شرح شبكات المناطق الواسعة؟ ما هي خدمات شبكة المناطق الواسعة؟ شبكات المناطق الواسعة والموجهات؟
عزيزي الزائر مرحبا بك إلى موقع ” الــتــرتيــــــــــب ‟ حيث نقدم لكم هنا نظرة عامة عن شبكات المناطق الواسعة، الآن وقد اكتسبت فهماً عن الطراز OSI المرجعي وشبكات المناطق المحلية وعنونة IP، أصبحت جاهزاً لتتعلم عن وتستعمل نظام سيسكو IOS (اختصار Internetwork Operating System). لكن قبل استعمال IOS، من المهم امتلاك فهم قوي عن شبكة المناطق الواسعة وأساسيات الموجّه. لذا، ستتعلم في هذا الفصل عن أجهزة شبكة المناطق الواسعة وتقنياتها ومواصفاتها القياسية. بالإضافة إلى ذلك، ستتعلم عن وظيفة الموجّه في شبكة المناطق الواسعة. أخيراً، ستنفّذ تمارين لها علاقة بإعداد الموجّه وضبط تكوينه. والآن نقدم لكم هنا شرح مفصل للإجابة عن السؤال التالــــــــــي: شرح شبكات المناطق الواسعة؟ ما هي خدمات شبكة المناطق الواسعة؟ شبكات المناطق الواسعة والموجهات؟
1. ما هي شبكات المناطق الواسعة؟
1.1: شبكات المناطق الواسعة والأجهزة شبكة المناطق الواسعة (WAN) تعمل في الطبقة المادية وطبقة وصلة البيانات للطراز OSI المرجعي.
حيث إنها تربط شبكات المناطق المحلية (LANs) التي تفصل بينها عادة مساحات جغرافية كبيرة.
تهتم شبكات المناطق الواسعة بتبادل رزم البيانات/الأطر بين الموجّهات/المعابر وشبكات المناطق المحلية التي تدعمها.
ما هي مميزات شبكات المناطق الواسعة؟
المميزات الرئيسية لشبكات المناطق الواسعة هي:
* تعمل إلى ما بعد المدى الجغرافي المحلي للشبكات المناطقية المحلية. إنها تستعمل خدمات الحاملات كـ RBOCs (اختصار Regional Bell Operating Companies) وSprint وMCI.
* تستعمل اتصالات تسلسلية من مختلف الأنواع للوصول إلى النطاق الموجي عبر مناطق جغرافية واسعة.
* بناءً على التعريف، شبكات المناطق الواسعة تربط أجهزة تفصل بينها مساحات جغرافية كبيرة. هكذا أجهزة تتضمن:
* الموجّهات -- تقدّم عدة خدمات، بما في ذلك الشبكات البينية ومنافذ واجهة WAN
* البدّالات -- تربط بالنطاق الموجي لشبكة المناطق الواسعة من أجل الاتصالات الصوتية والبيانية والفيديوية
* المودمات -- واجهة خدمات صوتية؛ وحدات خدمات الأقنية/وحدات الخدمة الرقمية (CSU/DSUs) تشكّل واجهة للخدمات T1/E1؛ وTA/NT1s (اختصار Terminal Adapters/Network Termination 1) التي تشكّل واجهة للخدمات ISDN (اختصار Integrated Services Digital Network، الشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة).
* ملقمات الاتصال -- تركّز اتصالات المستخدم من وإلى الخارج.
2.1. ما هي مواصفات شبكات المناطق الواسعة ؟
2.1.1: المواصفات القياسية لشبكة المناطق الواسعة؟
بروتوكولات الطبقة المادية في شبكة المناطق الواسعة تشرح كيفية تزويد الاتصالات الكهربائية والميكانيكية والعاملة لخدمات شبكة المناطق الواسعة. غالباً ما يتم الحصول على تلك الخدمات من مزوّدي خدمات شبكة المناطق الواسعة كـRBOCs، والحاملات البديلة، ما بعد الهاتف، ووكالات التلغراف (PTT).
بروتوكولات وصلة البيانات في شبكة المناطق الواسعة تشرح كيف يتم نقل الأطر بين الأنظمة في وصلة بيانات واحدة. إنها تتضمن بروتوكولات مصممة لتعمل عبر خدمات تبديل مكرَّسة نقطة-لنقطة ومتعددة النقاط ومتعددة الوصول كـ Frame Relay (ترحيل الأطر). المواصفات القياسية لشبكة المناطق الواسعة يعرّفها ويديرها عدد من السلطات المتعارف عليها، من بينها الوكالات التالية:
أولاً: International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector (ITU-T، الاتحاد الدولي للاتصالات السلكية واللاسلكية-قطاع توحيد المواصفات القياسية للاتصالات السلكية واللاسلكية)، المعروف سابقاً بإسم Consultative Committee for International Telegraph and Telephone (أو CCITT، اللجنة الاستشارية الدولية للتلغراف والهاتف).
ثانياً: International Organization for Standardization (أو ISO، المؤسسة الدولية لتوحيد المواصفات القياسية).
ثالثاً: Internet Engineering Task Force (أو IETF، فريق عمل هندسة الانترنت).
رابعاً: Electronic Industries Association (أو EIA، جمعية الصناعات الإلكترونية)
المواصفات القياسية لشبكة المناطق الواسعة تشرح عادة متطلبات الطبقة المادية وطبقة وصلة البيانات على حد سواء. الطبقة المادية في شبكة المناطق الواسعة تصف الواجهة بين معدات طرفية البيانات (DTE) وبين معدات إنهاء دارات البيانات (DCE). عادة، DCE هي مزوّد الخدمة وDTE هي الجهاز الموصول. في هذا الطراز، الخدمات المقدَّمة للمعدات DTE يتم توفيرها من خلال مودم أو وحدة CSU/DSU.
- هناك عدة مواصفات قياسية للطبقة المادية تحدّد هذه الواجهة:
- * EIA/TIA-232.
- EIA/TIA-449.
- * V.24.
- * V.35.
- * X.21.
- * G.703.
- * EIA-530.
كيف تتم التغليفات الشائعة لوصلة البيانات المقترنة بالخطوط التسلسلية المتزامنة مذكورة في الشكل:
أولاً: HDLC (اختصار High-level Data Link Control، التحكم بوصلة البيانات العالية المستوى) -- مقياس IEEE؛ قد لا يكون متوافقاً مع الباعة المختلفين بسبب الطريقة التي اختارها كل بائع لتطبيقه. HDLC يدعم التكاوين نقطة - لنقطة والمتعددة النقاط على حد سواء مع عبء أدنى.
ثانياً: Frame Relay (ترحيل الأطر) -- يستعمل تسهيلات رقمية مرتفعة النوعية؛ يستعمل ترحيلاً مبسّطاً من دون آليات تصحيح للأخطاء، مما يعني أنه يمكنه إرسال معلومات الطبقة 2 بسرعة أكبر بكثير من بقية بروتوكولات شبكة المناطق الواسعة.
ثالثاً: PPP (اختصار Point-to-Point Protocol، البروتوكول نقطة - لنقطة) -- مشروح في الوثيقة RFC 1661؛ إنه عبارة عن مقياسان طوّرتهما IETF؛ يحتوي على حقل بروتوكول لتعريف بروتوكول طبقة الشبكة.
رابعاً: SDLC (اختصار Simple Data Link Control Protocol، بروتوكول التحكم بوصلة البيانات البسيطة) -- بروتوكول وصلة بيانات لشبكة مناطق واسعة صممته IBM للبيئات SNA (اختصار System Network Architecture، هندسة شبكة الأنظمة)؛ بدأ يحل محله إلى حد كبير المقياس HDLC المتعدد الاستعمالات أكثر.
خامساً: SLIP (اختصار Serial Line Interface Protocol، بروتوكول واجهة الخط التسلسلي) -- بروتوكول وصلة بيانات شبكة مناطق واسعة شعبي جداً لحمل رزم IP؛ بدأ يحل محله في عدة برامج البروتوكول PPP المتعدد الاستعمالات أكثر.
سادساّ: LAPB (اختصار Link Access Procedure Balanced) -- بروتوكول وصلة البيانات تستعمله X.25؛ يملك قدرات كبيرة لفحص الأخطاء.
سابعاً: LAPD (اختصار Link Access Procedure D-channel) -- بروتوكول وصلة بيانات شبكة المناطق الواسعة المستعمل لإرسال الإشارات وإعداد الاستدعء في القناة D (قناة البيانات) للتقنية ISDN. تجري عمليات إرسال البيانات على الأقنية B (أقنية الحاملات) للتقنية ISDN.
ثامناً: LAPF (اختصار Link Access Procedure Frame) -- لخدمات الحاملات ذات صيغة الأطر؛ بروتوكول وصلة بيانات شبكة مناطق واسعة، مشابه لـLAPD، مستعمل مع تقنيات ترحيل الأطر.
1.2. ما هي تقنيات شبكات المناطق الواسعة؟
1.2.2: تقنيات شبكة المناطق الواسعة
ما يلي هو وصف موجز عن التقنيات الأكثر شيوعاً لشبكة المناطق الواسعة. لقد قمنا بتقسيمها إلى خدمات مبدّلة بالدارات ومبدّلة بالخلايا ورقمية مكرَّسة وتماثلية. لمزيد من المعلومات، انقر على ارتباطات الوب المشمولة.
الخدمات المبدّلة بالدارات:
أ. POTS (اختصار Plain Old Telephone Service، خدمة الهاتف العادي القديم) -- ليست خدمة لبيانات الحاسب، لكنها مشمولة لسببين: (1) العديد من تقنياتها هي جزء من البنية التحتية المتنامية للبيانات، (2) إنها نوع من شبكة اتصالات مناطقية واسعة سهلة الاستعمال وموثوق بها بشكل لا يُصدّق؛ الوسائط النموذجية هي السلك النحاسي المجدول
ب. ISDN (اختصار Integrated Services Digital Network، الشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة) الضيقة النطاق -- تقنية متعددة الاستعمالات واسعة الانتشار مهمة تاريخياً؛ كانت أول خدمة هاتفية رقمية بالكامل؛ يختلف الاستخدام بشكل كبير من بلد إلى آخر؛ الكلفة معتدلة؛ النطاق الموجي الأقصى هو 128 كيلوبت بالثانية للواجهة BRI (اختصار Basic Rate Interface، واجهة السرعة الأساسية) المتدنية الكلفة وحوالي 3 ميغابت بالثانية للواجهة PRI (اختصار Primary Rate Interface، واجهة السرعة الرئيسية)؛ الاستخدام واسع الانتشار نوعاً ما، لكنه يختلف إلى حد بعيد من بلد إلى آخر؛ الوسائط النموذجية هي السلك النحاسي المجدول
الخدمات المبدّلة بالرزم.
ج. X.25 -- تقنية قديمة لكنها لا تزال شائعة الاستعمال؛ تتضمن قدرات كبيرة لفحص الأخطاء من الأيام التي كانت فيها ارتباطات شبكة المناطق الواسعة أكثر عُرضة للأخطاء، مما يجعلها محل ثقة لكنه يحدّ من نطاقها الموجي؛ يمكن أن يكون النطاق الموجي مرتفعاً حتى 2 ميغابت بالثانية؛ الاستخدام شامل نوعاً ما؛ الكلفة معتدلة؛ الوسائط النموذجية هي السلك النحاسي المجدول.
د. Frame Relay (ترحيل الأطر) -- إصدار مبدّل بالرزم للشبكة ISDN الضيقة النطاق؛ لقد أصبحت تقنية شعبية جداً لشبكة المناطق الواسعة من تلقاء نفسها؛ فعّالة أكثر من X.25، لكن فيها خدمات مشابهة؛ النطاق الموجي الأقصى هو 44.736 ميغابت بالثانية؛ السرعات 56 كيلوبت بالثانية و384 كيلوبت بالثانية شعبية جداً في الولايات المتحدة؛ الاستخدام واسع الانتشار؛ الكلفة معتدلة إلى منخفضة؛ الوسائط النموذجية تتضمن السلك النحاسي المجدول والألياف البصرية
الخدمات المبدّلة بالخلايا
هـ. ATM (اختصار Asynchronous Transfer Mode، صيغة الإرسال غير المتزامن) -- وثيقة الصلة بالتقنية ISDN العريضة النطاق؛ تصبح أكثر فأكثر تقنية مهمة لشبكة المناطق الواسعة (وحتى لشبكة المناطق المحلية)؛ تستعمل أطراً صغيرة ذات طول ثابت (53 بايت) لحمل البيانات؛ النطاق الموجي الأقصى هو حالياً 622 ميغابت بالثانية، رغم أنه يجري تطوير سرعات أعلى؛ الوسائط النموذجية هي السلك النحاسي المجدول والألياف البصرية؛ الاستخدام واسع الانتشار وبازدياد؛ الكلفة مرتفعة.
و. SMDS (اختصار Switched Multimegabit Data Service، خدمة بيانات متعددة الميغابتات مبدّلة) -- وثيقة الصلة بـATM، ومستعملة عادة في الشبكات المناطقية العاصمية (MANs)؛ النطاق الموجي الأقصى هو 44.736 ميغابت بالثانية؛ الوسائط النموذجية هي السلك النحاسي المجدول والألياف البصرية؛ الاستخدام ليس واسع الانتشار كثيراً؛ الكلفة مرتفعة نسبياً.
ما هي الخدمات الرقمية المكرَّسة في شبكات المناطق الواسعة؟
أولاً * T1، T3، E1، E3 -- سلسلة الخدمات T في الولايات المتحدة وسلسلة الخدمات E في أوروبا هي تقنيات مهمة جداً لشبكة المناطق الواسعة؛ إنها تستعمل الإرسال التعاقبي بالتقسيم الزمني "لتقطيع" وتعيين خانات الوقت لعمليات إرسال البيانات؛ النطاق الموجي هو:
أ* T1 -- 1.544 ميغابت بالثانية
ب* T3 -- 44.736 ميغابت بالثانية
ج* E1 -- 2.048 ميغابت بالثانية
د* E3 -- 34.368 ميغابت بالثانية
ه،* هناك نطاقات موجية أخرى متوفرة
الوسائط المستعملة هي السلك النحاسي المجدول النموذجي والألياف البصرية. الاستخدام واسعة الانتشار جداً؛ الكلفة معتدلة.
ثانياً: xDSL (الكلمة DSL هي اختصار Digital Subscriber Line، خط المشترك الرقمي والحرف x هو اختصار لعائلة من التقنيات) -- تقنية جديدة ويجري تطويرها لشبكة المناطق الواسعة مخصصة للاستعمال المنزلي؛ لها نطاق موجي يتناقص كلما ازدادت المسافة عن معدات شركات الهاتف؛ السرعات العليا 51.84 ميغابت بالثانية ممكنة بالقرب من مكتب شركة الهاتف، النطاقات الموجية الأدنى (من مئات الكيلوبت بالثانية إلى عدة ميغابت بالثانية) شائعة أكثر؛ الاستخدام صغير لكنه يزداد بسرعة؛ الكلفة معتدلة وتتناقص؛ الحرف x يحدّد كامل عائلة التقنيات DSL، بما في ذلك:
أ* HDSL -- DSL ذات سرعة بتات مرتفعة
ب* SDSL -- DSL ذات خط واحد
ج* ADSL -- DSL غير متماثلة
د* VDSL -- DSL ذات سرعة بتات مرتفعة جداً
هـ* RADSL -- DSL تكيّفية مع السرعة
و* SONET (اختصار Synchronous Optical Network، الشبكة البصرية المتزامنة) -- عائلة من تقنيات الطبقة المادية ذات السرعة المرتفعة جداً؛ مصممة للألياف البصرية، لكن يمكنها أن تعمل على الأسلاك النحاسية أيضاً؛ لها سلسلة من سرعات البيانات المتوفرة مع مهام خاصة؛ مطبَّقة عند مستويات OC (الحاملة البصرية) مختلفة تتراوح من 51.84 ميغابت بالثانية (OC-1) إلى 9,952 ميغابت بالثانية (OC-192)؛ يمكنها أن تحقّق هذه السرعات المدهشة باستعمالها الإرسال التعاقبي بتقسيم الطول الموجي (WDM)، حيث يتم توليف أشعة ليزر إلى ألوان مختلفة قليلاً (الطول الموجي) من أجل إرسال كميات ضخمة من البيانات بصرياً؛ الاستخدام واسع الانتشار بين كيانات العمود الفقري للانترنت؛ الكلفة مرتفعة (ليست تقنية مخصصة لمنزلك).