ما هو جهاز بوابة الاتصالات من آلة إلى آلة بواجهات خلوية مزدوجة

اقرأ في هذا المقال


يمكن لأجهزة البوابة استخدام واجهات خلوية مزدوجة لتوفير اتصالات موثوقة لأجهزة العميل، بحيث يمكن لجهاز البوابة استخدام إحدى الواجهات الخلوية المزدوجة، كواجهة أساسية والأخرى كواجهة نسخ احتياطي سريع، وتظل واجهة النسخ الاحتياطي متصلة بشبكة خلوية أثناء توجيه الاتصالات على الواجهة الأساسية.

أساسيات جهاز بوابة الاتصالات من آلة إلى آلة بواجهات خلوية مزدوجة

يمكن لجهاز البوابة تبديل الاتصالات بسرعة من الواجهة الأساسية إلى واجهة النسخ الاحتياطي، ويمكن تشغيل التطبيقات على سبيل المثال لمعالجة مدفوعات أجهزة الصراف الآلي، والقياس عن بُعد لآلة البيع ومعالجة مدفوعات نقاط البيع، واتصال الإنترنت في الكشك والمراقبة والتحكم عن بُعد والصحة الإلكترونية أو الأجهزة المحمولة، وشاشات عرض المعلومات عن بُعد على أجهزة البوابة وعلى الخوادم وعلى أجهزة المستخدم أو مجموعة من هذه الأجهزة.

استمر استخدام أنظمة آلة إلى آلة (M2M) في الازدياد وسيستمر في الازدياد، كما يمكن أيضاً الإشارة إلى أنظمة من آلة إلى آلة باسم إنترنت الأشياء، كما يمكن للاتصالات بين الأجهزة في نظام من آلة إلى آلة أن تستخدم جهاز بوابة، وبالإضافة إلى توفير الاتصالات قد يوفر جهاز البوابة خدمة إضافية مثل تشغيل التطبيقات.

قد تحتوي أجهزة البوابة الحالية على عيوب وعلى سبيل المثال في بعض الظروف قد لا تكون اتصالاتهم موثوقة بما فيه الكفاية، وفي جانب ما يتم توفير جهاز بوابة ويشتمل جهاز البوابة على:

  • وحدة اتصالات خلوية ثانية تم تكوينها للتواصل مع شبكة خلوية ثانية.
  • وحدة اتصالات محلية واحدة على الأقل تم تكوينها للتواصل مع جهاز عميل واحد أو أكثر.
  • معالج مقترن بوحدة الاتصال الخلوي الأولى.
  • وحدة الاتصال الخلوي الثانية.
  • وحدة اتصال محلية واحدة على الأقل.

تم ترتيب المعالج لتشغيل إحدى وحدات الاتصال الخلوي الأولى أو وحدة الاتصال الخلوي الثانية كواجهة أساسية، ووحدة أخرى من وحدات الاتصال الخلوي الأولى أو وحدة الاتصال الخلوي الثانية كواجهة احتياطية ساخنة لتوجيه الاتصالات مع جهاز عميل واحد أو أكثر.

ملاحظة:“M2M” هي اختصار لـ “Machine-to-machine”.

مبدأ عمل جهاز بوابة الاتصالات من آلة إلى آلة بواجهات خلوية مزدوجة

طريقة للاستخدام في توفير الاتصالات من آلة إلى آلة لجهاز عميل باستخدام جهاز بوابة به وحدة اتصالات خلوية أولى قابلة للتشغيل للتواصل مع شبكة خلوية أولى ووحدة اتصالات خلوية ثانية قابلة للتشغيل للتواصل مع شبكة خلوية ثانية يتم توفير الشبكة، وتتضمن الطريقة:

  • اختيار إحدى وحدات الاتصال الخلوي الأولى أو وحدة الاتصال الخلوي الثانية كواجهة أولية والأخرى من وحدة الاتصال الخلوي الأولى، أو وحدة الاتصال الخلوي الثانية كواجهة احتياطية.
  • توجيه الاتصال مع جهاز العميل عبر الواجهة الأساسية مع الحفاظ على اتصال واجهة النسخ الاحتياطي بشكل فعال بالشبكة الخلوية الخاصة به.
  • مراقبة الاتصالات على الواجهة الأولية.
  • تحديد ما إذا كان يجب تبديل الاتصال بجهاز العميل من الواجهة الأساسية.
  • اتصال التوجيه، بعد تحديد أن الاتصال بجهاز العميل يجب أن ينتقل من الواجهة الأساسية، مع جهاز العميل عبر واجهة النسخ الاحتياطي.

كما يتم توفير جهاز بوابة ويشتمل جهاز البوابة على أول وحدة اتصال شبكة تم تكوينها للتواصل مع الشبكة الأولى ووحدة اتصال شبكة ثانية تم تكوينها للتواصل مع شبكة ثانية، حيث تكون إحدى وحدات اتصالات الشبكة الأولى أو الوحدة الثانية لاتصالات الشبكة، وهي واجهة أساسية والأخرى من أول وحدة اتصال شبكة أو وحدة اتصال الشبكة الثانية، هي وحدة ساخنة واجهة النسخ الاحتياطي وحدة اتصالات محلية واحدة على الأقل تم تكوينها للتواصل مع جهاز عميل واحد أو أكثر.

تم تكوين وحدة تبديل المسار لتوجيه الاتصالات مع جهاز عميل واحد أو أكثر عبر وحدة اتصالات الشبكة الأولى أو وحدة اتصالات الشبكة الثانية، كما يصف الكشف الحالي مجموعة من أجهزة البوابة والموجه ويمكن استخدام الأجهزة لتوفير اتصالات موثوقة لمعاملات الدفع، وقد تتم الإشارة إلى الأجهزة على أنّها أجهزة بوابة أو (Sys-LINKs) أو (Smart-Hubs) أو (SFGs).

تشمل التطبيقات الأخرى لأجهزة البوابة الوصول الآمن عبر الهاتف الخلوي والإنترنت ويمكن تشغيل التطبيقات على أجهزة البوابة، أو على الخوادم أو على أجهزة المستخدم أو مجموعة من هذه الأجهزة وكما يمكن لوحدة المعالج معالجة الاتصالات التي يتم استلامها وإرسالها بواسطة جهاز البوابة، وتخزن وحدة الذاكرة البيانات للاستخدام بواسطة وحدة المعالج.

ويمكن أيضاً استخدام وحدة الذاكرة لتخزين تعليمات الكمبيوتر المقروءة للتنفيذ بواسطة وحدة المعالج بحيث يمكن استخدام الإرشادات المقروءة بالكمبيوتر، بواسطة وحدة المعالج لإنجاز وظائف مختلفة لجهاز البوابة، وقد تكون وحدة الذاكرة أو أجزاء من وحدة الذاكرة وسيطاً غير عابر للقراءة آلياً، وكما يمكن لجهاز البوابة استخدام شاشة عرض واحدة أو أكثر وعلى سبيل المثال وحدة مراقبة الجلسة ووحدة مراقبة المعاملات لاختبار الواجهات.

يمكن إجراء مراقبة من خلال وحدة مراقبة الجلسة أو وحدة مراقبة المعاملات أو مزيج من وحدة مراقبة الجلسة ووحدة مراقبة المعاملات، كما يمكن للوحدة أن تشير إلى وحدة تبديل المسار لتغيير اتصالات الواجهة الخلوية التي يتم توجيهها، وقد تكون وحدة مراقبة الجلسة ووحدة مراقبة المعاملات ووحدة تبديل المسار عبارة عن وحدات برمجية مخزنة في وحدة الذاكرة ويتم تنفيذها بواسطة وحدة المعالج.

  •  “SFGs” هي اختصار لـ “Systech Financial Gateways”.

تطور جهاز بوابة الاتصالات من آلة إلى آلة بواجهات خلوية مزدوجة

يمكن استخدام جهاز البوابة كجهاز توجيه لتوفير وصول عام إلى الإنترنت، ووفقاً لذلك يمكن لجهاز البوابة أن يعمل كخادم بروتوكول تكوين المضيف الديناميكي (DHCP) لأجهزة العميل، ويتم أيضاً توفير دعم (IP) الثابت، وعند تبديل المسار الافتراضي يمكن لجهاز البوابة أيضاً تحديث معلومات نظام اسم المجال (DNS) بحيث تلاحظ أجهزة عملاء (DHCP) الحد الأدنى من التأخير في حركة مرور الشبكة.

يحافظ جهاز البوابة على معلومات (DNS) الخاصة بواجهة الشبكة للواجهات الأساسية والنسخ الاحتياطي ويعمل كوكيل (DNS) لأجهزة عميل (DHCP)، وبهذه الطريقة يتم استخدام خادم (DNS) المناسب عند التبديل بين الواجهات الأساسية والثانوية، ويمكن إجراء هذه الوظائف بواسطة وحدة تبديل المسار.

بعد التبديل إلى واجهة النسخ الاحتياطي السريع يراقب جهاز البوابة والواجهة الأساسية لتحديد ما إذا كان يجب أن يعود جهاز البوابة إلى استخدام الواجهة الأساسية، وقد تحدد العملية أنّ جهاز البوابة يجب أن يعود إلى استخدام الواجهة الأساسية عند استئناف حركة مرور الشبكة على تلك الواجهة، وقد تكون المراقبة هي نفسها أو مشابهة للمراقبة التي تم إجراؤها سابقاً.

قد يحدد جهاز البوابة أن حركة مرور الشبكة قد استؤنفت على الواجهة الأولية بطرق مختلفة، وعلى سبيل المثال قد يُفترض أن تحتوي الواجهة الأساسية على حركة مرور شبكة، إذا كان من الممكن إكمال الاتصال بخادم مثل معالج الدفع، ةيمكن تحديد الخادم بواسطة عنوان بروتوكول الإنترنت (IP).

يمكن إجراء اختبار الواجهة الأولية لحركة مرور الشبكة على أساس دوري أثناء استخدام واجهة النسخ الاحتياطي السريع، ويمكن لجهاز البوابة استخدام تحديث بروتوكول تحديث (SOUP) أو ميزة (LWHB) للتحقق بشكل دوري من تحديثات تكوين (SOUP)، وفي حالة الحاجة إلى تغيير دائم في تعيين واجهات النسخ الاحتياطي الأساسي يمكن أيضاً استخدام (LWHB).

  • “SOUP” هي اختصار لـ “Systech Online”.
  • “LWHB” هي اختصار لـ “Light Weight Heartbeat”.
  • “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.
  • “DNS” هي اختصار لـ “Domain Name System”.
  • “DHCP” هي اختصار لـ “Dynamic Host Configuration Protocol”.

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: