أنظمة تسوية زمن انتقال الاتصالات Communication Latency Leveling

اقرأ في هذا المقال


إنّ الظهور والنمو السريع لصناعة تحسين أداء الويب (WPO) خلال السنوات القليلة الماضية هو علامة منبهة على الأهمية المتزايدة، والطلب المتزايد على السرعة وتجارب المستخدم الأسرع من قبل المستخدمين، وهذه ليست مجرد حاجة مهمة للسرعة في عالمنا المتسارع والمتصل بل هو مطلب مدفوع بالنتائج التجريبية.

أساسيات أنظمة تسوية زمن انتقال الاتصالات

السرعة هي ميزة ولتقديمه نحتاج إلى فهم العوامل والقيود الأساسية العديدة التي تلعب دوراً في أداء جميع حركات مرور الشبكة كزمن الانتقال وعرض النطاق الترددي، وكما تم قياسها فيما يتعلق بأداء المحصلة النهائية للعديد من الشركات عبر الإنترنت، بحيث تؤدي المواقع الأسرع إلى تفاعل أفضل للمستخدم وتؤدي المواقع الأسرع إلى الاحتفاظ بالمستخدمين بشكل أفضل، وكما تؤدي المواقع الأسرع إلى تحويلات أعلى.

يتم تثبيت نقطة وصول نقطة التواجد (POP) لاستلام أمر تداول من أحد المشاركين وتسليم الأمر إلى تبادل البيانات من أجل التنفيذ، كما يمكن أن يؤدي الإرسال من أو إلى بروتوكول (POP) إلى زيادة زمن انتقال الاتصال، ويعتمد هذا على موقع المشاركين مثل مسافة الإرسال ووسيط الإرسال مثل الكابل والميكروويف وما إلى ذلك، والدوائر والبنية التحتية الأخرى لتكنولوجيا المعلومات أو سرعة الإرسال.

كما يمكن استخدام طول كابل البيانات المطلوب لتوصيل بروتوكول (POP) بتبادل البيانات أو محطة المشارك لتوليد زمن انتقال الاتصال، بحيث يمكن التحكم في زمن انتقال الاتصال هذا عن طريق ضبط طول كابل الاتصال، ويشتمل بروتوكول (POP) على أجهزة شبكة غير ذكية، ويشتمل الجهاز على ارتباط اتصال واحد على الأقل يتصل بمنفذ إدخال يتلقى الطلبات، ورابط اتصال يتصل بمنفذ إخراج يرسل الطلبات المستلمة إلى عمليات تبادل البيانات أو الكيانات الأخرى.

كما يشتمل بروتوكول (POP) على وسيط يمكن قراءته بواسطة الكمبيوتر يحتوي على تعليمات قابلة للتنفيذ بواسطة الكمبيوتر للمعالج لتنفيذ مجموعة تعليمات، ةتشمل مراكز البيانات وتبادل البيانات لتداول الأدوات المالية، ومع ذلك يمكن تطبيق (TLL) على أي نظام قائم على الإجراء أو سوق إلكتروني، وعلى سبيل المثال يمكن تطبيقه على تبادل الإعلانات كالعرض والجوال والراديو والبحث والفيديو ونظام حجز تذاكر الطيران أو الفنادق عبر الإنترنت.

كما يمكن تطبيق TLL على أي نظام مراسلة إلكترونية يحتاج إلى مراعاة زمن الوصول أو الوصول إلى الموارد، وعلى سبيل المثال في لعبة فيديو عبر الإنترنت تحدد السرعة التي يرسل بها اللاعب الرسائل ويستقبلها السرعة التي يمكن للاعب من خلالها فهم الموقف في اللعبة والرد عليه، ممّا يسمح للاعب بالرد قبل اللاعبين الآخرين، ويسمح (TLL) للاعب بالفوز باللعبة وبهذه الطريقة يمكن أن توفر (TLL) وظيفة الوصول الموحد والعادل إلى المعلومات والموارد في نظام قائم على المزاد.

و(T2M) هي رسالة يتم تسليمها من خادم أمامي واحد إلى عدة خوادم خلفية، وفي النماذج يمكن أن يؤدي ذلك إلى تحسين استخدام الموارد، وزيادة الإنتاجية وتحسين التسامح مع الخطأ وتوفير ضمانات أخرى للأمن والجودة (QA)، و(T2M) هو مكون يتصل بمنفذ يتصل به عميل خارجي للوصول إلى خدمة الواجهة الخلفية.

يحتفظ البرنامج بالاتصال من العميل في بروتوكول (TCP) ويرسل حمولة البيانات إلى خدمة الواجهة الخلفية عن طريق التوزيع المتعدد أي بروتوكول (UDP)، كما يوفر بروتوكول (TCP) اتصالاً (1: 1) بينما يوفر البث المتعدد اتصالاً (واحداً إلى متعدد)، بحيث يتيح ذلك للعديد من خدمات الواجهة الخلفية تلقي حمولة البيانات الأصلية في وقت واحد من مصدر واحد قبل معالجة البيانات أو إرسالها إلى خدمة خلفية أو متلقية أخرى.

  • “T2M” هي اختصار لـ “TCP-to-Multicast”.
  • “TCP” هي اختصار لـ “Transmission Control Protocol”.
  • “UDP” هي اختصار لـ “User Datagram Protocol”.
  • “TLL” هي اختصار لـ “Telecommunication Latency Leveling”.
  • “WPO” هي اختصار لـ “web performance improvement”.
  • “QA” هي اختصار لـ “Quality assurance”.
  • “POP” هي اختصار لـ “Post Office Protocol”.

مزايا أنظمة تسوية زمن انتقال الاتصالات

تتيح الاتصالات المتعددة عبر (T2M) للعميل إنشاء اتصال (TCP) واحد وينتشر اتصال (TCP) هذا كاتصال بمصادر N الخلفية، والاتصالات المتعددة غير مرئية للعميل ولكنّها تقدم العديد من المزايا وعلى وجه التحديد يحقق واحداً على الأقل مما يلي:

  • يقلل من مخاطر التسليم بسبب استخلاص منطق الأعمال من المنطق المعماري.
  • يكرر جلسات اتصالات العميل إلى خوادم متعددة.
  • خدمات الواجهة الأمامية توسيع نطاق خدمات الواجهة الخلفية بشكل مستقل.
  • لا يتصل العملاء مباشرة بخدمات الواجهة الخلفية، ممّا يخفي بنية الشبكة الداخلية ومكدس شبكة النواة وممّا يؤدي إلى تحسين أمان النظام.
  • إجهاد اتصالات منافذ العميل يحقق توسيع نطاق السعة النهارية وموازنة الحمل دون الحاجة لذلك.
  • تجاوز الفشل السلس في الوقت الفعلي لأمثلة اتصالات العميل داخل أو بين مراكز البيانات لتحسين التسامح مع الأخطاء والمرونة وأداء التعافي من الكوارث.
  • حمولة البيانات الأصلية منفصلة التدفقات المتوازية لتحليل ضمان الجودة في الوقت الحقيقي باستخدام.

مبدأ عمل أنظمة تسوية زمن انتقال الاتصالات

من أجل نقل البيانات من مواقع جغرافية مختلفة إلى النقطة المركزية يلزم وجود أطوال زمنية مختلفة اعتماداً على وقت الاتصال ومسافة الاتصال، ونتيجةً لذلك تصل البيانات المنقولة في وقت واحد من موقعين جغرافيين إلى نقطة في وسط أوروبا في أوقات مختلفة، كما يتم إجراء هذا التصحيح باستخدام برنامج ولكن هذه الأنظمة معقدة وعرضة للخطأ وغير دقيقة.

يتم تقييد نقل البيانات عبر قنوات مختلفة بواسطة قيود مختلفة، كما يتم إجراء ذلك بواسطة قناة ألياف بصرية، وفي هذه الحالة تكون سرعة الاتصال محدودة بسرعة الضوء عبر وسيط القناة ويتم تحديد وقت الانتشار بقسمة مسافة الانتشار على سرعة ضوء الوسط، لذلك يمكن تسوية وقت الانتشار بإضافة مسافة إلى الوسيط أو تغيير الوسيط.

ومن خلال تسوية طول وسيط الإرسال عن طريق إضافة مسافة إلى قناة قصيرة يمكن توزيع المعلومات في وقت واحد ويضمن هذا التسليم المتزامن في غضون نانوثانية، وتستخدم العديد من أنظمة التداول التكنولوجيا البصرية لنقل المعلومات إلى أنظمة التداول الموجودة فعلياً في مواقع مختلفة جغرافياً، حيث نظراً للاختلافات الجغرافية في أنظمة التداول وجزئياً على الأقل ونتيجةً للجمع بين أساليب وأنظمة الاتصال الحالية، لا تقع جميعها على مسافة واحدة تمامًا من أنظمة التداول.

نتيجةً لذلك يجب أن تقوم العديد من أنظمة التداول بتوزيع المعلومات على مستوى زمني واستخدام تقنيات معقدة ومعرضة للخطأ وغير دقيقة مدفوعة بالبرمجيات لأداء هذه المهمة، كما يتم نقل المعلومات إلى كل موقع على طول الألياف الضوئية عبر الاتصال البصري، ويُرسل إشعار الاستلام عبر قناة ألياف بصرية أخرى على نفس المسير، بحيث كلاهما يخضع لقيود سرعة الضوء بسبب الوسيط المستخدم بواسطة قناة الألياف البصرية.

كما يتم تقسيم مسافة الإرسال (d) لقناة الألياف الضوئية على سرعة ضوء وسيط القناة للحصول على وقت الإرسال (t) المطلوب لنقل المعلومات من المصدر إلى الوجهة، ونظراً لعدم وجود نقطة على نفس المسافة تماماً من جميع أنظمة التداول، فإنّ مسافات الإرسال على قنوات الألياف البصرية المختلفة ولكن نفس الوسيط مختلفة، وبالتالي فإنّ المعلومات المنقولة من نظام المصدر هي إلى نظام الوجهة ويصل في أوقات مختلفة.

المصدر: Introduction to Analog and Digital Communications/ Simon HaykinData Communication and Computer NetworkWIRELESS COMMUNICATIONS/ Andreas F. MolischTheory and Problems of Signals and Systems/ Hwei P. Hsu, Ph.D./ JOHN M. SENIOR Optical Fiber Communications Principles and Practice Third Edition


شارك المقالة: