ما هي طبقات نظام ISDN في شبكات الحاسوب

تعتبر الشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة “ISDN” ببساطة شبكة رقمية ذات أغراض عامة قادرة على تقديم دعم كبير وكامل لمجموعة واسعة من الخدمات، مثل الصوت والبيانات والنص والصورة من خلال مجموعة صغيرة جداً من المستعملين متعددي الأغراض القياسيين وواجهات الشبكة، كما أنّه مفيد في توفير إطار عمل مفيد للغاية لتطوير وإنشاء شبكات وخدمات الاتصالات المستقبلية.

ما هي تقنية ISDN

تقنية “ISDN”: كانت تُعرف سابقاً باسم الشبكة الرقمية المتكاملة “IDN” وهي تقنية رقمية للتوحيد القياسي للتبديل والإرسال، وتدعم أيضاً نوعين من عمليات التحويل أي عمليات تبديل الدارات وعمليات تبديل الحزمة، وتهتم بنية البروتوكول بكلتا عمليتي التبديل هذه، كما يتم توفير تبديل الدائرة بمعدل بت رمزي للغاية يبلغ “64 كيلو بت في الثانية”، بينما يتم توفير تبديل الحزمة لنطاق واسع من معدلات البت حتى “64 كيلو بت في الثانية”.

• “ISDN” هي اختصار لـ “Integrated Services Digital Network”.

• “IDN” هي اختصار لـ “Integrated Digital Network”.

أنواع الطبقات في ISDN

تتضمن “ISDN” عادةً على آليتين متنوعتين للطبقات إحداهما لقنوات “B / H” والأخرى لقناة “D”، أمّا بالنسبة للقناة “D” تتضمن “ISDN” على بنية بروتوكول ثلاثية الطبقات، ومن ناحية أخرى بالنسبة للقناة “B” تحتوي “ISDN” على طبقة بروتوكول واحدة فقط أي أنّ الطبقة المادية وبقية الطبقات العليا تعتمد على التطبيق.

أولاً: الطبقة المادية

في هذه الطبقة تكون القنوات B وD متشابهة وتستخدم إمّا واجهة “BRI” أو “PRI”، وهي تحدد الجوانب الأساسية المختلفة، مثل المعلمات الميكانيكية والكهربائية للواجهة R وS وT وU أو الترميز أو مصدر الطاقة وما إلى ذلك، كما أنّها تستند إلى “X.21” للتفاعل مع شبكة تبديل الدائرة العامة من خلال “8 سنون” الموصل.

• “BRI” هي اختصار لـ “Basic Rate Interface”.

• “PRI” هي اختصار لـ “Primary Rate Interface”.

ثانياً: طبقة وصل البيانات

طبقة وصل البيانات: هي الطبقة التي تستخدم القناة B أو D بشكل عام “LAPB” أو “LAPD” وتستخدم قنوات B وD بروتوكولات ارتباط بيانات مختلفة مثل “LAPB” لقناة B و”LAPD” لقناة D.

• “LAPD” هي اختصار لـ “Link Access Procedure D channel”.

• “LAPB” هي اختصار لـ “Link Access Procedure B channel”.

ثالثاً: طبقة الشبكة

طبقة الشبكة: هي الطبقة التي تكون القناة فيها تحتوي على القناة B على خيارات مختلفة في الاتصال بالدائرة إمّا بشبكات تبديل الدارات أو تبديل الحزم أو مرحل الإطار أو شبكات “ATM“.

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

أساسيات طبقات ISDN

من الصعب تطبيق البنية البسيطة ذات السبع طبقات المحددة بواسطة “OSI” على “ISDN”، وأحد الأسباب هو أنّ “ISDN” تحدد قناتين مختلفتين B وD بوظائف مختلفة، كما إنّ قنوات “B” مخصصة للتواصل بين المستخدم أي تبادل المعلومات، وتستخدم قنوات D في الغالب لإرسال الإشارات من مستخدم إلى شبكة.

يستخدم المشترك القناة D للاتصال بالشبكة ثم القناة B لإرسال المعلومات إلى مستخدم آخر، وتتطلب هاتان الوظيفتان بروتوكولات مختلفة عن بعضها البعض في العديد من طبقات “OSI”، وتختلف “ISDN” أيضاً عن معيار “OSI” في احتياجات الإدارة الخاصة بها، ويعتبر التكامل العالمي اعتباراً أساسياً للشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة “ISDN”، ويتطلب الحفاظ على المرونة المطلوبة للحفاظ على تكامل الشبكة حقاً باستخدام الخدمات العامة قدراً كبيراً من الإدارة.

لهذه الأسباب ابتكر قطاع تقييس الاتصالات نموذجاً موسعاً لطبقات “ISDN”، وبدلاً من بنية واحدة من سبع طبقات مثل “OSI”، يتم تعريف “ISDN” في ثلاث مستويات منفصلة وهي خطة المستخدم ومستوى التحكم ومستوى الإدارة، ويحدد مستوى المستخدم وظيفة القناة B والقناة H الاتصال بين المستخدم والمستعمل، كما يحدد مستوى التحكم وظيفة القناة D عند استخدامها للإشارة وعند استخدامها لبيانات المشترك يتم تحديد القناة D على مستوى المستخدم.

تنقسم المستويات الثلاثة إلى سبع طبقات تتوافق مع نموذج “OSI”، كما سيتم استخدام قنوات D لخدمات مثل القياس عن بعد، لكن البروتوكولات التي ستجعل هذه الخدمات ممكنة لا تزال قيد الدراسة والقناة D هي قناة إشارات، وعلاوة على ذلك تُستخدم القناة D بشكل أساسي لإرسال إشارات من مستخدم إلى شبكة، لذلك تقتصر وظائفه على الطبقات الثلاث الأولى والطبقات من 4 إلى 7 والتي تتعلق بإشارات المستخدم من طرف إلى طرف.

• “OSI” هي اختصار لـ “Open Systems Interconnection Model”.

مبدأ عمل طبقات ISDN

في الطبقة المادية تكون القناتان B وD متشابهتين، كما يستخدمون إمّا واجهات “BRI” أو “PRI”، وفي طبقة ارتباط البيانات تستخدم القناة B إجراء الوصول إلى الرابط أي متوازن “LAPB”، مجموعة فرعية مبسطة من “HDLC” تستخدم فقط لتوصيل محطة بشبكة أو بعض إصداراتها، أمّا في طبقة الشبكة تحتوي القناة B على العديد من الخيارات.

يمكن للقنوات B وقنوات D التي تعمل مثل قنوات B الاتصال بشبكات تبديل الدارات وشبكات تبديل الحزم “X.25” وشبكات ترحيل الإطارات وشبكات “ATM” من بين أمور أخرى، كما تُترك خيارات مستوى المستخدم للطبقات من 4 إلى 7 للمستخدم ولم يتم تحديدها على وجه التحديد في “ISDN”، كما يحتاج فقط إلى مناقشة الطبقة المادية المشتركة بين قناتي B وD والطبقتين الثانية والثالثة من معيار القناة D.

من الصعب تطبيق البنية البسيطة ذات السبع طبقات المحددة بواسطة “OSI” على “ISDN”، وأحد الأسباب هو أنّ “ISDN” تحدد قناتين مختلفتين بوظائف مختلفة، وقنوات B مخصصة لتواصل المستخدم مع المستخدم، كما تستخدم قنوات D في الغالب إشارات مستخدم إلى شبكة، حيث يستخدم المشترك القناة D للاتصال بالشبكة ثم القناة B لإرسال المعلومات إلى مستخدم آخر.

كما تتطلب هاتان الوظيفتان بروتوكولات مختلفة عن بعضها البعض في العديد من طبقات “OSI”، حيث تختلف “ISDN” أيضاً عن معيار “OSI” في احتياجات الإدارة الخاصة بها، حيث يُعتبر التكامل العالمي اعتباراً أساسياً للشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة “ISDN”، والحفاظ على المرونة المطلوبة للحفاظ على تكامل الشبكة حقاً باستخدام الخدمات العامة قدراً كبيراً من الإدارة.

وبدلاً من بنية واحدة من سبع طبقات مثل “OSI” يتم تعريف “ISDN” في ثلاث مستويات منفصلة ومستوى المستخدم ومستوى التحكم ومستوى الإدارة، حيث يحدد مستوى المستخدم وظيفة القناة B والقناة H، كما يحدد مستوى التحكم وظيفة القناة D عند استخدامها للإشارة ويشمل مستوى الإدارة كلاً من المستخدم ومستوى التحكم ويستخدم لإدارة الشبكة بالكامل.

تنقسم المستويات الثلاثة إلى سبع طبقات تتوافق مع نموذج “OSI”، وعندما يتم استخدام قناة D للبيانات فإنّها تتصرف مثل قناة B، زفي النهاية سيتم استخدام قنوات D لخدمات مثل القياس عن بعد لكنّ البروتوكولات التي ستجعل هذه الخدمات ممكنة لا تزال قيد الدراسة، كما تُستخدم القناة D بشكل أساسي للإرسال من مستخدم إلى شبكة، وبالتالي تقتصر وظائفه على الطبقات الثلاث الأولى أي الطبقات من 4 إلى 7 معنية بإشارات المستخدم النهائي.

• “HDLC” هي اختصار لـ “High-level Data Link Control”.