كيفية تنفيذ توزيع ملف ممتد في اتصالات متعددة البث باستخدام البروتوكولات

تتيح شبكات الربط في الخلفية عالمياً الوصول إلى المعلومات بسرعة كبيرة، بغض النظر عن المسافة الجغرافية، حيث يُطلق على هذا الاتصال عمومًا اسم الإنترنت وهو في الأساس عدد من الشبكات على مستويات هرمية مختلفة، ويعمل الإنترنت بموجب بروتوكول الإنترنت (IP) الذي نشرته فرقة عمل هندسة الإنترنت (IETF).

أساسيات تنفيذ توزيع ملف ممتد في اتصالات متعددة البث

ترتبط العديد من الشبكات الفردية بالإنترنت، والتي يشار إليها غالباً باسم شبكات المنطقة المحلية (LAN) أو شبكات المنطقة الواسعة (WAN) اعتمادًا على حجم الشبكة، وداخل كل شبكة من الشبكات يمكن للعديد من المرافق الاتصال والتواصل مع بعضها البعض، كما تتضمن أجهزة الكمبيوتر والطابعات والخوادم، والتي يشار إليها عادةً باسم العقد.

عندما تتصل عقدة عبر الإنترنت خارج الشبكة التي تنتمي إليها من الضروري إرسال حزمة بيانات متوافقة مع (IP) إلى عقدة مرتبطة في شبكة أخرى، وبالمثل يجب أيضاً أن تتطابق حزم البيانات المرسلة إلى عقدة البدء بواسطة العقدة ذات الصلة في شبكة أخرى مع عنوان (IP)، وتتطلب الأنواع المختلفة من التطبيقات مستويات مختلفة من البروتوكولات التي تعمل جنباً إلى جنب مع (IP).

إنّ العقدة في الشبكة تعمل على تنزيل ملف من عقدة أخرى في الشبكة وغالباً ما يستخدم نقل الملفات بروتوكولاً عالي الترتيب يسمى بروتوكول نقل الملفات (FTP)، لذلك يجب أن تتطابق حزمة البيانات المرسلة من العقدة إلى العقدة الأخرى مع (FTP) و(IP) من بين أمور أخرى.

أمّا في حالة تصفح العقدة في الشبكة موقعاً إلكترونياً مقدماً بواسطة عقدة أخرى في شبكة أخرى عبر الإنترنت، حيث في هذه الحالة تستخدم العقد بروتوكولًا آخر عالي المستوى وهو بروتوكول (HTTP) وكما يجب أن تكون حزم البيانات المتبادلة متوافقة مع (HTTP) و(IP) من بين أمور أخرى، ويمكن أيضاً إرسال البروتوكولات النموذجية (FTP) و(HTTP) عن طريق بروتوكول آخر من المستوى المتوسط وهو بروتوكول التحكم في النقل (TCP).

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

• “FTP” هي اختصار لـ “File-Transfer-Protocol”.

• “HTTP” هي اختصار لـ “Hypertext-Transfer-Protocol”.

• “TCP” هي اختصار لـ “Transmission-Control-Protocol”.

• “WAN” هي اختصار لـ “Wide-Area-Network”.

• “LAN” هي اختصار لـ “Local-Area-Network”.

• “IETF” هي اختصار لـ “The-Internet-Engineering-Task-Force”.

مبدأ تنفيذ توزيع ملف ممتد في اتصالات متعددة البث باستخدام البروتوكولات

إنّ الهدف من (TCP) هو نقل البيانات بدقة، لذلك يتم دائماً إعادة إرسال البيانات التي تحتوي على خطأ وفي تطبيق واحد لواحد، من الشائع استخدام (TCP) وبروتوكول مثل (FTP) أو (HTTP) مثبتان على (TCP)، وباستخدام بروتوكول (FLUTE) يتم نقل ملف واحد أو أكثر أثناء جلسة تسليم الملف ويُحمل الملف في حزم بيانات في شكل ترميز طبقة غير متزامنة (ALC) تسمى حزم (ALC)، كما يتم تحديد كل ملف بواسطة حزمة (ALC) واحدة أو أكثر اعتماداً على طوله وتسمى الملفات كائنات.

يتم التعرف على الكائنات من خلال سمات الملف المدرجة في جدول إرسال الملفات (FDT) ويتم الوثوق بسمة الملف هذه على جانب الاستقبال في إعادة بناء الملف الأصلي من حزمة (ALC)، كما لا تتم معالجة كائن الملف المستلم حتى يتم استلام سمات الملف ذات الصلة بشكل صحيح، ومن أجل زيادة موثوقية استقبال (FDT) يتم تداخل بيانات الحمولة في حزمة (ALC) المرسلة إلى الجانب المستلم بين مثيلات نسخة FDT.

كانت ملفات (FDT) وملفات المحتوى تُنقل بشكل متزامن إلى حد ما، لذلك حتى إذا تم استلام ملف المحتوى الذي لا يتم تلقيه بشكل صحيح دائماً بشكل صحيح، فإنّ الجانب المستلم يتلقى (FDT) بشكل صحيح ويستخرج سمات الملف من (FDT) ثم يعالج ملف المحتوى المستلم، وهناك حاج أي أنّ فك التشفير الناجح للملف المستلم، والعرض اللاحق يعتمد إلى حد ما في وقت واحد على التنزيل الناجح لسمات الملف المطلوبة لمعالجة حزمة ALC.

كما تتسبب مثل هذه التبعيات في تأخير وفي كثير من الحالات تتأثر جودة عرض المحتوى سلباً وعلاوةً على ذلك إذا لم يكن لدى المستخدم سمات الملف الصحيحة، فمن الشائع جداً تكرار إدخال قناة الاتصال عدة مرات في محاولة للحصول على سمات الملف المطلوبة، وقد يؤدي هذا إلى استخدام أقل كفاءة لموارد الاتصال المتاحة.

• “FLUTE” هي اختصار لـ “File-Delivery-Over-Unidirectional-Transport”.

• “ALC” هي اختصار لـ “Automatic-Level-Control”.

طريقة تنفيذ توزيع ملف ممتد في اتصالات متعددة البث

في نظام الاتصالات الذي يوفر خدمة البث يمكن للمستخدم الوصول إلى ملف للبث، كما يتم إرسال محتويات ملف البث خلال جلسة اتصال واحدة، ويتم إرسال سمات الملف المطلوبة لمعالجة ملف البث بشكل منفصل في جلسة اتصال أخرى، ويسمح هذا الترتيب بتنزيل ملف البث ومعالجته بشكل أكثر كفاءة من خلال استلام سمات الملف قبل ملف المحتوى.

من المفترض أنّ الشبكة يتم تشغيلها بواسطة مزود الخدمة، بحيث يقوم مزود الخدمة بتثبيت عقدة على الشبكة، بحيث يُشار إلى العقدة على أنّها موزع خدمة البث (BSD) وقد يحتفظ خادم المحتوى بمحتوى البث ومعلومات البث المرتبطة التي يوفرها مزود الخدمة، وفي الشبكة توجد عقد مشترك يمكنها تلقي الخدمات، بما في ذلك الخدمات المقدمة من خلال عقد الخادم عبر الشبكة الأساسية.

كما يتم تمثيل العقدة كجهاز لاسلكي وتشمل بعض أمثلة العقدة مساعداً رقمياً شخصياً وجهاز كمبيوتر محمول وهاتف محمول، كما تعتمد (Network) على معيار (cdma2000)، كما يمكن للشبكة دعم معايير أخرى مثل معيار (WCDMA).

تتصل وحدة المشترك بالشبكة عبر شبكة وصول لاسلكي (RAN)، ويشتمل (RAN) على وحدة تحكم في المحطة الأساسية أو وظيفة التحكم في حزم البيانات (BSC / PDF)، ومتصلة بمجموعة من المحطات الأساسية (BS) ويتم تنفيذ عقدة خدمة حزم البيانات (PDSN)، وعقدة خدمة البث (BSN) داخل الشبكة بحيث يعمل كل من (PDSN) و(BSN) على واجهة (RAN) مع الشبكة الأساسية في الشبكة.

يدعم (PDSN) بشكل أساسي الاستخدام للاتصالات أحادية البث، بينما يتم تثبيت (BSN) غالباً للتعامل مع اتصالات البث المتعدد أو اتصالات البث، ويوجد داخل الشبكة خادم آخر يسمى خادم محتوى خدمة البث / البث المتعدد (BCMCS) المتصل بـ (BSN)، بحيث يخزن خادم محتوى (BCMCS) مسبقاً محتوى البث وبيانات محتوى البث المرتبطة، بما في ذلك تلك التي يوفرها المحتوى الخادم وتلك التي تم نقلها عبر شبكة العمود الفقري (الإنترنت).

كما يتم تمثيل الاتصالات بين عدة عقد على أنّها تتم لاسلكياً، ومع ذلك إنّ هذا ليس هو الحال دائماً بحيث ينطبق أيضاً الاتصال غير اللاسلكي بين العقد بوسائل أخرى مختلفة، وعلى سبيل المثال قد تكون العقدة عبارة عن كمبيوتر ثابت بدلاً من جهاز لاسلكي، أو اتصال خادم آخر يتصل بالشبكة عبر ارتباط بصري أو كابل موصل تقليدي.

• “BSN” هي اختصار لـ “broadcast-service-node” و”BCMCS” هي اختصار لـ “Broadcast / Multicast Service Content Server”.

• “BSD” هي اختصار لـ “broadcast-service-distributor” و”PDSN” هي اختصار لـ “Packet-Data-Serving-Node”.

• “RAN” هي اختصار لـ “radio-access-network” و”BS” هي اختصار لـ “Base-Station”.

• “WCDMA” هي اختصار لـ “Wideband-Code-Division-Multiple-Access” و”cdma2000″ هي اختصار لـ “Code-Division-Multiple-Access”.