ما هي حزمة Packet over SONET في شبكات

تعد الشبكات الضوئية المتزامنة “SONET” بروتوكول طبقة مادية لإرسال تدفقات بتات رقمية متنوعة عبر روابط الألياف الضوئية التي تُعد العمود الفقري لشبكات الاتصال، و”POS” هو معيار يقوم بتعيين حزم “IP” في إطارات “SONET”، ولتنفيذ هذه الآلية يعمل بروتوكول نقطة إلى نقطة “PPP” على أجهزة توجيه “IP”.

ما هي حزمة Packet over SONET

حزمة Packet over SONET”: هي شبكة منطقة حضرية “MAN” أو تقنية نقل شبكة واسعة “WAN” تحمل حزم “IP” مباشرة عبر إرسال “SONET” دون أي وسيلة ربط بيانات مثل “ATM” بينهما، كما تهدف إلى نقل البيانات بأعلى معدلات ممكنة، لأنّ “SONET” بها رأس حزمة أصغر من “ATM” أي “28 بايت” من إطار “810 بايت” مقارنة بـ 5 من أصل “53 بايت” خلية “ATM”، ومع ذلك فقد وفرت “ATM” بشكل تقليدي إدارة وجودة خدمة مثبتة “QoS” للنقل لمسافات طويلة.

ملاحظة:بروتوكول نقطة إلى نقطة “PPP” هو بروتوكول طبقة ارتباط بيانات يُستعمل لنقل البيانات بين جهازي كمبيوتر متصلين بشكل مباشر أي من نقطة إلى نقطة، وإنّه بروتوكول موجه للبايت يستعمل على نطاق كبير في اتصالات النطاق العريض “broadband” ذات الأحمال الثقيلة والسرعات العالية.

• “POS” هي اختصار لـ “Packet over SONET” و”SONET” هي اختصار لـ “Synchronous-optical-networking”.

• “PPP” هي اختصار لـ “Point-to-Point-Protocol” و”IP” هي اختصار لـ “Internet-Protocol”.

• “ATM” هي اختصار لـ “Asynchronous-Transfer-Mode” و”QoS” هي اختصار لـ “Quality-of-service”.

• “WAN” هي اختصار لـ “Wide-Area-Network” و”MAN” هي اختصار لـ “Metropolitan-Area-Network”.

الميزات التي يوفرها PPP في POS

أولاً: التأطير

• يغلف مخطط البيانات في إطار بحيث يمكن نقله عبر الطبقة المادية المحددة.

• إنّه يحدد بداية الإطارات ونهايتها ويوفر اكتشاف الأخطاء.

ثانياً: بروتوكول التحكم في الارتباط LCP

بروتوكول التحكم في الارتباط “LCP“: هو بروتوكول مسؤول عن إنشاء روابط الإرسال وتكوينها واختبارها وصيانتها وإنهائها، كما أنّه يضفي تفاوضاً على إعداد الخيارات واستخدام الميزات من خلال نقطتي النهاية للروابط.

• “LCP” هي اختصار لـ “Link-Control-Protocol”.

ثالثاً: بروتوكولات التحكم في الشبكة NCPs

• تُستخدم هذه البروتوكولات للتفاوض بشأن المعلمات والتسهيلات الخاصة بطبقة الشبكة.

• لكل بروتوكول طبقة أعلى مدعوم من “PPP” ويوجد “NCP” واحد.

ملاحظة:“NCP” هي اختصار لـ “Network Control Program”.

رابعاً: تطبيق النقاط Points Application

• لإرسال كمية كبيرة من حركة مرور الشبكة عبر الإنترنت.

• لإرسال حزم “IP” عبر شبكات المنطقة الواسعة “WAN“.

• في معيار حلقة الحزم المرنة “RPR”.

ملاحظة:“RPR” هي اختصار لـ “Resilient-Packet-Ring”.

أساسيات حزمة Packet over SONET

تم تطوير معايير “SONET” في منتصف الثمانينيات للاستفادة من النقل منخفض التكلفة عبر الألياف الضوئية، كما يحدد تسلسلاً هرمياً لمعدلات البيانات وتنسيقات لتأطير وتعدد إرسال بيانات الحمولة فضلاً عن مواصفات الإشارة الضوئية أي الطول الموجي والتشتت، ممّا يمكن إمكانية التشغيل البيني متعدد البائعين.

يوصف “SONET” أحياناً بأنّه “T-1 على المنبهات”، كما تم إنشاء التسلسل الهرمي الرقمي “DS-0″ و”DS-1″ و”DS-2” و”DS-3″، لتوفير النقل متعدد الإرسال الفعال من حيث التكلفة لحركة نقل الصوت والبيانات من موقع في شبكة إلى أخرى.

تُعتبر كل من “SONET” و”SDH” من بروتوكولات الطبقة المادية لأنّها توفر اتصالات دائمة ولا تتضمن اتصال وضع الحزمة، كما تُعد معدلات البت الممكنة فقط مضاعفات أعداد صحيحة معينة تبلغ “64 كيلوبت / ثانية” وتعتمد “SONET” في الواقع على تعدد الإرسال بتقسيم الوقت “TDM“، وهذا يجعلها تدعم بسهولة الخدمات ذات المعدل الثابت مثل الاتصالات الهاتفية.

صُممت طبيعتها المتزامنة لقبول الحركة بمضاعفات ثابتة بمعدل أساسي “64 كيلوبت / ثانية” دون الحاجة إلى بتات أشياء متغيرة أو تكييف معدل معقد، كما يعتمد تنسيق نقل البيانات “SONET” على إطار “125us” يتألف من “810 ثماني بتات”، ومنها 36 عبارة عن بيانات علوية و774 عبارة عن بيانات حمولة.

وإشارة “SONET” الأساسية التي يشار إلى إصداراتها الكهربائية والبصرية باسم “STS-1″ و”OC-1” على التوالي، وهي بالتالي تيار بيانات “51.84 ميجا بايت / ثانية” والذي يستوعب بسهولة قنوات “TDM” بمضاعفات “8 كيلو بايت / ثانية”.

يمكن استخدام “SONET” لتغليف “PDH” ومعايير الإرسال الرقمي السابقة الأخرى، كما يمكن استخدامه أيضاً بشكل مباشر لدعم إمّا وضع النقل غير المتزامن “ATM”، أو الحزم عبر شبكات “SONET / SDH (POS)”، لذا فإنّ “SONET / SDH” هي في الواقع حاوية نقل عامة لجميع الأغراض لنقل حركة الصوت والبيانات وهم في حد ذاتها ليسوا بروتوكولات اتصالات.

يجلب “SONET” معه مجموعة فرعية من المزايا التي تجعله يتفوق على التقنيات التنافسية، وهي تشمل التقاء متوسط ​​المدى، وتحسين العمليات والإدارة والصيانة والتزويد “OAM & P” ودعم تكوينات الدوائر متعددة النقاط، ومراقبة المنشأة غير التدخلية والقدرة على نشر مجموعة متنوعة من الخدمات الجديدة.

كما تُعد “OAM & P” المحسّنة أحد أكبر المساهمات التي تقدمها “SONET” إلى مجال الشبكات، ولطالما كانت مراقبة العناصر والشبكات وإدارتها وصيانتها شيئاً من جهد اللحاق بالركب بسبب تعقيد، وتنوع العناصر في شبكة مزود الخدمة النموذجي وتتضمن عبء “SONET” القدرة على التحقق من الأخطاء والبايت لاستمرارية الشبكة ومجموعة متنوعة من رسائل الإدارة المحددة بوضوح.

• “OAM & P” هي اختصار لـ “Operations-Administration-Maintenance&Provisioning” و”TDM” هي اختصار لـ “Time-division-multiplexing”.

• “PDH” هي اختصار لـ “plesiochronous-digital-hierarchy” و”SDH” هي اختصار لـ “Synchronous-Digital-Hierarchy”.

تطور عمل حزمة Packet over SONET

الشبكات الضوئية المتزامنة “SONET” والتسلسل الهرمي الرقمي المتزامن “SDH” هُما بروتوكولا تعدد إرسال مكافئان لنقل تدفقات بتات رقمية متعددة، وباستخدام الليزر أو مصابيح الثنائيات الباعثة للضوء “LED” على نفس الألياف الضوئية.

تم تصميم “SONET” و”SDH” ليحل محل نظام التسلسل الهرمي الرقمي المتزامن “PDH” للتخلص من مشاكل المزامنة التي يعاني منها “PDH“، وإنّ “SONET” متزامن ممّا يعني أنّ كل اتصال يحقق معدل بت وتأخير ثابت، وعلى سبيل المثال يمكن استخدام “SDH” أو “SONET” للسماح للعديد من مزودي خدمة الإنترنت بمشاركة نفس الألياف الضوئية، ودون أن يتأثر كل منهم بحمل حركة المرور ودون القدرة على اقتراض سعة مجانية مؤقتًا من بعضهم البعض.

الحزم عبر “SONET / SDH” هو بروتوكول اتصالات لإرسال الحزم في شكل بروتوكول نقطة إلى نقطة “PPP” عبر “SDH” أو “SONET”، وكلاهما بروتوكولات قياسية لتوصيل المعلومات الرقمية باستخدام الليزر أو الصمامات الثنائية الباعثة للضوء “LEDs” على الألياف الضوئية بمعدلات خط عالية، كما يتم تعريف “POS” بواسطة “RFC 2615” كـ “PPP” عبر “SONET / SDH”.

“PPP” هو بروتوكول من نقطة إلى نقطة تم تصميمه كطريقة قياسية للاتصال عبر روابط من نقطة إلى نقطة، ونظراً لأنّ “SONET / SDH” يستخدم دوائر من نقطة إلى نقطة فإنّ “PPP” مناسب تماماً للاستخدام عبر هذه الروابط، كما يتم إجراء التخليط أثناء إدخال حزم “PPP” في إطار “SONET / SDH” لحل مختلف الهجمات الأمنية بما في ذلك هجمات رفض الخدمة وتقليد إنذارات “SONET / SDH”.

تم اعتماد هذا التعديل على أنّه فعال من حيث التكلفة لأنّ خوارزمية التخليط كانت مستخدمة بالفعل بواسطة المعيار المستخدم لنقل خلايا “ATM” عبر “SONET / SDH”، ومع ذلك يمكن تعطيل التخليط اختيارياً للسماح للعقدة بالتوافق مع عقدة أخرى تستخدم إصدار “RFC 1619” المتقادم من “Packet over SONET / SDH” الذي يفتقر إلى جهاز تشويش إذاعي.

• “RFC” هي اختصار لـ “Request-for-Comments” و”LED” هي اختصار لـ “Light-Emitting-Diode”.