ما هي وحدة تحكم الشبكة المعرفة بالبرمجيات SDN

في شبكات المنطقة المحلية اللاسلكية (WLAN) التي تحتوي على أكثر من نقطة وصول (AP)، تلعب عملية التسليم دورًا مهمًا لضمان استمرارية خدمة المستخدم، حيث يبدأ عادةً بواسطة معدات العميل ويحدث بسلاسة في غضون ثوانٍ.

ما هي الشبكات المعرفة بالبرمجيات SDN

الشبكة المعرفة بالبرمجيات (SDN): هي بنية تفصل بين مستوى البيانات والذي يحتوي على أجهزة وهمية لإعادة توجيه حركة المرور، ومستوى التحكم الذي يتحكم في كيفية تدفق حركة المرور عبر الشبكة.

ملاحظة:“WLAN” هي اختصار لـ “Wireless Local Area Network”.

ملاحظة:“SDN” هي اختصار لـ “Software Defined Network”.

ملاحظة:“AP” هي اختصار لـ “access point”.

ما هي الشبكات اللاسلكية المعرفة بالبرمجيات SDWN

الشبكات اللاسلكية المعرفة بالبرمجيات (SDWN): هي استخدام مفاهيم (SDN) في الشبكات اللاسلكية، وباستخدام وحدة تحكم في مستوى التحكم يسهل (SDWN) إنشاء آليات تكيفية جديدة وفقًا للتطبيقات المختلفة ومتطلبات المستخدم مثل التنقل أي التسليم والأمن وجودة الخدمة (QoS).

ملاحظة:“SDWN” هي اختصار لـ “Software defined wireless network”.

ملاحظة:“QoS” هي اختصار لـ “Quality of Service”.

أساسيات الشبكة اللاسلكية المعرفة بالبرمجيات SDWN

على الرغم من كون معدات العميل عملية وراسخة يمكن أن تكون هذه العملية غير كافية في السيناريوهات حيث يقوم المستخدمون بتنفيذ تطبيقات الوسائط المتعددة، مثل: بث الفيديو في الوقت الحقيقي أو (VoIP) وبالنسبة لهذه التطبيقات قد تتسبب تلك الثواني القليلة في فقد الحزم، ممّا يؤدي إلى فقدان المعلومات الأساسية.

ولهذا السبب تم اعتماد نهج الشبكات اللاسلكية المعرفة بالبرمجيات (SDWN)، حيث تقرر وحدة التحكم متى تبدأ عملية التسليم وتختار نقطة الوصول التي يجب أن يتصل بها جهاز العميل، وكما أنّ وحدة تحكم الشبكة المعرفة بالبرمجيات (SDN) القابلة للتوسيع توفر إطارًا مدركًا للتطبيق يمكّن مجموعة متنوعة من تطبيقات المستخدم المختلفة من الاتصال بوحدة التحكم.

وكذلك التي تسمح لوحدة التحكم بتكوين الأجهزة تلقائيًا في الشبكة بناءً على الاحتياجات من التطبيقات بحيث تشتمل وحدة التحكم على مجموعة متنوعة من “الواجهات” المختلفة، والتي تمكن مجموعة متنوعة من تطبيقات المستخدم المختلفة من الاتصال بوحدة التحكم.

تشتمل وحدة التحكم أيضًا على مجموعة من الواجهات التي تتلقى من خلالها وحدة التحكم معلومات الهيكل من البنية التحتية للتبديل والتوجيه المنتشرة، والتي تسمح للعديد من البروتوكولات المتجه بتكوين وتمكين الوظائف في أجهزة الشبكة بناءً على الاتصالات مع تطبيقات المستخدم.

كما يتم دمج وحدة تحكم (SDN) مع بنية شبكة (3GPP) لتمكين تسليم الخدمة عبر واجهات برمجة التطبيقات المفتوحة (API) وتحريك جوهر الشبكة نحو بروتوكول الإنترنت بالكامل (IP)، والقائم على السحابة وشبكة اتصالات مدفوعة بالبرمجيات.

ملاحظة:“VoIP” هي اختصار لـ “Voice-over-Internet protocol”.

ملاحظة:“API” هي اختصار لـ “Application Programming Interfaces”.

ملاحظة:“3GPP” هي اختصار لـ “3rd Generation Partnership Project”.

مكونات وحدة تحكم SDN

تعمل وحدة تحكم (SDN) على تحسين الكفاءة التشغيلية، حيث يتم توفير الشبكة تلقائيًا دون الحاجة إلى تدخل بشري وكما يمكن أن توفر وحدة التحكم (SDN) أيضًا سرعة أكبر في الخدمة، حيث يمكن تحويل الشبكات ديناميكيًا لدعم تجارب التطبيقات الجديدة، وبدلاً من ذلك يمكن تخصيص موارد الشبكة فقط عند الحاجة إليها وحجزها للتطبيقات ذات الأولوية العالية وتطبيقات الأعمال المهمة، وتشتمل وحدة التحكم التي تدير شبكة من:

• جهاز واحد أو أكثر من أجهزة الشبكة على قاعدة بيانات واحدة أو أكثر تم تكوينها لتخزين معلومات هيكل الشبكة ومعلومات حالة الشبكة لأجهزة الشبكة.

• واجهات بروتوكول جهاز الشبكة، حيث يتم تكوين كل من واجهات بروتوكول جهاز الشبكة لتبادل معلومات الحالة مع جهاز واحد على الأقل من أجهزة الشبكة، وحيث تشتمل معلومات الحالة على واحد على الأقل من معلومات هيكل الشبكة.

• واجهة تطبيق واحدة أو أكثر تم تكوينها لتلقي طلبات من التطبيقات لتكوينات الشبكة الخاصة بالتطبيق.

• وحدة أساسية واحدة أو أكثر تم تكوينها لحساب تكوينات الشبكة المعنية لتتوافق مع هيكل الشبكة وحالات جهاز الشبكة لتلبية الطلبات.

• تطبيق أساسي واحد أو أكثر تم تكوينه لإنشاء معلومات حالة جهاز الشبكة لتنفيذ تكوينات الشبكة المحسوبة، واستخدام واجهات بروتوكول جهاز الشبكة لبرمجة معلومات حالة جهاز الشبكة لأجهزة الشبكة لبرمجة تكوين الشبكة.

كيفية عمل وحدة تحكم SDN

• تشتمل طريقة العمل على التخزين بواسطة قاعدة بيانات واحدة أو أكثر لوحدة التحكم التي تدير شبكة من جهاز واحد أو أكثر من أجهزة الشبكة ومعلومات هيكل الشبكة ومعلومات حالة الشبكة لأجهزة الشبكة.

• تشتمل الطريقة أيضًا على التبادل مع جهاز واحد على الأقل من أجهزة الشبكة وبواجهة أو أكثر من واجهات بروتوكول جهاز الشبكة لوحدة التحكم، معلومات الحالة التي تشتمل على واحد على الأقل من معلومات هيكل الشبكة ومعلومات حالة جهاز الشبكة.

• التلقي بواجهة تطبيق واحدة أو أكثر لوحدة التحكم ومن التطبيقات طلبات تكوينات الشبكة الخاصة بالتطبيق.

• الحوسبة بواسطة واحدة أو أكثر من الوحدات الأساسية لوحدة التحكم، تكوينات الشبكة المعنية لتتوافق مع طوبولوجيا الشبكة وحالات جهاز الشبكة لتلبية الطلبات.

• إنشاء بواسطة واحد أو أكثر من التطبيقات الأساسية لوحدة التحكم، معلومات حالة جهاز الشبكة لتنفيذ تكوينات الشبكة المحسوبة، واستخدام واجهات بروتوكول جهاز الشبكة لبرمجة معلومات حالة جهاز الشبكة إلى أجهزة الشبكة لبرمجة تكوين الشبكة في الشبكة.

العلاقة بين شبكة مزود الخدمة ووحدة تحكم SDN

تشتمل شبكة مزود الخدمة على وحدة تحكم مركزية تنظم حلولًا متنوعة من طرف إلى طرف عبر أجهزة شبكة مختلفة، حيث توفر وحدة التحكم (SDN) آلية حلقة تغذية مرتدة بين الشبكة وتطبيقات العميل في كلا الاتجاهين، وعبر وحدة التحكم يمكن للتطبيقات إعلام الأجهزة في شبكة مزود الخدمة ببعض الجوانب المطلوبة مثل اتفاقيات مستوى الخدمة (SLAs).

تجمع وحدة التحكم (SDN) شبكة مزودي الخدمة والتطبيقات معًا بحيث يمكن لشبكة مزود الخدمة التكيف مع احتياجات التطبيقات، وبالتالي يمكن للتطبيقات التكيف مع شبكة مزود الخدمة المتغيرة وبهذه الطريقة توفر وحدة التحكم آلية للتعاون في الوقت الفعلي من تطبيق إلى شبكة.

كما توفر شبكة التجميع خدمات النقل لحركة مرور الشبكة المرتبطة بالمشتركين، وتشتمل شبكة التجميع عادةً على عقد تجميع واحد أو أكثر (AG)، مثل أجهزة التوجيه والمحولات الداخلية التي توفر خدمات النقل بين عقد الوصول (AXs) والموجهات الطرفية (ERs).

وبعد المصادقة وإنشاء الوصول إلى الشبكة من خلال شبكة الوصول أو شبكة الوصول اللاسلكي، قد يبدأ أي جهاز من أجهزة المشترك في تبادل حزم البيانات مع الشبكة العامة مع هذه الحزم، وعلى الرغم من عدم ظهورها قد تتضمن شبكة التجميع أجهزة أخرى لتوفير خدمات متنوعة كحركة مرور الهاتف المحمول عبور شبكة التجميع.

ملاحظة:“SLA” هي اختصار لـ “Service level agreements”.

ملاحظة:“ER” هي اختصار لـ “Edge Router”.