يعد وضع النقل غير المتزامن (ATM) تقنية شبكات عالية السرعة تستخدم على نطاق واسع لنقل البيانات والصوت والفيديو عبر الشبكات المحلية والواسعة. إنها تقنية تبديل وتعدد إرسال موجودة منذ أواخر الثمانينات، وتهدف إلى توفير اتصال فعال وموثوق بين الأجهزة. اكتسبت أجهزة الصراف الآلي شعبية بسبب قدرتها على استيعاب أنواع مختلفة من حركة المرور مع اختلاف جودة متطلبات الخدمة. سوف تتعمق هذه المقالة في التاريخ والأداء والأنواع والتطبيقات والآفاق المستقبلية لوضع النقل غير المتزامن.
تاريخ وضع النقل غير المتزامن
يمكن إرجاع أصل وضع النقل غير المتزامن إلى أواخر الثمانينيات عندما تم تقديمه لأول مرة من قبل اللجنة الاستشارية الدولية للبرق والهاتف (CCITT) كجزء من توصيات الشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة ذات النطاق العريض (B-ISDN). تم تصميم المفهوم الأولي لـ ATM لنقل مجموعة واسعة من أنواع حركة المرور، بما في ذلك الصوت والبيانات والفيديو، باستخدام خلايا ذات حجم ثابت، على عكس شبكات تبديل الحزم التقليدية التي تستخدم حزم ذات حجم متغير.
معلومات تفصيلية حول وضع النقل غير المتزامن
وضع النقل غير المتزامن عبارة عن تقنية تحويل قائمة على الخلايا تعمل على تقسيم البيانات إلى وحدات صغيرة ذات حجم ثابت تسمى الخلايا، تتكون كل منها من 53 بايت. تشتمل بنية الخلية على رأس 5 بايت وحمولة 48 بايت. ويضمن حجم الخلية الثابت التوحيد وأوقات الإرسال المتوقعة، مما يساهم في نقل البيانات بكفاءة.
تعمل أجهزة الصراف الآلي على أساس الدوائر الافتراضية، مما ينشئ مسارات منطقية بين نقاط النهاية لنقل البيانات. هناك نوعان من الدوائر الافتراضية: الدوائر الافتراضية الدائمة (PVCs) والدوائر الافتراضية المحولة (SVCs). يتم تكوين PVCs مسبقًا وتوفر اتصالاً متسقًا بين نقاط النهاية، بينما يتم إنشاء SVC ديناميكيًا على أساس الحاجة.
الهيكل الداخلي لوضع النقل غير المتزامن
تتكون شبكات الصراف الآلي عادة من ثلاثة مكونات رئيسية:
-
مفاتيح الصراف الآلي: هذه هي الأجهزة الأساسية المسؤولة عن توجيه وتبديل خلايا ATM بناءً على المعلومات الموجودة في رأس الخلية.
-
نقاط النهاية لأجهزة الصراف الآلي: هذه هي الأجهزة التي تقوم بإنشاء واستقبال خلايا الصراف الآلي. يمكن أن تكون أجهزة كمبيوتر أو أجهزة توجيه أو أجهزة شبكات أخرى.
-
وسيلة نقل ATM: الوسط المادي الذي تنتقل عبره خلايا ATM مثل الألياف الضوئية أو الكابلات النحاسية.
تحليل الميزات الرئيسية لوضع النقل غير المتزامن
يوفر وضع النقل غير المتزامن العديد من الميزات الرئيسية التي تجعله خيارًا جذابًا للاتصالات عالية السرعة:
-
السرعه العاليه: توفر ماكينة الصراف الآلي معدلات نقل البيانات من 1.544 ميجابت في الثانية (T1) إلى 622 ميجابت في الثانية (OC-12) وما بعدها، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات ذات النطاق الترددي المكثف.
-
جودة الخدمة (QoS): تدعم ATM فئات متعددة من الخدمة، مما يسمح بتحديد أولويات أنواع حركة المرور المختلفة بناءً على متطلباتها المحددة، مما يضمن حصول التطبيقات المهمة على أولوية أعلى.
-
قابلية التوسع: يمكن لشبكات الصراف الآلي أن تستوعب عددًا كبيرًا من الأجهزة والمستخدمين بسهولة، مما يجعلها مناسبة للشبكات المتنامية.
-
كفاءة: تعمل بنية الخلية ذات الحجم الثابت لـ ATM على تقليل عبء المعالجة ويلغي الحاجة إلى اتخاذ قرارات التوجيه في المحولات الوسيطة، مما يؤدي إلى استخدام الشبكة بشكل أكثر كفاءة.
أنواع وضع النقل غير المتزامن
يمكن تصنيف تكنولوجيا الصراف الآلي إلى فئتين رئيسيتين:
-
أجهزة الصراف الآلي عبر SONET/SDH: في هذا التكوين، يتم تغليف خلايا ATM ضمن إطارات الشبكة البصرية المتزامنة (SONET) أو التسلسل الهرمي الرقمي المتزامن (SDH). وهذا يسمح بدمج أجهزة الصراف الآلي مع شبكات SONET/SDH الموجودة.
-
أجهزة الصراف الآلي عبر IP/MPLS: يتضمن هذا الأسلوب تغليف خلايا ATM ضمن حزم IP أو تبديل الملصقات المتعددة البروتوكولات (MPLS). فهو يسهل التقارب بين شبكات ATM وIP/MPLS، مما يتيح قدرًا أكبر من المرونة والفعالية من حيث التكلفة.
فيما يلي جدول مقارنة بين النوعين:
| يكتب | مزايا | سلبيات |
|---|---|---|
| أجهزة الصراف الآلي عبر SONET/SDH | - التكامل السلس مع الشبكات القديمة | – ارتفاع التكلفة بسبب وسائل النقل المخصصة |
| - تكنولوجيا موثوقة وراسخة | - قابلية التوسع المحدودة للنمو المستقبلي | |
| - دعم ممتاز لجودة الخدمة | ||
| أجهزة الصراف الآلي عبر IP/MPLS | - حلا فعالا من حيث التكلفة | – احتمال حدوث مشكلات في جودة الخدمة |
| – قابلية التوسع والمرونة | - تعقيد إضافي في تصميم الشبكة |
طرق استخدام وضع النقل غير المتزامن والتحديات ذات الصلة
وقد تم اعتماد أجهزة الصراف الآلي على نطاق واسع في العديد من التطبيقات، بما في ذلك:
-
الاتصالات السلكية واللاسلكية: يتم استخدام ATM في شبكات الاتصالات من أجل النقل الفعال لحركة الصوت والبيانات، وخاصة في الشبكات الأساسية.
-
بث الفيديو: نظرًا لقدرتها على التعامل مع متطلبات النطاق الترددي العالي، يتم استخدام ماكينة الصراف الآلي لتطبيقات بث الفيديو حيث يكون نقل البيانات في الوقت الفعلي أمرًا بالغ الأهمية.
-
اتصال LAN وWAN: يتم استخدام أجهزة الصراف الآلي لربط شبكات المنطقة المحلية (LAN) وشبكات المنطقة الواسعة (WANs) في المؤسسات والمؤسسات.
ومع ذلك، على الرغم من أن أجهزة الصراف الآلي توفر العديد من المزايا، إلا أنها تواجه أيضًا بعض التحديات:
-
تعقيد: يمكن أن يكون إعداد شبكات ATM وإدارتها معقدًا بسبب استخدام الدوائر الافتراضية والحاجة إلى تكوينات محددة لجودة الخدمة.
-
يكلف: قد يكون تنفيذ البنية التحتية لأجهزة الصراف الآلي مكلفًا مقارنة بتقنيات الشبكات الأخرى.
-
المعدات القديمة: قد تتطلب الترقية من التقنيات الحالية إلى أجهزة الصراف الآلي (ATM) استثمارات كبيرة ومشاكل في التوافق مع المعدات القديمة.
الخصائص الرئيسية والمقارنات مع المصطلحات المماثلة
فيما يلي قائمة بالخصائص الرئيسية والمقارنات بين أجهزة الصراف الآلي ومصطلحات الشبكات المماثلة:
-
أجهزة الصراف الآلي مقابل إيثرنت: توفر ATM جودة خدمة يمكن التنبؤ بها وهي مناسبة للتطبيقات الحساسة للوقت، في حين أن Ethernet فعالة من حيث التكلفة وتستخدم على نطاق واسع للاتصال بشبكة LAN.
-
أجهزة الصراف الآلي مقابل تتابع الإطار: توفر أجهزة الصراف الآلي عرض نطاق ترددي أعلى ودعمًا لجودة الخدمة، في حين أن ترحيل الإطارات أبسط وأكثر فعالية من حيث التكلفة لتطبيقات النطاق الترددي المنخفض.
-
أجهزة الصراف الآلي مقابل MPLS: كلاهما يدعم جودة الخدمة، ولكن ATM أفضل لتطبيقات النطاق الترددي العالي، في حين أن MPLS أكثر قابلية للتطوير ومناسبة لطبولوجيا الشبكة المعقدة.
وجهات نظر وتقنيات المستقبل
يظل وضع النقل غير المتزامن مناسبًا في بعض التطبيقات المتخصصة نظرًا لقدرات جودة الخدمة وموثوقيتها. ومع ذلك، فقد واجهت منافسة من التقنيات الناشئة مثل IP/MPLS وCarrier Ethernet. مع استمرار تطور متطلبات الشبكة، من المرجح أن تكتسب هذه التقنيات البديلة المزيد من الاهتمام، خاصة في سياق الشبكات المعرفة بالبرمجيات (SDN) والمحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة (NFV).
وضع النقل غير المتزامن والخوادم الوكيلة
تعد الخوادم الوكيلة مكونًا أساسيًا للشبكات الحديثة، حيث تعمل كوسيط بين العملاء والإنترنت. في حين أن تقنية ATM نفسها لا ترتبط بشكل مباشر بالخوادم الوكيلة، فإن المؤسسات التي تنشر ATM في شبكاتها يمكنها أيضًا استخدام الخوادم الوكيلة لأغراض مختلفة، مثل تحسين الأمان والتخزين المؤقت للمحتوى وتحسين حركة مرور الشبكة.
روابط ذات علاقة
لمزيد من المعلومات حول وضع النقل غير المتزامن، يمكنك زيارة الموارد التالية:
تظل أجهزة الصراف الآلي تقنية مهمة في تاريخ الشبكات، وعلى الرغم من أن استخدامها قد تضاءل في السنوات الأخيرة، إلا أن إرثها لا يزال موجودًا في أسس أنظمة الاتصالات الحديثة. ومع استمرار الشبكات في التطور، فإن تبني التقنيات الجديدة مع البناء على نقاط القوة الموجودة في التقنيات الحالية سيشكل مستقبل الاتصال العالمي.
