به لطف زحمات و تلاش‌های طاقت‌فرسای مهندسان الکترونیک و آی تی و به همت گروه مهندسین IEEE امروزه ما میتوانیم داده های خود را در شبکه های متنوع با تجهیزات سوئیچینگ متفاوت انتقال داده و بیش از از تریلیون بیت از داده ها در کسر ثانیه بین سازمان ها ادارات صنایع فروشگاه ها صنایع آموزشی هتل ها و بیمارستان ها و شبکه های کوچک اداری و تجاری خود تبادل نماییم.

نگاهی کوتاه به مدیریت ترافیک در شبکه

بهتر است مثال را در یک هتل و یا یک کشتی تفریحی بزرگ که مهمانان زیادی اقامت دارند شروع کنیم، میدانید که بطور همزمان مهامانان، پرسنل و سیستم‌های راهبری و فنی و نظارتی مستقر در این هتل و یا کشتی متحرک در لحظه از سرویس های متنوع و متعددی استفاده می‌کنند در این حالت حدس بزنید که چه سیلابی از داده ها دیجیتال در حال عبور از بستر شبکه و تجهیزات سویچینگ می‌باشند.

داده های صوتی و تصویری و چندرسانه ای در کانال های متنوع و متعدد در حال رساندن تصاویر یک فیلم مهیج در بین مهمانان اتاق ها می‌باشند، عده ای در اتاقها بصورت آنلاین و با استفاده از اینترنت پر سرعت در یک کنفرانس با کلاس آنلاین شرکت کرده اند، پرسنل مالی و اداری هتل در حال انجام و ثبت Online فرایندهای مالی و اداری هتل در سیستم های هستند، مهمانان بسیاری در حال ثبت داده در سیستم های رزرو آنلاین و پذیرش هتل می‌باشند و در همین حال توجه داشته باشید که جهت حفظ امنیت هتل دوربین های نظارتی در لحظه بیش از میلیون ها پردازش تصویری را در سیستم ها ضبط می‌کنند و سیستم ناوبری و سیستم های هوشمند تاسیسات و کنترلی انبوه اطلاعات مهم را در لحظه باید به مرکز کنترل برسانند تا بهترین تصمیم در کوتاه ترین زمان توسط مدیران گرفته شود ، حالا به راحتی می‌توانید حدس بزنید که در این حالت وقتی صحبت از سیلابی از داده های دیجیتال مطرح می‌شود از چه چیزی صحبت می‌کنیم، حجم غیر قابل تصوری از داده های که در یک هتل، بیمارستان، سازمان، کارخانه تولیدی و صنعتی با انبوهی از تجهیزات مکانیزه و یا یک استدیوم ورزشی و یا یک دانشگاه یا سازمان و دفتر کار شما در حال عبور می‌باشد، نیازمند مدیریت دقیق بدون حتی یک Bit خطا دارد تا همه چیز آرام و مطئمن به نظر برسد.

همانطور که می دانید ترافیک داده های شبکه را به سه دسته کلی می‌توان تقسیم نمود:

Broadcast

در اینجا، ترافیک از یک نقطه به تمام نقاط انتهایی ممکن در شبکه، که به طور کلییک LAN است، جریان می‌یابد. این ساده ترین روش برای اطمینان از رسیدن ترافیک به مقصد است.

این حالت عمدتا توسط شبکه های تلویزیونی برای توزیع صدا و تصویر استفاده می شود. حتی اگر شبکه تلویزیونییک سیستم تلویزیونی کابلی (CATV) باشد، سیگنال منبع به همه مقصد می‌رسد، این دلیل اصلی درهم آمیختن محتوای برخی کانال ها است. به دلیل انبوه داده های غیرضروری که بطور مداوم در دستگاه هر کاربر به دست می‌آید، مشکلات و تأثیرات مخلوط کردن و مسائل مربوط به حریم خصوصی، پخش در اینترنت عمومی امکان پذیر نیست.

Unicast

ترافیک، بسیاری از جریان های بسته هایIP که در شبکه ها حرکت می‌کنند از یک نقطه مانند سرور وب سایت به یک نقطه انتهایی مانند رایانه مشتری منتقل می‌شوند. این رایج ترین شکل انتقال اطلاعات در شبکه ها است.

Multicast

در این روش ترافیک بین مرزهایunicast (یک نقطه به یک مقصد) و Braodcast (یک نقطه به همه مقصد) کاهش می‌یابد. و multicastیک روش توزیع ترافیک “یک منبع برای بسیاری از مقصد” است، به این معنی که فقط مقصدی و کلاینتی که نیاز خود برای پذیرش داده ها از یک منبع مشخصو برای دریافت جریان ترافیک ارسال کرده است داده ها را دریافت می‌کند.

دریک شبکه IP، مقصد ها (به عنوان مثال کلاینت ها) به طور منظم مستقیماً با منابع (به عنوان مثال سرورها) ارتباط برقرار نمی‌کنند، زیرا روترهای بین مبدا و مقصد باید بتوانند توپولوژی شبکه را از سمت unicast یاmulticast تنظیم کنند تا از ترافیک مسیریابی بی هدف و ناخواسته جلوگیری کنند.روترها البته کار دیگری هم می کنند و جریان ترافیک Multicast بسته ها را دریافت می کنند و با آدرس گذاری همه بسته جریان ترافیک را از یک رابط خروجی تکثیر می کنند و نسخه های کپی را به سوی مقاصد مد نظر ارسال می‌کنند.

در مدل Multicast، منبع و مقصد تقریباً همیشه  “Host” است و “Routers” نیست. ترافیک Multicastتوسط روترهایدر سراسر شبکه از مبدا به مقصد پخش می شود. روترهای باید منابع Multicastرا در شبکه پیدا کنند، کپی بسته ها را در تعدادی از رابط ها ارسال کنند، از ایجاد Loopجلوگیری میکنند ، داده ها را به سمت مقصد دقیق هدایت می‌کنند و جریانداده های ناخواسته را به حداقل برسانند. پروتکل های استاندارد مسیریابیMulticastاکثر این امکانات را فراهم می‌کنند، اما برخی از روتر نمی‌توانند چندین نسخه (Multicast) از بسته‌ها را ارسال کنند و در واقع از Multicastمستقیم پشتیبانی نمی‌کنند.

قصدمان وارد کردن شما و یا بررسی موضوعات مهندسی و معماری داده نیست، طبیعتا موضوع سویچینگ و مسیر یابی شبکه سرفصل ها متعدد و مباحث عمیقی را در مهندسی IT در بر دارد، اما مواردی که در طراحی و پیکربندی شبکه مهم است را می‌توان در یک چک لیست کوتاه به این شکل شمرد!

10 نکته در طراحی شبکه های زیر ساخت

1.  طراحی و دیزاین شبکه را در سه لایه دسترسی، توزیع و مرکزی بکشید.

2. تجهیزات مناسب با میزان پردازش و نوع داده ها را در سه لایه مشخصی کنید.

3. برنامه ایبرای توسعه شبکه و افزایش بار ترافیک و اتصالات در نظر بگیرید.

4. ایمنی فیزیکی و مدیریت امنیت داده ها را در طرح لحاظ کنید.

5. کابل کشیمسی و یا بک بن های فیبر شریان داده های شما در شبکه خواهند بود، به نوع کالا و اجرا با حداکثر توجه دقت کنید.

6. تا حد ممکن استاندارد سازی، مستند سازی کنید، استاندارهای bisci و TIA مرجع خوبی است.

7. افزونگی (Redundancy )، انعطاف پذیری (Resillency) و در دسترس بودن بالا ( Availability) شرط لازم در طراحی و اجرا محسوب می‌شوند.

8. نظارت و مدیریت(MOnitoring)و دسترسی خارج از سایت را مد نظر بگیرید.

9. نکات خاصی بومی و شرایط و محدودیت ها، آسیب ها و چالش های احتمالی را با توجه به فضا پروژه، تغییرات آب و هوا، رطوبت،

گرد و خاک، تکانش و ضربه و … را در نظر بگیرید.

10. استاندارد های لازم در زمینه آماده سازی فضا و اتاق سرور (Server Room)را مد نظر بگیرید.

بنابراین تفاوت بینMulticast و Unicast

دو روش اصلی وجود دارد که سرورهایWindows Media برای ارسال داده به سرویس گیرنده هایWindows Media Player از جمله Unicast و Multicast استفاده می‌کنند. از Multicast یا Unicast می‌توان برای پخش مستقیم فیلم یا صدا استفاده کرد. تنظیمات شبکه شما به طور پیش فرض تعیین می‌کند که مشتریان شما چه کسانی هستند و نوع پخش شما را ترجیح می‌دهید.

Unicast

ترافیک از یک میزبان به میزبان دیگر ارسال می‌شود. ماکت هر بسته در جریان داده به هر میزبانی که آن را درخواست می‌کند می‌رود.

اجرای برنامه های unicast کمی آسان است زیرا آن‌ها از پروتکل هایIP کاملاً مستقر استفاده می‌کنند. با این حال، هنگامی که نیاز به ارتباطات از چند به چند وجود دارد، آنها به ویژه ناتوان هستند. در ضمن، تمام بسته های موجود در جریان داده باید به هر میزبانی که درخواست دسترسی به جریان داده را دارد ارسال شود. با این حال، این نوع انتقال از نظر شبکه و منبع سرور بی تأثیر است زیرا به طور مساوی مسائل مقیاس پذیری واضحی را نشان می‌دهد.

این یک ارتباط یک به یک بین مشتری و سرور است. Unicast از تکنیک های تهیهIP مانند TCP (پروتکل کنترل انتقال) و UDP (پروتکل دیتاگرام کاربر) که پروتکل های مبتنی بر جلسه هستند استفاده می‌کند. هنگامی که یک سرویس گیرنده Windows Media Player از طریق unicast به یک سرور Windows Media متصل می‌شود، مشتری مستقیم به سرور وصل می‌شود. هر سرویس گیرنده unicast که به سرور متصل می شود پهنای باند اضافی را اشغال می‌کند. به عنوان مثال، اگر 10 مشتری داشته باشید که همگی جریانهای 100 Kbps (کیلوبیت در ثانیه) را انجام می‌دهند، به این معنی است که مشتریانی که 1000 Kbps را مصرف می‌کنند. اما شما با استفاده از جریان 100 کیلوبیت بر ثانیه تنها یک مشتری دارید، فقط 100 کیلوبیت بر ثانیه استفاده می‌‌شود.

Multicast

Multicast به شما اجازه می‌دهد نسخه های مستقیم تک سرور از جریان داده ها که سپس شبیه سازی شده و برای میزبانانی که درخواست می‌کنند، هدایت شود. از این رو ، سرور به جای ارسال هزاران نسخه از یک رویداد جریانی ، در عوض یک جریان واحد را هدایت می کند و سپس توسط روترهای شبکه به میزبانانی هدایت می‌شود که مشخص کرده اند برای دریافت جریان نیاز دارند. این الزام را برای ارسال ترافیک زائد از طریق شبکه برطرف می‌کند و همچنین باعث کاهش بار پردازنده در سیستم هایی می‌شود که از سیستم چندپخشی استفاده نمی‌کنند و باعث افزایش کارایی سرور و شبکه می‌شوند.

Multicast در اینترنت معمولاً یک راه حل مشخص نیست زیرا فقط بخشهای کوچکی از اینترنت با Multicast فعال هستند. از طرف دیگر، در محیط های شرکتی که همه روترها از قابلیت پخش چندگانه برخوردار هستند، می‌توانند پهنای باند کمی را ذخیره کنند.

 

چند برنامه پخش واقعی است؟

منبع مالتی کست به روترهای دارای قابلیت چندپخشی بستگی دارد تا بسته ها را به زیرشبکه های کلاینت هایی که مشتری به آنها گوش می دهند ، هدایت کند. با این حال ، هیچ ارتباط مستقیمی بین سرویس گیرنده و سرور رسانه Windows وجود ندارد. هنگام تشکیل ایستگاه چندپخشی ، سرور رسانه Windowsیک پرونده “.nsc” (کانال NetShow) ایجاد می کند. معمولاً پرونده .nsc از سرور وب برای مشتری ارسال می شود. این فایل داده هایی را در اختیار دارد که Windows Media Player برای گوش دادن به برنامه چندرسانه ای نیاز دارد. تنظیم دقیق ایستگاه در رادیو این کاملاً یکسان است. هر کلاینتی که از چندپخشی استراق سمع می کند ، هیچ سربار اضافی در سرور ندارد. در واقع ، سرور فقط یک جریان را به ازای هر ایستگاه چندپخشی ارسال می کند. بار مساوی در سرور تجربه می شود چه فقط یک سرویس گیرنده منفرد یا چندین مشتری آن را گوش دهند.