تصميم الشبكة - تخطيط استطاعة الشبكة

تقييم المستخدمين: / 1
سيئجيد 

تخطيط إستطاعة الشبكة

 

توفر الوصلات اللاسلكية سرعات لنقل البيانات تفوق بمرات عدة السرعات المتاحة من خلال وصلات الإنترنت التقليدية كالأقمار الصناعية، الخطوط الهاتفية أو الخطوط الرقمية DSL. تدعى الإستطاعة throughput أيضاً باستطاعة القناة channel capacity أو عرض الحزمة bandwidth (مع أن هذا المصطلح لا يتعلق بعرض حزمة الإشارة اللاسلكية لا من قريب ولا من بعيد). يتوجب عليك الإنتباه إلى أن السرعة التي تكتب عادة في مواصفات تجهيزات الشبكة اللاسلكية (سرعة نقل البيانات data rate) لا تمثل السرعة الفعلية التي يمكنك استخدامها، وإنما تعبر عن سرعة تبادل الإشارات بين أجهزة الإرسال والإستقبال. لقد ذكرنا سابقاً بأنه وعلى الرغم من استخدام الوصلة التي تعمل وفق معايير 802.11g لأجهزة إرسال تبلغ سرعتها 54 ميغابت في الثانية إلا أن سرعة نقل البيانات القصوى عبر هذه الوصلة لن تتجاوز 22 ميغابت في الثانية كحد أقصى. تستخدم المساحة المتبقية للأحمال الإضافية الضرورية لتمكين أجهزة الإرسال والإستقبال من التنسيق فيما بينها باستخدام بروتوكول 802.11g.

 

 

تمثل سرعة نقل البيانات وحدة قياس لعدد البتات المرسلة مع مرور الزمن، أي أن القيمة 22 ميغابت في الثانية تعني أنه يمكن في أي ثانية إرسال ما يصل حتى 22 ميغابت من البيانات بين طرفي الوصلة اللاسلكية. إذا أراد المستخدم إرسال ما يزيد عن 22 ميغابت في الثانية ستستغرق هذه العملية زمناً يفوق الثانية الواحدة. ستوضع البيانات نظراً لتعذر إرسالها دفعة واحدة ضمن طابور انتظار queue ليتم إرسالها في أسرع وقت ممكن. سوف يؤدي الإنتظار في هذا الطابور إلى زيادة المدة الزمنية اللازمة لنقل حزم البيانات التي انضمت إلى آخر الطابور إلى الطرف المقابل للوصلة. يدعى الزمن اللازم لقطع مسافة الوصلة بالتأخير latency كما تعرف قيم التأخير الكبيرة عادة بالتلكؤ lag. ستقوم الوصلة اللاسلكية في نهاية المطاف بنقل جميع البيانات الموجودة ضمن طابور الإنتظار، لكن مستخدمي هذه البيانات سسيشتكون على الأرجح من التلكؤ المتزايد في وصول هذه البيانات.

 

ما هي سرعة نقل البيانات الكافية لتلبية متطبات مستخدمي شبكتك اللاسلكية؟ يعتمد ذلك بشكل كبير على عدد المستخدمين وكيفية استخدامهم للوصلة اللاسلكية. تحتاج تطبيقات الإنترنت المختلفة إلى سرعات متفاوتة لنقل البيانات.

التطبيق

سرعة نقل البيانات لكل مستخدم

ملاحظات

 

التراسل النصي IM

< 1 Kbps

يتقبل هذا التطبيق قيم التأخير المرتفعة وذلك لأن البيانات المنقولة متقطعة وغير متناظرة.

 

البريد الإلكتروني

1-100 Kbps

ترد رسائل البريد الإلكتروني بشكل متقطع وغير متناظر، لذلك فهو يتقبل قيم التأخير المرتفعة. تزيد الملفات المرفقة، الفيروسات والرسائل المرسلة عشوائياً Spam من استهلاك سعة مقل البيانات بشكل كبير. ينبغي التنويه إلى أن خدمات البريد الإلكتروني المعتمدة على الوب (مثل ياهو Yahoo! أو هوت ميل Hotmal) يجب اعتبارها تصفحاً للإنترنت وليس بريداً إلكترونياً.

 

تصفح الإنترنت

50-100 Kbps

تستخدم برامج تصفح الإنترنت الشبكة عند طلب البيانات فقط. يمكن أيضاً تقبل قيم معقولة للتأخير نظراً لطبيعة التواصل غير المتناظرة. إن ازدياد حجم البيانات التي تطلبها برامج تصفح الإنترنت (كالصور كبيرة الحجم وتحميل الملفات الكبيرة) سيتسبب في زيادة استهلاك عرض الحزمة بشكل كبير.

 

البث الصوتي

96-160 Kbps

يستهلك كل مستخدم لخدمة البث الصوتي streaming audio مقداراً ثابتاً (وكبيراً إلى حد ما) من عرض الحزمة طيلة فترة استماعه لهذا البث. يمكن لهذا التطبيق استيعاب مقادير ضئيلة ومتقطعة من التأخير عبر استخدام ذاكرة التخزين المؤقت عند المستخدم، لكن ازدياد فترات هذا التأخير قد يتسبب في تقطّع البث الصوتي أو إنقطاع الخدمة بالكامل.

 

نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت VoIP

24-100+ Kbps

يتطلب نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت حجز مقدار ثابت من عرض الحزمة لكل مستخدم طيلة فترة المحادثة الصوتية، لكن عرض الحزمة في هذه الحالة سيستخدم بالمقدار نفسه في كلا الإتجاهين. يتسبب التأخير أثناء نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت بإزعاج فوري ومباشر للمستخدمين. لا يمكن لهذا التطبيق تقبل قيم للتأخير تزيد عن عدة أجزاء من الألف من الثانية.

 

البث المرئي (الفيديو)

64-200+ Kbps

يمكن في هذه الحالة تجنب مقادير ضئيلة ومتقطعة من التأخير عبر استخدام ذاكرة التخزين المؤقت عند المستخدم. يتطلب البث المرئي توفر سرعة عالية لنقل البيانات إضافة إلى تأخير منخفض لكي يعمل بشكل جيد.

 

تطبيقات مشاركة الملفات (BitTorrent، KaZaA، Gnutella، eDonkey وغيرها)

0 – لانهاية Mbps

على الرغم من قدرة هذه التطبيقات على تقبل أي مقدار من التأخير إلا أنها تلتهم كامل عرض الحزمة المتوفر عبر إرسال البيانات إلى أكبر عدد ممكن من المستخدمين وبأقصى سرعة ممكنة. سيؤدي استخدام هذه التطبيقات إلى نشوء مشاكل في التأخير وسرعة نقل البيانات لجميع التطبيقات الأخرى ما لم يتم تنظيم كيفية استهلاك عرض الحزمة بعناية.

 

 

يمكنك حساب عرض الحزمة المطلوب لشبكتك بشكل تقريبي عبر إيجاد حاصل ضرب العدد المتوقع لمستخدمي الشبكة بالقيمة الوسطية لعرض الحزمة اللازم للتطبيقات التي سيستخدمونها. على سبيل المثال سيحتاج 50 مستخدماً يقومون بشكل أساسي بتصفح الإنترنت إلى عرض حزمة يتراوح ما بين 2.5 و 5 ميغابت في الثانية وربما أكثر في أوقات الذروة، كما سيتقبلون أيضاً حدوث بعض التأخير في الشبكة. في حين سيحتاج 50 مستخدماً لتطبيقات نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت VoIP إلى 5 ميغابت في الثانية على الأقل بالإتجاهين ودون أي تأخير. يتوجب عليك مضاعفة عرض الحزمة مباشرة إلى 10 ميغابت في الثانية لأن تجهيزات الشبكة اللاسلكية المصممة وفق المعيار 802.11g تعمل بنمط الإرسال الفردي half duplex (أي أنها تقوم بالإرسال أو بالإستقبال في نفس اللحظة، وليس كليهما). ينبغي أيضاً أن توفر الوصلات اللاسلكية المستخدمة هذه الإستطاعة في كل ثانية وإلا فإن المحادثات ستعاني من تقطع الصوت.

 

يتم عادة نظراً لاستبعاد استخدام جميع المستخدمين للوصلة اللاسلكية في نفس اللحظة زيادة تحميل عرض الحزمة oversubscribe بمقدار معين (أي إتاحة استخدام الوصلة من قبل عدد من المستخدمين يفوق العدد الأقصى الذي يمكن لعرض الحزمة المتوفر تخديمه). تعتبر القيم من 2 إلى 5 من القيم الشائعة لزيادة تحميل عرض الحزمة. ستضطر على الأغلب إلى زيادة التحميل بمقدار ما أثناء بناء البنية التحتية لشبكتك اللاسلكية. يمكنك عبر مراقبة سيل البيانات ضمن الشبكة بعناية وباستمرار اتخاذ قرارات توسيع أجزاء معينة من هذه الشبكة وتحديد الموارد الإضافية التي ستحتاج إليها.

 

ينبغي عليك أن تتقبل حقيقة أنه وبغض النظر عن مقدار الإستطاعة التي ستوفرها لمستخدميك فإنهم سيجدون تطبيقات كفيلة باستهلاكها بأكملها. يمكنك باستخدام تقنيات تشذيب سيل البيانات التخفيف من بعض الآثار السلبية للتأخير كما سنرى في نهاية هذا الفصل. يمكنك أيضاً باستخدام تقنيات تشذيب سيل البيانات والتخزين المؤقت لمواقع الإنترنت وغيرها تخفيض قيمة التأخير وزيادة سرعة نقل البيانات عبر الشبكة.

 

لقد قام مركز ICTP ببناء برنامج لتمثيل استهلاك عرض الحزمة والذي يمكنك استخدامه للإطلاع على عوارض التأخير في الوصلات البطيئة. يقوم هذا البرنامج بتحميل صفحة من الإنترنت بالسرعة الكاملة وبسرعة أخرى مخفضة تبعاً للقيمة التي تقوم أنت بتحديدها. سيعطيك هذا العرض الحي فكرة واقعية عن كيفية تأثير السرعة المنخفضة لنقل البيانات إضافة إلى قيم التأخير المرتفعة على فاعلية استثمار شبكة الإنترنت كوسيلة للتواصل. يمكن استخدام هذا البرنامج ضمن الموقع التالي: http://wireless.ictp.trieste.it/simulator/

 

 

شوهد:: 1036

التعليقات (0)


إظهار/إخفاء التعليقات

أضف تعليقاً

أصغر | أكبر
security image
الرجاء إدخال الحروف الظاهرة.

busy

تابع المعمل اللاسلكي

صفحتنا على فيس بوكتويتراشترك في خلاصة الموقعاشترك في القائمة البريدية

 

البحث في الموقع

دخول الأعضاء

إعلان

Web hosting

English Version

Display Pagerank