نموذج (QoS) لخدمة هذه التطبيقات على (WAN) الخاصة.

• ستعطى هذه التطبيقات الأولوية على كل حركة المرور الأخرى في أوقات ذروة الحمل، في حين أنّ (MPLS) قد لا يكون الحل الأقل تكلفة، إلّا أنّه التكنولوجيا الوحيدة التي ستدعم جودة الخدمة.

• بالنسبة لتطبيقات مثل (Citrix) و(SAP) و(Oracle) و(Siebel) و(Peoplesoft) و(VoIP) و(Video) يمكن للأداء باستخدام إمكانيات (QoS) لـ (MPLS) تحسين الجودة والإنتاجية بشكل كبير.

• إذا كان أحد التطبيقات يعمل جيداً على (Frame Relay)، فسيعمل بشكل أفضل باستخدام (MPLS)، كما أنّه إذا كان أحد التطبيقات لا يعمل بشكل كافٍ على شبكة (VPN) الخاصة على الإنترنت، وإذا كانت المشكلة هي فقدان الحزمة أو زمن الوصول فإنّ (MPLS) سيكون هو الحل.

ملاحظة:“QoS” هي اختصار لـ “Quality-of-Service” و”VPN” هي اختصار لـ “Virtual-Private-Network”.

ملاحظة:“VoIP” هي اختصار لـ “Voice-over-Internet-Protocol”.