نشرت تحت تصنيف ALL، Wireless - Protocols

Wireless Application Survey



يتم اختيار معدات الشبكة اللاسلكية و بروتوكولاتها و تصميمها أيضا طبقا للسرعة المطلوبة و التي ستحتاجها برمجيات الشبكة و تطبيقاتها

فبعض التطبيقات تستخدم الشبكة بشكل مكثف مثل برمجيات client/server التي تحتاج دوما الي الولوج الي السيرفر لأخذ البيانات أو التحديثات أو حتي لتوثيق الدخول

بعضها يعتد علي تقنية cache حيث يقوم بتخزين البيانات التي أخذها من السيرفر و يعتمد عليها الي حين حدوث تحديث في البيانات المخزنة لديه

تصميمك للشبكة اللاسلكية يعتمد بشكل رئيسي علي معرفتك لأنواع التطبيقات و الخدمات المستخدمة فشبكة تعتبر وسيلة لإستخدام الخدمات السحابية cloud تختلف قطعا عن شبكة تستخدم فقط للولوج الي الإنترنت و يختلف كل منهما غن شبكة تستخدم لإدخال قواعد بيانات

فمعاملات التغير في الشبكة تؤثر في كل منهم بشكل مختلف و لابد أن تعرف مدي تأثير تغير هذه المعاملات مثل الإنتاجية throughput و مدي التأثر بانقطاع الجزئي للإتصال

بالإضافة الي ذلك لابد أن يكون لديك تخطيط مسبق لمدي احتياج الشبكة الي بعض الأجهزة التي تستخدم الشبكة اللاسلكية بشكل دائم مثل RFID tag التي تقوم بتحديد معلومات – مكان و حرارة و غيرهما – عن الأشياء المتحركة علي شاشة برمجيات المراقبة مثل WCS و CISCO prime حيث أنها تقوم بإرسال فريمات قصيرة بمعدل تدفق صغير 1 Mbps أو 2 Mbps مع تردد 2.4 جيجا هرتز و بقدرة نقل عالية تصل الي 100 ميللي وات بشكل دائم و منتظم مما يحتاج الي اتصال دائم بين الأكسسبوينت و الكنترولر

الشبكات اللاسلكية تفي بولوج عادل لكل أجهزة الشبكة الا أنها علي المقابل لا تفي بمعدل استخدام عادل أو تدفق بيانات و انتاجية عادلة لنفس هؤلاء المستخدمين أو حتي التطبيقات و البروتوكولات المستخدمة

فهناك بروتوكلات لها أولوية البث عن الأخري فعلي اعتبار أن هناك جهازن في خلية لاسلكية واحدة تستخدمان معدل نقل بيانات 1Mbps و يرسلان نفس الكمية من البيانات و لكن نوع البيانات تختلف هكذا

الأول يرسل فريم Telnet frame سيستغرق 0.18 ms

و الثاني يرسل فريم FTP frame سيستغرق 2.3 ms

اذن فريمات FTP ستستغرق زمن أكبر ب 12 مرة عن فريمات Telnet

و للعلم فإنه في خلية لاسلكية معدل تفق البيانات بها 144.4 Mbps سيستغرق FTP زمن 0.016 ms أي زمن أقل بـ 11 مرة عن 1 Mbps

UDP or TCP


عند تصميم الشبكة اللاسلكية لابد أن نأخذ في الإعتبار البرمجيات التي تعمل في الشبكة أو بشكل آخ البروتوكولات المستخدمة التي تستخدمها هذه البرامج

و لدينا نوعين من التطبيقات أحدهما يعتمد طريقة TCP و الاخر يعتمد طريقة UDP و كلاهما من بروتوكولات طبقة Transport في باقة TCP/IP


UDP = User Datagram Protocol و هو ارسال بيانات  بين جهتين مع عدم امكانية التأكد من الوصول و تشبه المعاملة البريدية العادية

TCP = Transfer Control Protocol و هو التواصل بين جهتين و ارسال بيانات بينهما لحظيا و تشبه المكالمة الهاتفية

 البروتوكولات هي قواعد تحدد طريقة التعامل  أو تجعل التعامل تجاه أو اثناء حدث معين  موحد و معروف , فكما أن للسياسة بروتكولاتها  التي تجعل مراسم اﻹستقبال  للرؤساء موحدة  علي  سبيل المثال  فإن  للشبكات ايضا بروتوكولات  تساعد المصنعون  و علماء اﻷبحاث في عمل أجهزة و برمجيات تستطيع أن  تتخاطب   و تتوائم مع بعضها

فأنا اﻵن أقوم بالكتابة من خلال  متصفح جوجل كروم  و من خلال نظام تشغيل ويندوز علي جهاز اتش بي يستخدم معالج انتل  و سيقرأ موضوعي هذا رجل ربما يستخدم متصفح فايرفوكس علي نظام تشغيل أندرويد و علي جهاز سامسونج نوت بمعالج Cortex-A57

1.4.1 TCP-Based Applications


يقوم بروتوكول TCP ببدء الإتصال ثم يقوم نظام التشغيل بالتحكم في الإتصال و اعادة ارسال الحزم المفقودة

برمجيات TCP مقاومة بطبيعتها للتداخلات و مشاكل الفقد في الطبقة الثانية layer 2 Data Link وبهذا فهو يختلف كليا في هذه الجزئية عن فريمات الوايرلس 802.11 التي تعاني المشاكل في الطبقة الثانية

و تكمن اهمية هذا البروتوكول  في أنه اكثر بروتوكول يتعامل مع الناس حيث يشكل ثنائي رائع و لا بديل عنه مع اخوه بروتوكول IP

فهما  يشكلان بروتوكول موحد  يسمي TCP/IP  بني علي أساسه عالم اﻹنترنت الذي تراه حاليا حيث يقوم TCP  بتقسيم  البيانات و أما IP  فمسؤل عن ارسالها الي عنوانها

و الترجمة الحرفية لبروتوكول TCP  يعني بروتوكول التحكم في النقل  و حقيقة اسمه لا تبتعد كثيرا عن معناه الحرفي

و اليك هذا المثال

فعندما تتصفح مدونتي  باﻹضافة لوجودك علي اﻹنترنت  يتطلب أن يكون السيرفرالمستضيف لها متواجدا أيضا و متصلا  علي عكس بروتكولات اخري  مثل udp و هو بروتكول للتحكم في النقل أيضا و لكن لا يتطلب وجود الطرف اﻵخر  اونلاين عند  ارسالك للبيانات  هو قاصر أيضا في أمر تصحيح  اﻷخطاء

حيث أن هذا البروتوكول من بروتكولات  connection oriented حيث يتطلب وجوده أن يكون اﻹتصال بين طرفي اﻹتصال موجودا

من أمثلة التطبيقات أو البروتوكولات التي تستخدم TCP هو المتصفحات حيث تستخدم اتصال HTTP/HTTPS فعندما تقوم بتضفح هذه الصفحة أنت تخبر سيرفر الويب الذي يستضيف هذه المدونة أن ينقلها اليك  يقوم علي الفور بروتوكول التحكم بالنقل  بتقسيم هذه الصفحة الي أجزاء تسمي PACKET  يترجمها مهندسونا بالحزمة بعد ذلك يقوم بإرسال هذه الحزم  الي عنوان IP  الذي اتي منه هذا الطلب أي عنوان  حضرتك

و تعتمد سرعة وصول الصفحة اليك علي سرعة الإنترنت و كفاءة سيرفر DNS علي استكشاف العنوان المطلوب

مثال آخر لإتصالات TCP و هو Telnet/SSH (Secure Shell) و هما بروتوكولان يتأرجح عملهما بين الطبقة الخامسة و الرابعة و هو يخص البرمجيات التي تحتاج الي ولوج خاص بسيرفر بعيد remote و هذه الجزئية تخص الطبقة الخامسة Network و عندما تحتاج الي توثيق الولوج الي السيرفر عبر ادخال كلمة مرور و باسورد فهذه الجزئية من مسؤلية الطبقة الرابعة session

أما Telnet فهو بروتوكول للولوج أيضا و يستخدمه أجهزة الباركود اللاسلكية

1.4.2 UDP-Based Applications


UDP = User Datagram Protocol و هو ارسال بيانات  بين جهتين مع عدم التحقق من وصول البيانات و تشبه المعاملة البريدية العادية أو رسائل البريد الإلكتروني و لهذا لا يصلح لبيانات database

وتعتبر UDP أسرع من TCP و لهذا فهو يصلح بسبب سرعته لنقل بيانات الصوت عبر الشبكات اللاسلكية VoWLAN و يرجع سبب هذه السرعة في أنه  لايتحكم في نقل البيانات و لا يصحح الأخطاء  و لا يرسل تأكيد وصول البيانات

و هذا يعني أنه لن يعيد ارسال الحزم التي ضاعت لأنه بالطبع لن يعرف ضياعها

و لذلك فإن بيانات الصوت لا يتم التعويل علي خصائص بروتوكول UDP في جودة ارسالها بل يتم الإعتماد علي انواع الترميز Codecs و هو المسؤل عن تحويل بيانات الصوت التناظرية الي بيانات رقمية مع ضغطها و تقسيمها الي حزم

و حزم بيانات VoWLAN يتراوح حجمها من 8 الي 180 بايت و يتم اضافة رؤس header من الطبقات الثالثة و الرابعة بقيمة 40 بايت و رؤس لبيانات الإرسال اللاسلكي 802.11

و يتم ارسال هذه الحزم بمعدل 30 الي 50 حزمة في الثانية و يتطلب ارسالها مقدار انتاجية غير متغير consistent throughput و تقليل معدلات الفقد الذي يؤدي الي قلة جودة الصوت نتيجة حدوث تأخير delay و تغير في التأخير jitter

و يعتبر الإتحاد الدولي للإتصالات International Telecommunication Union (ITU) هو المسؤل عن تحديد قيم الجودة المطلوبة في التراسل الصوتي حيث حدد أنه لا يجب أن يزيد التاخير في الحزم عن 150 ميللي ثانية , كما أنه يجب أن لا يسمح بأن تزيد مدة ارسال و استقبال الصوت بين الهاتف اللاسلكي و الأكسسبوينت عن 30 ميللي ثانية , مع العلم أن الهاتف اللاسلكي يلتقط الصوت خلال مدة 20 ميللي ثانية و المدة الباقية يستهلكها في تخزينها مؤقتا في buffer الي ان يقوم بارسالها و هي ازمنة ابسط من ان تلحظها الحواس البشرية

تعتبر أيضا بيانات الفيديو من البيانات التي تعتمد في نقلها علي UDP لنفس الأسباب السابقة و يعتمد في ضبط جودة الصورة علي الترميز الخاص بها و علي شرائج المعالجات CPU التي يحتاج لها لزيادة معدلات التدفق و معدلات ضغط البيانات

نادر المنسي

المعلق:

مهندس عربي يطمح و يساعد في الرقي بالمحتوي العربي للتكنولوجيا عبر ترجمة و اعداد مقالات و كتب علمية في مجال الشبكات و الإتصالات السلكية و اللاسلكية

اترك رد

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

شعار وردبرس.كوم

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   /  تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   /  تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   /  تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   /  تغيير )

Connecting to %s