مضاعفة تقسيم الطول الموجي الكثيفة DWDM

يُعد “DWDM” هي واحدة من عدد كبير من الوسائل لبناء شبكة، حيث يقدم بعضاً من أسرع معدلات البيانات المتاحة اليوم، وتُعد أنظمة “DWDM” جزءاً لا يتجزأ من البنية التحتية للشبكات، كما يمكن أن يساعدك فهم كيفية عمله وقدرته وتطبيقاته على تحديد متى وأين يجب أن تفكر في أنظمة “DWDM” الخاصة، وإذا كانت هناك حاجة إلى مستوى السعة الذي توفره الأطوال الموجية الكثيفة فلن يكون هناك العديد من الخيارات البديلة.

ما هو نظام تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي الكثيف DWDM؟

نظام تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي الكثيف “DWDM”: هي تقنية تجمع تعدد الإرسال وإشارات البيانات من مصادر مختلفة حتى يتمكنوا من مشاركة زوج واحد من الألياف الضوئية مع الحفاظ على الفصل الكامل لتدفقات البيانات، وتُحمل كل إشارة على طول موجي ضوئي منفصل ويُشير الجزء الكثيف منه إلى حقيقة أنّ أكثر من “80 طولاً موجياً” منفصلاً، وكل منها حوالي “0.8 نانومتر” عرضاً، ويمكن أن تشترك في ألياف بصرية واحدة.

• “DWDM” هي اختصار لـ “Dense wavelength division multiplexing”.

أساسيات نظام DWDM:

يسمح “DWDM” بكميات هائلة من البيانات لاجتياز ارتباط شبكة واحد، ونظراً لأنّها تُحمل على أطوال موجية مميزة، فإنّ التدفقات وتسمى أيضاً القنوات لا تتداخل مع بعضها البعض، وبالتالي يتم الحفاظ على سلامة البيانات، وكذلك أي تقسيم متعلق بالأمان ومستأجرين منفصلين في نفس مركز البيانات.

نظراً لقدرتها على التعامل مع الكثير من البيانات، تحظى “DWDM” بشعبية لدى شركات الاتصالات والكابلات وهي جزء لا يتجزأ من شبكاتها الأساسية، كما أنّها تهم أي شخص يدير مراكز بيانات مكتظة بالسكان ولا سيما موفرو الخدمات السحابية “Hyperscale” للبنى التحتية “IaaS” أو موفري المواقع المشتركة لمساحاتهم متعددة المستأجرين.

تعمل الألياف البصرية في العالم، كما إنّهم متأصلون بعمق في جميع الاتصالات على مستوى البنية التحتية، كما أصبحت الألياف الضوئية باستمرار أكثر توفراً وبأسعار معقولة لجميع جوانب الشبكات، حيث عندما يتعين عليك ضمان تكامل أي شبكة، فيجب أن تتأكد من أنّك تستخدم الأدوات المناسبة للوظيفة والطريقة الوحيدة للحصول على هذا هي أن يكون لديك فهم عميق لما هو متاح.

كما يمكنك تحسين هذا الفهم من خلال التعرف على تقنية “DWDM”، حيث إنّه شكل حيوي لاتصالات الألياف الضوئية لا يمكن الاستغناء عنه تماماً في العديد من التطبيقات، وتعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي الكثيف “DWDM” هو سلالة من الألياف البصرية الموجهة بشكل خاص نحو عمليات كثيفة البيانات للغاية، كما يتم تحقيق هذه الاحتياجات المكثفة للبيانات بشكل أساسي من خلال وجهين لتصميم “DWDM”.

بالنسبة للمبتدئين يُعد بأنّه الألياف البصرية متعددة الإرسال، أي أنّ الكابلات تم إقرانها بطريقة تسمح للبيانات بالتدفق في اتجاهين في نفس الوقت، كما يمكن لأي عقدة على الشبكة إرسال المعلومات واستلامها في وقت واحد، كما يكون الأهم في تحديد “DWDM” هو طبيعة الأطوال الموجية الكثيفة ويمكن لكابل واحد تشغيل ما يصل إلى “192” أو “96 على التصميمات القديمة” في وقت واحد قنوات اتصال مميزة في وقت واحد.

نظراً لأنّ كل قناة يمكنها حمل ما يصل إلى “100 جيجابت في الثانية”، فإنّ هذا يؤدي إلى عرض نطاق ترددي إجمالي يبلغ “19.2 تيرا بايت في الثانية”، كما ينشئ “DWDM” هذا الواقع باستخدام مسافات ضيقة للغاية في الطول الموجي لكل قناة، والتصاميم النموذجية مبنية على تباعد “0.4 نانومتر” أو “0.8 نانومتر”، ونظراً لأنّ كل قناة مؤمنة لمنع التشويش والتداخل عبر القنوات تعتمد اتصالات “DWDM” على إشارات الليزر الدقيقة، ويؤدي هذا إلى زيادة تكلفة إنتاج أنظمة “DWDM”.

آلية عمل DWDM:

يتم تنفيذ قنوات الطول الموجي “DWDM” عبر مجموعة من أشعة الليزر تحت الحمراء “IR”، وفي نظام تحمل فيه كل قناة “100 جيجابت في الثانية” و”192 قناة” لكل زوج من الألياف، يُترجم ذلك إلى سعة “19.2 تيرا بايت في الثانية” لكل زوج، ولأنّ القنوات متميزة مادياً ولا تتداخل مع بعضها البعض بفضل خصائص الضوء، يمكن لكل قناة استخدام تنسيقات بيانات مختلفة ونقلها بمعدلات بيانات مختلفة.

فعلى سبيل المثال “IP” عبر “DWDM” سيسمح لقنوات بيانات “100 ميجابت في الثانية” و”10 جيجابت في الثانية” لمشاركة الألياف الضوئية، بالإضافة إلى مشاركتها مع قناة بيانات الشبكة الضوئية المتزامنة “SONET/OC-192”.

• “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.

• “SONET/OC” هي اختصار لـ “Synchronous Optical Network/Optical carrier”.

1- بديل لـ “DWDM”:

يستخدم تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي الخشن “CWDM” حزم الليزر لنقل المعلومات عبر كابلات الألياف البصرية، ونظراً لأنّها تستخدم إلكترونيات وضوئيات أقل تطوراً فإنّ قنوات “CWDM” أوسع بكثير من قنوات “DWDM”، ممّا يعني أنّها تدعم عدداً أقل من القنوات، كما يمكن أن يكون “CWDM” أقل تكلفة بكثير من “DWDM”، فضلاً عن أنّه أكثر تحملاً للألياف منخفضة الجودة وخيوط الألياف المفردة والألياف متعددة الأوضاع.

• “CWDM” هي اختصار لـ “Coarse Wavelength Division Multiplexing”.

2- الفرق بين “DWDM” و”CWDM”:

الفرق الكبير في الألياف الضوئية المتعددة هو “CWDM”، حيث يشير “C” إلى تباعد الطول الموجي الخشن وهذا يحد من كابلات “CWDM” بحد أقصى “10 جيجابت في الثانية”، ويمكّن التصميمات من استخدام معدات أقل دقة، كما تتمتع “CWDM” بقدرات بيانات أقل وتكلفة أقل، وسيتم دائماً تحديد الاختيار بين الاثنين من خلال وظيفة الشبكة.

التطبيقات الشائعة لـ DWDM:

بالنظر إلى كثافة البيانات غير العادية التي يمكن أن ينقلها “DWDM”، يتم استخدامه في الغالب في التطبيقات التي تتطلب ذلك، وأكثر هذه التطبيقات شيوعاً هي الاتصالات، وعادةً ما يقوم مزودو الإنترنت بتشغيل “DWDM” في محاور الاتصال.

وبالمثل غالباً ما تعمل مراكز البيانات الكثيفة على “DWDM”، وفي حين أنّ معدلات البيانات الإجمالية مهمة، فإنّ القدرة على تشغيل تنسيقات ومعدلات بيانات منفصلة على كل قناة تساعد بشكل كبير مراكز البيانات على تبسيط شبكاتها.

مقدمو الخدمات السحابية هم المستخدم الكبير الآخر لـ “DWDM”، كما يحتاج موفرو السحابة للمؤسسات إلى عرض النطاق الترددي غير العادي الذي توفره الألياف البصرية الكثيفة لتلبية الطلب.

مزايا ألياف DWDM:

1- زيادة السعة:

يسمح جانب “DWDM” لشبكات الألياف للشركات بزيادة عرض النطاق الترددي لشبكتها عن طريق إرسال إشارات متعددة بأطوال موجية مختلفة عبر نفس الألياف، كما تتيح معدات “DWDM” للمؤسسات الاستفادة من الطول الموجي المخصص للضوء لاستخدامها فقط عن طريق فصل الأطوال الموجية.

ونظراً لأنّ الطول الموجي يخصك، فلديك دائرة مخصصة من نقطة إلى نقطة تنقل حركة مرور الشبكة وتسمح التقنية أيضاً للشركات بإرسال أشكال متعددة من محتوى الوسائط المتعددة ليتم إرسالها عبر نفس الألياف.

2- عمليات نقل بيانات سريعة وآمنة:

نظراً لأنّ “DWDM” يحمل البيانات عبر أطوال موجية منفصلة، فإنّها لا تتداخل مع بعضها البعض ممّا يعزز سرعات النقل والأمان السريع، وكما هو الحال عندما تستخدم كيانات متعددة نفس مركز البيانات ويمكن لكل طول موجي إضافي إرسال واستقبال البيانات بسرعة “2.5 جيجابت في الثانية” أو “10 جيجابت في الثانية” أو أعلى، ممّا يزيد من عرض النطاق الترددي للألياف الفردية بشكل كبير.

3- تكاليف مخفضة:

نظراً لقدرة “DWDM” على امتلاك أكبر قدر من الأداء والسعة من ألياف بصرية واحدة، تقلل التكنولوجيا من تكاليف نقل الشبكة.

4- الموثوقية والتخصيص:

من خلال تقسيم الألياف الضوئية إلى قنوات متعددة يمكن للمؤسسات الوصول بشكل موثوق إلى شبكتها المخصصة والتحكم بشكل أكبر في إعدادها، وبفضل مزايا موثوقية شبكة “DWDM” تتمتع المؤسسات بمرونة غير محدودة تقريباً على سعة الشبكة وقابلية التوسع.