ما هي تقنية الإيثرنت عبر وضع النقل غير المتزامن في الشبكات Ethernet over ATM

يُنظر إلى “ATM” على أنّها تقنية الشبكات النهائية التي ستسمح بشبكات النطاق العريض الحقيقية في المستقبل، وفي الوقت الذي تم فيه تقديم “ATM” كان من المقدر بشكل عام أنّها مسألة وقت فقط عندما تحل “ATM” محل تقنيات الشبكة الأخرى، ولا تزال تقنية “LAN” الأكثر شيوعاً وهي “Ethernet” وعلى الرغم من قدمها، كما لقد أدى التحويل وشبكة “Ethernet” السريعة و”Gigabit Ethernet” إلى زيادة عرض النطاق الترددي للتكنولوجيا وجودة الخدمة قيد التطوير والطريق.

ما هو وضع النقل غير المتزامن ATM

وضع النقل غير المتزامن “ATM”: هي تقنية تحويل وتعدد إرسال تجمع بين مزايا تبديل الدارات وتبديل الحزم، وتبديل الدارة هو أساس شبكة الهاتف التقليدية وهي تقنية توفر قدرة مضمونة وتأخير إرسال ثابت، ومن ناحية أخرى توفر تقنية تبديل الحزم المرونة والاستخدام الفعال لإجمالي عرض النطاق الترددي للشبكة، ومواضع تبديل الخلايا بين هذين الاثنين يوفر للشبكات زمن انتقال منخفض وإنتاجية عالية.

• “ATM” هي اختصار لـ “Asynchronous-Transfer-Mode”.

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

أساسيات وضع النقل غير المتزامن ATM

إنّ بساطة التبديل الخلوي تجعل من الممكن تنفيذ التبديل في الأجهزة ممّا يعني السرعة العالية، كما نّ معدلات النقل الحالية لـ “ATM”، هي “25 ميجابت في الثانية” و”155 ميجابت في الثانية” و”622 ميجابت في الثانية”، كما تنقل “ATM” البيانات في وحدات ذات حجم ثابت تسمى الخلايا.

تحمل كل خلية “53 بايت” من البيانات ومنها “48 بايت” مخصصة للحمولة و”5 بايت” للرأس، كما يسمح الحجم الصغير الثابت للخلية لـ “ATM” بنقل البيانات في الوقت الفعلي، مثل الصوت والفيديو عبر الشبكة البيانات في الوقت الحقيقي لا تتسامح مع تأخير الإرسال، والحجم الصغير يعني تأخير بسيط بين الخلايا ولكنّ الحجم الصغير يعني أيضاً عبء أكبر لبيانات الرأس.

كما يشير عدم التزامن في الاسم إلى أنّ النطاق الترددي محجوز عند الطلب، وعلى عكس الإرسال المتزامن الذي يعتبر “TDM” مثالاً جيداً عليه، لا يتم حجز عرض النطاق الترددي إذا لم يكن لدى المحطة ما ترسله، كما يمكن نقل البيانات بشكل غير متزامن عند الطلب ويقوم محول “ATM” بتعدد إرسال الخلايا إحصائياً إلى شبكة الإرسال.

• “TDM” هي اختصار لـ “Time-division-multiplexing”.

ما هي تقنية Ethernet

تقنية “Ethernet”: هي أكثر تقنيات “LAN” شعبية اليوم، وما يقرب من “80%” من جميع عمليات تثبيت “LAN” تستخدم شبكة إيثرنت وهذا يمثل أكثر من “120 مليون مضيف”، وشبكة إيثرنت مفهومة جيداً وسهلة التركيب ورخيصة وذات تقنية أفضل دعم من الشركات المصنعة، ومعدل النقل الأساسي لشبكة إيثرنت هو “10 ميجابت في الثانية”.

أساسيات تقنية Ethernet

“Ethernet” التقليدية هي تقنية وصول مشتركة وتعتمد على وسيط البث، كما تشترك جميع المحطات المتصلة بشبكة إيثرنت في وسيط اتصالات واحد أو كابل متحد المحور أو كابل زوج مجدول، وتختلف طبيعة البث الخاصة بشبكة إيثرنت اختلافاً كبيراً عن شبكات الند للند في “ATM”.

يأتي إيثرنت في طبولوجيتين هما الناقلة والنجمة، وكانت الناقلة التي تستخدم الكابل المحوري هي الهيكل الأصلي الذي نادراً ما يتم استخدامه بعد الآن، بسبب صعوبات إضافة أو نقل المستخدمين واستكشاف الأخطاء وإصلاحها، والطوبولوجيا الأكثر شيوعاً هي النجمة والتي تستخدم كابلات زوجية ملتوية ومحمية أو غير محمية.

في الهيكل النجمي يتم توصيل جميع المحطات بمركز أسلاك مركزي يحتوي على منفذ لكل محطة، كما يمكن أن يكون المكثف هو محور أو مفتاح، والمحور هو جهاز طبقة مادية “نقل” يبث الإشارات من المنفذ المصدر إلى جميع المنافذ الأخرى، والمحول هو جهاز طبقة ارتباط بيانات أكثر ذكاءً يعيد توجيه الإطارات من المنفذ المصدر إلى المنفذ الوجهة فقط.

كما يقلل من عدد الاصطدامات في الشبكة بأكملها، والتبديل هو تقنية تقسم الشبكة المحلية إلى عدة مقاطع شبكة أصغر أو مجالات تصادم، ممّا يوفر نطاقاً ترددياً كاملاً لكل جزء ويقلل من الازدحام الكلي للشبكة، ويُعد التبديل طريقة شائعة جداً وسهلة لإضافة سعة إلى “Ethernet” وللحصول على إيثرنت مبدّل يجب استبدال المحور فقط بمحول، وتظل المعدات والبرامج في مضيفي “Ethernet” غير متأثرة وتعتمد معظم شبكات “Ethernet” الحالية على التحويل.

ما هي تقنية ATM to Ethernet

يدعم التشغيل البيني “ATM-to-Ethernet” نقل حزم “ATM” عبر “Ethernet”، حيث يوفر بشكل خاص دعماً لتبادل وحدات بيانات بروتوكول الطبقة الثانية والثالثة “PDUs” بين مجالات “ATM” و”Ethernet”، في منصات التوجيه العالمي “MX Series 5G” المزودة بميكروفونات “ATM MIC”، يمكن تبادل إطارات “Ethernet” بين مجالات “ATM” و”Ethernet” عبر سلك زائف “MPLS” أو اتصال متقاطع من الطبقة 2 باستخدام اتصال متعدد الترجمة “TCC”.

كما أنّ طوبولوجيا “ATM-to-Ethernet” البيني الأساسية التالية، حيث يتم توصيل جهاز التوجيه حافة الموفر “PE1” بمجال “ATM”، ويكون جهاز التوجيه “Edge PE” متصلاً بمجال “Ethernet” وأجهزة التوجيه الطرفية “CE1″ و”CE2” للعملاء هي أجهزة يديرها العميل،كما يتم توصيل أجهزة توجيه “PE” عن طريق سلك زائف “MPLS”.

يمكن أن تشتمل حركة مرور “ATM” على ارتباط “PE1 – CE1” على إطارات إيثرنت غير مميزة بعلامات عبر تنسيق “ATM”، ويمكن أن تشتمل حركة مرور “Ethernet” على ارتباط “PE2 – CE2” على إطارات إيثرنت ذات علامات “VLAN” أحادية أو مزدوجة “VLAN” غير مميزة بعلامات اعتماداً على تكوين جهاز توجيه “PE2”.

• “CE” هي اختصار لـ “customer-edge-router”.

• “PE” هي اختصار لـ “provider-edge-router”.

• “MPLS” هي اختصار لـ “Multi-protocol-Label-Switching”.

• “TCC” هي اختصار لـ “Transaction-Category-Code”.

مبدأ عمل تقنية ATM to Ethernet

بالنسبة لعمل “ATM-to-Ethernet” يتم تعيين قيم معرف المسار الظاهري “VPI” ومعرف الدائرة الافتراضية “VCI” على ارتباط “ATM” إلى علامة “VLAN” الخارجية والداخلية على ارتباط “Ethernet”، كما يشير التعيين إلى أنّه يتم نسخ نفس القيمة أو إجراء ترجمة فردية، وإذا تم تمكين ترجمة “VLAN” فبدلاً من نسخ القيمة يتم إجراء ترجمة فردية على شبكة “Ethernet” المواجهة لـ “PE” باستخدام جدول بحث.

يتم إعادة تجميع خلايا “ATM” التي يتم استلامها على جهاز التوجيه “PE” في إطارات “AAL5” للتحكم في الارتباط المنطقي “LLC“، كما يزيل جهاز التوجيه الرأس والتذييل ويضيف علامتي “VLAN” الخارجية والداخلية إلى حمولة “Ethernet” غير المميزة بناءً على التكوين، حيث يجب أن تتوافق معرّفات “VLAN” مع “VPI” و”VCI” لخلية “ATM”.

يجب عليك إضافة ملصق “MPLS” قبل إرسال إطار “Ethernet” بعلامات “VLAN” المزدوجة عبر سلك “MPLS” الزائف ويمكن أيضاً إضافة علامات “MPLS” اختيارية أخرى، وعلى جهاز التوجيه “PE” تتم إزالة ملصق “MPLS” وعلامات “MPLS” الاختيارية ويتم إرسال إطار “Ethernet” نحو جهاز التوجيه “CE”، ويمكن تعديل أو إزالة علامة “VLAN” واحدة أو كلتيهما قبل إعادة توجيه الإطار إلى جهاز التوجيه “CE”.

• “AAL5” هي اختصار لـ “ATM-Adaptation-Layer-5”.

• “VLAN” هي اختصار لـ “Virtual-local-area-networks”.

• “LLC” هي اختصار لـ “Logical-Link-Control”.

• “VCI” هي اختصار لـ “Virtual-Connection-Identifier”.

قيود ميزة التشغيل البيني ATM to Ethernet

• ميزة التشغيل البيني “ATM-to-Ethernet” ليست متوافقة مع الإصدارات السابقة أو لا تعمل مع ميزة التشغيل البيني “ATM-Ethernet”، المدعومة على أجهزة التوجيه “M Series” و”T Series” والوظيفة هي نفسها ولكن التنفيذ مختلف.

• إجمالي عدد “VCIs” المدعومة هو 4000 لـ “ATM MIC” وهذا هو حد النظام الحالي.

• إذا تم تكوين واجهة منطقية لـ “ATM” باستخدام نطاق “VCI” لـ “”N VCIs” فسيتم خصم “N VCIs” من المجموعة المتاحة من “4000 VCIs”.

• لا يتم دعم جودة خدمة “ATM (QoS)” مع تغليف “VLAN”، وإذا تم استخدام عبارة “VCI-range” فإنّ تغليف “VLAN” يدعم العديد من “VCIs” على واجهة منطقية واحدة.