اقرأ في هذا المقال
يُعد البث هو عملية نشر المعلومات، حيث يتم إرسال مجموعة من الرسائل من عضو إلى جميع الأعضاء الآخرين في شبكة الاتصالات، كما يتم تصميم شبكة اتصالات برسم بياني ووضع قيوداً معينة على عملية البث، كما يتم تحديد الحدود العليا والسفلى لوقت بث رسائل “m” عبر شبكة مكونة من “n” أعضاء، كما يتم تناول القضايا الأخرى المتعلقة بالوقت بما في ذلك تقدير التقسيم الزمني الأمثل للرسائل التي سيتم بثها.
ما هي شبكات البث
شبكات البث: هي أي شكل من أشكال الاتصال يقوم فيه مرسل واحد بنقل الرسائل إلى العديد من أجهزة الاستقبال في وقت واحد، وأكثر الأمثلة شيوعاً هي أنظمة التلفاز والإذاعة العامة.
نقيض البث هو “POINT-TO-POINT” أو اتصال ضيق بين جهاز إرسال واحد وجهاز استقبال واحد ومحادثة هاتفية على سبيل المثال، وعند إجراء مثل هذا الاتصال المتعدد عبر كابل شبكة بدلاً من الاتصال اللاسلكي يُطلق على هذا الاتصال غالباً اسم “MULTIPOINT”، وبدلاً من الاتصال من نقطة إلى نقطة أو “UNICAST”، وقناة الاتصال مشتركة بين جميع الأجهزة الموجودة على الشبكة في شبكة البث.
أساسيات شبكات البث
في شبكات البث تستقبل كل محطة استقبال جميع الإشارات المرسلة من أجهزة الإرسال، كما يتم توجيه الإشارات بشكل سلبي، ويمكن لكل محطة أن ترسل على طول موجة منفصل ويستقبل المستقبل الإشارة المرغوبة لتوضع على الطول الموجي الصحيح، والطبولوجيتان الأكثر شيوعاً همُا النجم والحافلة، حيث في كلتا الحالتين ترسل كل محطة باتجاه المنطقة ممّا يؤدي إلى مضاعفة تقسيم الطول الموجي لجميع الموجات التي تصل إليها.
عندما تأتي جميع الإشارات مباشرة إلى جميع المحطات دون المرور بأشكال كهربائية فإنّ الشبكة تسمى قفزة واحدة، وإذا كان عليك المرور بخطوات وسيطة لإجراء التوجيه فيكون هناك شبكة متعددة المراحل أي قفزات متعددة.
وكمثال على شبكة البث والقفز الفردي هناك الفعل “Lambdanet Bellcore”، كما تتمثل صعوبة هذا النوع من الشبكات في الحصول على طول موجي كافٍ، وأجهزة استقبال بمكونات قادرة على التكيف مع التغيرات السريعة في الإشارات الضوئية ذات الطول الموجي، وفي ضوء هذه الصعوبة الكبيرة تم تطوير شبكات الانتشار والشبكات المتعددة من قبل العديد من الشركات.
وفي هذه الشبكات يكون للمرسل والمستقبل عادةً طولين موجيين فقط، وللانتقال من إدخال إلى منفذ إخراج يتم توجيه المعلومات في شكل حزمة بيانات، ونظراً لأنّ التبديل يتم في العقدة الوسيطة فهناك مرور عبر عنصر إلكتروني وهو عنصر هش يجب تأمينه.
كما أنّه للانتقال من العقدة 1 إلى العقدة 2 يجب إصداره وعلى سبيل المثال والطول الموجي من 2 إلى العقدة 4 والذي يتقدم بطول موجة 8 إلى العقدة 2، أو إصدار على الطول الموجي 1 إلى العقدة 3 والتي تنقل إلى المحطة 2 ذات الطول الموجي 6، كما يُرى أنّ هناك مسارين ممكنين ممّا يؤمن عملية الاتصال.
وتتفادى شبكة البث إجراءات التوجيه المعقدة لشبكة مبدلة من خلال ضمان استلام عمليات إرسال كل عقدة من خلال جميع العقد الأخرى في الشبكة، لذلك تتضمن شبكة البث قناة اتصالات “channel” واحدة فقط وعلى سبيل المثال يمكن تكوين شبكة محلية سلكية “LAN” كشبكة بث، ومع مستعمل واحد مرتبط بكل عقدة والعقد مرتبة عادةً في هيكل ناقل أو حلقة أو نجمة.
كما تستطيع العقد المتماسكة معاً في شبكة “LAN” لاسلكية أن تبث عبر الراديو أو الوصلات البصرية وعلى نطاق أوسع تُعد العديد من أنظمة الراديو خلال الأقمار الصناعية هي شبكات بث، حيث تستطيع كل محطة أرضية داخل النظام أن تسمع عادةً جميع الرسائل المتحركة من خلال القمر الصناعي.
- “LAN” هي اختصار لـ “local area network”.
تطور شبكات البث
تشير شبكات البث إلى شبكات مثل الشبكات المحلية المتصلة بواسطة تقنية مثل إيثرنت، وتُعد شبكات البث بطبيعتها متعددة الوصول، حيث يمكن لجميع أجهزة التوجيه في شبكة البث استقبال حزمة مرسلة واحدة، وفي مثل هذه الشبكات يتم اختيار جهاز التوجيه كموجه معين “DR” وآخر كموجه مخصص للنسخ الاحتياطي “BDR”.
لا يتم استهداف الشبكة الفرعية أو البث المباشر لجميع المضيفين على الشبكة ولكن لجميع المضيفين على الشبكة الفرعية، ونظراً لأنّ الشبكة المادية يمكن أن تحتوي على شبكات فرعية أو شبكات مختلفة مثل “192.168.0.0” و”200.200.200.0″، فإنّ الغرض من هذا البث الخاص هو إرسال رسالة إلى جميع المضيفين في شبكة فرعية معينة.
فمثلاً يرسل جهاز التوجيه A بث شبكة فرعية على الشبكة، كما يتم تكوين المضيفين A وB وC والخادم ليكونوا جزءاً من شبكة “192.168.0.0” حتى يتمكنوا من تلقي البيانات ومعالجتها، ولكن يتم تكوين المضيف D باستخدام عنوان “IP” مختلف، لذلك فهو جزء من شبكة مختلفة وقبول سبب الحزمة لعنوان “MAC” للبث الخاص بها ولكنّها ستسقط الحزمة عندما تصل إلى طبقة الشبكة الخاصة بها، حيث سترى أنّ هذه الحزمة كانت لشبكة “IP” مختلفة.
كما إنّه مشابه جداً لبث الشبكة السابقة ولكنّه يختلف قليلاً بمعنى أن بث “IP” الخاص به لم يتم تعيينه على “255.255.255.255” ولكنّه مضبوط على عنوان بث الشبكة الفرعية، وعلى سبيل المثال الشبكة المنزلية عبارة عن شبكة من الفئة “C: 192.168.0.0” بقناع شبكة فرعية “255.255.255.0” أو إذا كنت يمكن كتابتها ببساطة “192.168.0.0/24”.
وهذا يعني أنّ المضيفات الصالحة المتاحة لهذه الشبكة تتراوح من “192.168.0.1” إلى “192.168.0.254” وفي شبكة الفئة C هذه، كما هو الحال في أي شبكة أخرى هناك عنوانان لا يمكن استخدامهما، حيث يتم الاحتفاظ بالأول لتحديد الشبكة “192.168.0.0” والثاني لبث الشبكة الفرعية “192.168.0.255”.
- “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.
- “MAC” هي اختصار لـ “media access control address”.
- “BDR” هي اختصار لـ “Dedicated backup reserve”.
- “DR” هي اختصار لـ “Dedicated reserve”.
خصائص شبكات البث
بث المعلومات يعني إرسالها إلى العديد من أجهزة الاستقبال، وعلى سبيل المثال تبث محطة راديو إشارة إلى العديد من المستمعين، ويستقبل مشتركو التلفاز الرقمي إشارة يبثها مزود التلفاز الخاص بهم.
في شبكات الحاسوب يرسل البث حزم بيانات إلى عدة مستلمين دفعة واحدة، وعلى سبيل المثال يمكن إنشاء شبكة المنطقة المحلية، بحيث يمكن لأي جهاز على الشبكة بث رسالة إلى جميع الأجهزة الأخرى.
عندما يريد جهاز متصل بالشبكة البث فإنّه يرسل حزمة بيانات إلى عنوان بث الشبكة، كما تعمل أجهزة الشبكة، مثل أجهزة التوجيه أو المحولات على نقل الحزمة إلى جميع الأجهزة الأخرى في المجموعة وتسمى مجموعة الأجهزة المعتمدة مجال البث.
مزايا شبكات البث
- يساعد البث على تحقيق وفورات الحجم عند الحاجة إلى تسليم دفق بيانات مشترك للجميع عن طريق تقليل نفقات الاتصال والمعالجة.
- إنّه يضمن استخداماً أفضل للموارد وتسليماً أسرع مقارنة بالعديد من الاتصالات أحادية الإرسال.
عيوب شبكات البث
- لا يمكن أن يستوعب البث عددًا كبيراً جداً من الأجهزة.
- كما أنّه لا يسمح بتخصيص الرسائل وفقًا للتفضيلات الفردية للأجهزة.
