آشنایی با شبکه فریم ریلی (Frame Relay) و شبکه x.25

شبکه فریم ریلی (Frame Relay) و شبکه x.25

از استانداردهای دیگر مخابراتی که بعد از PSTN در شبکه‌های مخابراتی ایجاد شدX.25  و Frame Relay را می توان نام برد که قصد داریم در این مبحث آموزشی به آن بپردازیم. در دوره های تخصصی بخصوص با فریم ریلی، بیشتر آشنا می شوید و نحوه پیکر بندی آن را هم یاد می گیرید. اما در این مقاله به طور مختصر به بررسی این دو شبکه خواهیم پرداخت.

شبکه X.25

شبکه X.25 یک شبکه آنالوگ است که بر اساس سیستم پکت سوئیچینگ کار می کند که در مقاله “آشنایی با شبکه ” با آن آشنا شدید. آنالوگ پکت سوئیچینگ، برای مسافت های طولانی طراحی شده تا بتوانیم، دیتا و اطلاعات را بین مثلاً چندین کیلومتر یا بین یک کشور تا کشور دیگر جابجا کنید.

شبکه X.25 در دهه ۷۰ میلادی، حدود ۴۰ تا ۵۰ سال پیش ابداع و وارد چرخه ارتباطی شد. این شبکه، به صورت نرمال حدود ۶۴ کیلوبیت بر ثانیه Throughput داشت اما در حدود سال ۹۲ بود که آپدیت شد و Throughputآن بالاتر رفت.

با پیشرفت تکنولوژی این شبکه روی نسل های بالاتر، Throughput آن حدود ۲ مگ بر ثانیه افزایش پیدا کرد. با استفاده از این شبکه،  کلاینت ها می توانند از روی خطوط WAN که یکی از آنها، همان X.25 باشد، به سرورها و برعکس متصل شوند.

از مزایای X.25، قابلیت اجرای فرایند فولی کنترل (Fully control) که در TCP با آن آشنا شدید و دیتا ریلایبلیتی (Data Reliability) بود که می توانست در مقصد چک کند که تمامی دیتا ها به همان فرمتی که ارسال شده، دریافت شده باشد.

مشکل شبکه X.25  هم کند بودن به علت اجرای همین فرایندها بود که باعث می شد برای اپلیکیشن هایی که به زمان حساسند و به سرعت نیاز دارند، تا حدودی غیرقابل اعتماد و مشکل ساز بشود.

شبکه فریم ریلی (Frame Relay)

در ادامه کار، شبکه های فریم ریلی، پیاده سازی و اجرا شدند که آپدیت شده دیجیتال شبکه X.25 به شمار می آمدند. فرمت کار شبکه های فریم ریلی نیز پکت سوئیچینگ است و پروتکل فریم ریلی، روی لایه ۱ و ۲ یا بهتر بگوییم تا لایه دیتا لینک کار می‌کند که البته به لایه ترنسپورت هم تا حدودی وارد می شود که در مبحث آموزشی که وارد تنظیمات فریم ریلی شویم، متوجه می شویم که این کار چطور انجام می شود.

مقایسه شبکه فریم ریلی و X.25

هر دو پروتکل X.25  و Frame Relay ، قابلیت ارور چکینگ (Error Checking) دارند یعنی در مقصد این کار را انجام می‌دهند. اما در شبکه فریم ریلی، تضمینی برای این که تمامی اطلاعات ارسال شود، وجود ندارد و قابل اطمینان نیست. در حالی که شبکه X.25 ، ارور ها را چک می کند و اگر نیاز باشد دوباره دیتا ها را از اول ارسال می کند.

اگر بخواهیم Throughput یا حجم ارسال این دو شبکه را با هم مقایسه کنیم، X.25 تا این نسل هایی که پیشرفت کرد، حدود ۶۴ کیلوبیت تا ۲ مگابیت را ساپورت می کند و فریم ریلی بسته به مقداری که خود مشتری در خواست کند تا ۴۵ مگابیت بر ثانیه نیز قابل انتخاب است.

 وقتی می خواهید یک سرویس فریم ریلی را از مخابرات خریداری کنید و یک ویرچوال سیرکت (Virtual Circuit) بگیرید که در ادامه با آن آشنا می شویم، می توانید درخواست بدهید که با چه سرعتی آن را در اختیار شما قرار بدهند.

اما طریقه اتصال شبکه های X.25  و Frame Relay چیست و چطور کار می کند؟

در شبکه‌ ای مثل فریم ریلی، از ویرچوال سیرکت (Virtual Circuit) یا مدار مجازی استفاده می شود تا Node یا کامپیوتری که در دو طرف خط فریم ریلی قرار گرفته اند، به هم دیگر وصل شوند که البته به صورت مستقیم به هم وصل نیستند. پس کاربری که از این شبکه می‌خواهد استفاده کند ابتدا برای استفاده از شبکه‌های فریم ریلی، درخواستی به مخابرات می‌دهد تا یک ویرچوال سیرکت داشته باشد. مخابرات چیزی به نام DLCI برای این کاربر در نظر می‌گیرد که خطوطی با قابلیت اتصال روی یک شماره خاص است. در سمت دیگر خط هم به همین ترتیب است.

وقتی ارتباط از طریق فریم ریلی برقرار شود، به نظر می‌آید که دو طرف خط با هم مستقیماً وصل شده اند چون بین دو کاربر و در مسیر برای مسیریابی چیزی دیده نمی شود و اولین مسیر، همان مقصد است اما در واقعیت این طور نیست.

در حقیقت، سوئیچهای فریم ریلی در مخابرات این مدار را برای شما به وجود آوردند که وقتی دو کامپیوتر به هم وصل می شوند، از هر فاصله ای دور یا نزدیک به نظر می آید که به صورت مستقیم روی خط یکسره به هم دیگر وصل هستند.

 در اصل، در شبکه فریم ریلی، یک مدار مجازی از طریق سوئیچ های مخابرات، به وجود آمده تا پهنای باند، به صورت انحصاری برای این دو کامپیوتر استفاده شود. برخلاف نوع تکنولوژی های دیگر مثل دی اس ال (DSL) که پهنای باند، به صورت اشتراکی (Share) در نظر گرفته شده یعنی بین بقیه کاربرها به اشتراک گذاشته می شود، در فریم ریلی، چنین چیزی نیست و efficiency  یا بازدهی بسیار بهتری، روی پهنای باند در این ارتباط داریم.

هر دو نوع پروتکل X.25 و هم فریم ریلی قابلیت این را دارند که به دو صورت SVC و PVC با هم ارتباط برقرار کنند.

 SVC  یعنی Switched Virtual Circuits

در حالت SVC پس از اینکه کار تمام شد و اطلاعات را ارسال کردیم، ارتباط قطع می شود.

 PVC یعنی Permanent Virtual Circuits

در حالت پی وی سی (PVC)، کانکشن، قبل از این که چیزی را رد و بدل کنیم، برقرار می شود و بعد از تبادل داده نیز ارتباطاتی که داریم همچنان برقرار می ماند چون Permannet یا دائمی است. این نوع سرویس بستگی دارد که شما کدام یکی از این ها را لازم داشته باشید و استفاده کنید.

خطوط T و E

خطوط T و E نیز نوعی تکنولوژی انتقال اطلاعات در بستر مخابراتی هستند که در لایه فیزیکال کار می کنند. در این نوع تکنولوژی، به جای این که از روی یک کانال ارتباطی به حالت معمول فقط یک نوع سیگنال رد بشود، این کانال را تقسیم می کنند به چندین کانال جداگانه یا اصطلاحاً مالتی پلکس چنل (Multiplex Channel) و با تکنولوژی TDM و روی دو خط تویستد پر، سیگنال ها و اطلاعات را ارسال می کنند. البته مدیا ها هم می توانند خطوط معمولی تلفن یا فایبراپتیک و حتی امواج وایرلس هم باشند که در ادامه آنها را می بینیم. 

خطوط T از ۲۴ کانال ۶۴ کیلوبیتی استفاده می کنند و بیشتر برای آمریکای شمالی و ژاپن و کشورهای اینچنینی استفاده می‌شود.

خطوط E که در اروپا و ایران استفاده می شود، از ۳۰ تا کانال استفاده می کند. هر کدام از این سیگنال ها را یک DS یا دیجیتال سیگنال می دانند که افزایش این‌ها می‌تواند ظرفیت خط را بالا ببرد.

البته در تکنولوژی T این ۲۴ تا کانال برای تکنولوژی T1 یا زیر مجموعه T1 استفاده می شود، اگر این کانال ها زیاد بشود، به تناسب همان، این T1 به T2 و T3 و حتی بالاتر، ارتقا پیدا می کند.

نحوه انتقال و تبادل اطلاعات روی خطوط T و E؟

همانطور که اشاره کردیم، اطلاعات می تواند روی بستر مخابراتی یا با استفاده از کابل های UTP و STP جابه جا شود اما معمولاً پیشنهاد می شود که به دلیل Clean Connection یا کمتر بودن نویز روی خط  از STP  استفاده کنیم.

اگر از کابلهای STP استفاده کنیم باید هر ۶۰۰۰ فیت یا هر ۲۰۰۰ هزار متر یک Repeater نصب کنیم که سیگنال تضعیف نشود اما در استانداردهای مثل T1s یا T3 از فایبر اپتیک استفاده می کنند که قطعاً کیفیت و Throughput بالاتری دارد.

دسته بندی های مختلف استاندارد T

اگر به جدول بالا نگاه کنید، دسته بندی های مختلف استاندارد T را نشان داده در ردیف اول DS0 را داریم که یک کانال است و مسلماً یک کانال در اینجا نمی تواند استانداردهای  T و E را تشکیل بدهد.

اما اگر دقت کنید، از ۲۴ کانال در ردیف دوم، استاندارد T1را می توانید داشته باشید که Throughputی معادل ۵۴۴. ۱ مگابیت بر ثانیه را دارد.

DS1C، استاندارد T1C را می دهد که ۴۸ کانال را ساپورت می کند و Throughputش هم تقریباً دو برابر شده است.

همین طور اگر دقت کنید در ردیف بعدی، تعداد این کانال ها افزایش می یابد تا به DS5 برسد که در حدود ۵۷۶۰ کانال دارد و Throughput آن معادل ۴۰۰ مگابیت بر ثانیه می باشد.

دستگاه CSU/DSU برای اتصال به شبکه های خطوط T و E

وقتی از مخابرات یا همان شرکت زیرساخت، این سرویس ها را اجاره می کنید، به شما دستگاه‌هایی به نام CSU/DSU می دهند که باید بعد از دستگاه های اصلی خودتان، خارج از شبکه بگذارید که اطلاعات دریافتی از خطوط E1 و T1 به اطلاعات دیجیتال مورد نیاز در شبکه و بالعکس تبدیل کند.

 CSU/DSU در اصل دو دستگاه جدا هستند که با هم دیگر در یک دستگاه ترکیب شده اند. این دستگاه هم می تواند یک دستگاه خارجی باشد که خطوط به آن وصل بشود و هم به عنوان یک اینترفیس مثل روتر، کارت شبکه، داخل دستگاه نصب شود تا خطوط E1 و T1 به آنها وصل شود.

دستگاه CSU ، سیگنال های دیجیتال را ارائه می‌کند و مطمئن می شود که کانکشن برقرار است.

دستگاه DSU فریم های رسیده از T carrier یا همان خطوط T را تبدیل می کند به فرم هایی که داخل LAN باید استفاده بشود و بلعکس. به علاوه این که در قسمت DSU ، مالتی پلکسر که خطوط را به کانال های مختلف تقسیم بندی می کند، نیز وجود دارد.

 در این مقاله آموزشی، وارد جزئیات این نوع تکنولوژی‌ها نمی شویم چون بسیار پیچیده و طولانی می‌تواند باشد و بیشتر مربوط به مباحث مخابراتی است اما اگر بخواهید از این نوع خطوط به عنوان خطوط اجاره‌ای، استفاده کنید و این نوع دستگاه CSU/DSU در خطوط خود داشته باشید، باید با مباحثی مثل DTU و DCE که در دو سمت خطوط اجاره‌ای با آنها مواجه می شوید و بیشتر مربوط به مباحث دوره های بالاتر است، آشنایی داشته باشید.

برای کسب اطلاعات در زمینه سانترال و ویپ با ما همراه باشید...

مقالات آموزشی سانترال پاناسونیک

ویدیوهای آموزشی رایگان

ما را در اینستاگرام دنبال کنید…