الشبكات الحاسوبية الكبيرة

Wide Area Networking

WAN


إن شبكات WAN عبارة عن مجموعة من الشبكات المحلية المتصلة مع بعضها البعض عبر مسافات طويلة. ويمكن لهذه الشبكات أن تتصل بشكل سلكي أو بشكل لاسلكي.

في البداية تم اعتماد شبكات الهاتف للعمل على التوصيل بين أجهزة شبكة WAN حيث تم استخدام خط الهاتف لإرسال واستقبال المعلومات، ومن ثم تم العمل على استخدام العنوان المنطقي للتمييز بين الأجهزة، أي استخدام شبكة غير شبكة الهاتف للوصل بين أجهزة شبكة WAN.

في الواقع يوجد نوعان من شبكات الـWAN وهما:
Circuit Switched Network و Packet Switched Network

1. Circuit Switched Network:

يقسم هذا النوع من الشبكات إلى قسمين:

1.1. شبكات الخطوط المؤجرة Networks Based on Leased Lines:
يمكن لهذه الشبكات العمل بنمطين اثنين؛ الأول ينطوي على عملية تأمين الاتصال بين الأجهزة بشكل نقطة لنقطة Point-to-Point وذلك باستخدام خطوط الشبكة بين هذين الجهازين. ومن أهم حسنات هذه الطريقة هو توفر اتصال بين أي جهازين بشكل دائم ودون انقطاع خلال فترة تبادل المعطيات، ولكن تبدأ المشاكل بالظهور عند ازدياد عدد المستخدمين أو بازدياد المسافة بين الجهازين المتصلين؛ ذلك أن تأمين الاتصال بخطوط الشبكة يتطلب متابعة ودراسة لوجود مقويات إشارة حيث إن مستوى الإشارة التي تمر في الخطوط تكون حساسة بشكل كبير للمسافة التي تقطعها الإشارة. وبعبارة أخرى تزداد التكلفة بزيادة توسع الشبكة عددياً أو بيانياً. والشكل التالي يوضح المقصود:



أما الثاني فهو يعتمد على تأمين الاتصال بين جهازين من الشبكة وذلك عن طريق المرور بجهاز ثالث أو ما يسمى بـ Multi Point، حيث إنها تختصر الأعداد الكبيرة للأجهزة عن طريق وصل عدد من الأجهزة مع بعضها البعض وفي آن واحد. ولكنها في نفس الوقت تحتاج لوجود تقنية ما لتأمين عمليات التزامن بين الأجهزة المتصلة فيما بينها لتحديد الشخص الذي سيقوم بعملية الإرسال وكذلك لوضع الحدود الزمنية من بدء وتوقف .. إلخ، والشكل التالي يوضح هذا النوع:



كما أن النمطين سابقي الذكر يمكن أن يعملا وفق عدد من التقنيات نذكر منها؛ خدمة المعطيات الرقمية DDs Digital Data Service، والتي تعمل على أحد معدلي الإرسال 65Kbps, 64Kbps وذلك حسب اعتماد الشبكة على التقنية T-, E-, J- في الاتصال، والشكل التالي يوضّح الاتصال بهذه التقنية:



حيث يتواجد في كلتا الجهتين المتصلتين نوعان من التجهيزات وهما DTE Data Terminal Equipment مثل جهاز الحاسب والذي يعتبر واجهة الولوج إلى عملية تبادل المعطيات، وأحد أنواع DCE Data Communication Equipment والذي يعتبر وصلة الولوج إلى إحدى عقد الشبكة؛ مثل DSU Data Service Unit أو CSU Circuit Service Unit، حيث يتم الاتصال بين DTE وDCE عن طريق إحدى البوابات الفيزيائية الموجودة في جهاز الحاسب مثل البوابة RS232 أو V.35.

ومن ثم يتم انتقال المعلومات إلى الموصّل DDS HUB والذي يقوم بالاتصال بنظيره الموافق للنقطة الثانية عبر مسافة كبيرة، ومنها إلى المُستقبل والعكس بالعكس.

تقوم وحدة خدمة المعطيات DSU بعملية ترميز الإشارة الرقمية المستقبلة من الحاسب أو بالأخص جهاز DTE بالترميز المناسب لعمل الشبكة. وتكون CSU مسؤولةً عن عمليات صيانة الوصلة.

2.1. الشبكات التي تعتمد على خطوط ISDN :
إن شبكة الـISDN هي شبكة حاسوبية متطورة أكثر من الشبكة التي تعتمد على خطوط الهاتف، لتأمين اتصال يحقق سماحية أكبر لتنوع المعطيات الرقمية من صوت وفيديو ..إلخ.
وتحقق هذه الشبكات اتصال end to end بين المُرسل والمُستقبل.
لهذه الشبكات تطبيقات عديدة من أهمها:
Internet Access إمكانية ولوج الإنترنت بسريعة عالية.
Remote Access إمكانية الولوج والتحكم بالعديد من المصادر والأجهزة الموصولة على شبكة واحدة.
LAN\WAN Connector كما ذكرنا في بداية الفقرة إن خطوط ISDN تُستخدم لعملية وصل شبكات LAN مع بعضها البعض للحصول على شبكة WAN.
High Capacity Access القدرة على تأمين الولوج للعديد من أنماط المعطيات التي تحتاج لسرعات عالية وسعة كبيرة في النقل مثل الصور والفيديو والملفات المتعددة الوسائط بشكل عام.


2. Packet Switched Network:
لقد نشأت هذه الشبكات نتيجة لمواكبة التطورات الحديثة على المعطيات وأنماطها، حيث نشأت هذه الشبكات من أجل التعامل بشكل خاص مع رشقة المعطيات ذات الحجم الصغير والمنتقلة بين جهازين متصلين ببعضهما البعض لفترة طويلة؛ أي بمعنىً آخر: لمنع حدوث فصل الاتصال بين المرسل والمستقبل عند مرور رشقة من المعلومات بينهما.
تعمل هذه الشبكات على استعمال تقنية الانتخاب لتأمين استخدام لقناة واحدة لأكثر من اتصال، كما يوضح الشكل التالي:



يتم في هذه الشبكة عملية تقسيم للمعلومات إلى عدة طرود يحوي كل منها عنوان المرسل والمستقبل بالإضافة لرقم تسلسلي لتأمين قدرة المستقبل على استقبال الطرود وترتيبها بشكل صحيح. حيث تمر هذه الطرود بعدة موجهات انطلاقاً من المرسل إلى المستقبل ومن الممكن أن يمر كل طرد بمسار مغاير لمسار الطرد الذي يليه، وهذا ما يحتم عملية وجود الرقم التسلسلي نظراً لقابلية وصول الطرود بشكل متفاوت عن ترتيبها الأصلي.


بشكل عام يوجد نمطان أساسيان لعمل هذه الشبكات وهما:

1.2. Connection Oriented:
تعتمد هذه الشبكات على تقنية Frame Relay أو ATM حيث يتم بناء الاتصال end to end منذ بداية تأسيس القناة بين المرسل والمستقبل حيث يتطلب ذلك وجود عنوان المرسل والمستقبل في أول طرد فقط والذي يقوم بتحديد مسار افتراضي للطرود يتم إرفاقه مع كل طرد، ومن ثم تنتقل باقي الطرود في نفس المسار بين المرسل والمستقبل اعتماداً على المسار الافتراضي الذي يحدده الطرد الأول.

هذا الأمر يزيد من سرعة الاتصال نتيجة عدم وجود عملية معالجة من قبل الموجه، ولكن بالمقابل فإن هذه الطريقة تحتاج لعملية تفحص وكشف الأخطاء من قبل المستقبل بخوارزمية فعالة.

2.2. Connectionless:
في هذا النمط يكون لكل طرد مسار مختلف عن غيره من الطرود، حيث يحوي كل طرد على عنوان المرسل والمستقبل، وتتم معاملة كل طرد بشكل مستقل من قبل الموجه.

طبعاً فإن لهذه الطريقة العديد من المحاسن ومن أهمها سهولة تصحيح الأخطاء وذلك بإعادة طلب الطرد المعطوب أو المفقود بشكل مستقل عن غيره، ولكن بالمقابل فهي تقنية بطيئة في عملية الاستلام وذلك بسبب الوقت المُستغرق من قبل الموجه بتحديد المسار المخصص لهذا الطرد؛ فهي لا تنفع مع تطبيقات الزمن الحقيقي أو أي من التطبيقات التي تتطلب سرعة عالية في الإرسال والاستقبال تفوق سرعة الشبكة والوقت المُستغرق في عمليات المعالجة.



hgaf;hj hgphs,fdm hg;fdvm Wide Area Networking WAN area hgphs,fdm hgaf;hj hg;fdvm networking wan