تراسل المعطيات

تراسل معطيات

Data communication - Communication de données

تَراسُل المعطيات

تراسل المعطيات data communication هو استخدام تقانات الاتصالات من أجل نقل المعطيات، وهو تعبير يُستخدم بشكل عام للدلالة على تبادل المعطيات من حاسوب إلى حاسوب آخر، سواء كان الربط بين الحاسوبين مباشراً أو غير مباشرٍ مروراً بشبكة معطيات data network. ولإنجاز هذا التبادل لابد من تحقيق ثلاثة مستويات من الاتصال. فيجب في البداية تأمين نقل المعطيات بين نقطتين متصلتين مباشرة بواسطة «وسط النقل». ثم، وإذا كان الطرف المقصود أبعد من أن يمكن الوصول إليه مباشرة، وجب ترزيم المعطيات وعنونة الرزم packets قبل تحميلها على شبكة معطيات تقوم بتوصيلها إلى العنوان الوجهة. ولابد بعدئذ من إدارة الحوار بين التطبيقات البرمجية المتخاطبة باستخدام مجموعة من القواعد تسمى بروتوكول (ميفاق).

نقل المعطيات

تمثل سلاسل المعطيات المؤلفة من بتَّات ذات القيمة الثنائية «0» أو «1» بإشارة كهربائية، تُدعى رقمية، بغية نقلها عبر وسائط النقل. وتَختلف الإشارة الرقمية عن الإشارة التمثيلية المستمرة، التي تُمَثِّل أشكال المعلومات التقليدية كالصوت والصورة، بكونها إشارة متقطعة. فهي عبارة عن سلسلة من النبضات الكهربائية يُقابِل كُل نبضة منها بِتَّة مُرسلة من المعطيات، ويُعبَّر عنها بعدد البتَّات في الثانية (النبضات) المُسمى «معدل الدفق الثنائي bit rate (بتَّة/ثا)». تَتطَّلب معالجة الإشارة الرقمية استخدام ساعة لتحديد بداية ونهاية البتَّة عند كلٍ من الإرسال والاستقبال. وأي خطأ في تزامن ساعة الاستقبال يؤدي إلى خطأ في استرجاع قيمة البتَّة المرسلة الذي قد يؤدي إلى مجموعة متزايدة من الأخطاء اللاحقة. لذلك، يَعتمد النقل الرقمي على تقانات معالجة الإشارة من أجل استخلاص ساعة الاستقبال من الإشارة المستقبلة نفسها. وتُوصَّف الإشارة الرقمية كالتمثيلية بالحزمة الترددية bandwidth التي تحمل معظم طاقة الإشارة، وتَمتاز عن الإشارة التمثيلية بسرعة وسهولة المعالجة وبكونها أقل تأثراً بالتشويش.

1ـ وسائط النقل transmission media: وهي الحوامل التي تَنقُل المعطيات كنبضات كهربائية بين مرسل ومستقبل، منها الأسلاك النحاسية المجدولة twisted pairs والكابلات المحورية coaxial cables والألياف الضوئية optical fibers والأثير. ويُعرَف وسط النقل بالحزمة الترددية التي يَتمكن من تمريرها، وبالمسافة التي يُمكن قَطعها لنقل هذه الحزمة الترددية بشكل قابل للاسترجاع. وهناك علاقة مباشرة بين الحزمة الترددية للوسط الناقل ومدى تأثره بالعوامل الخارجية، وبين الدفق الثنائي للإشارة الرقمية المُمكن تمريره عبر هذا الوسط ونسبة الخطأ الذي تتعرض له الإشارة والمعروف بمعدل خطأ البتَّة bit error rate.

2ـ أجهزة الاتصال: وهي التجهيزات التي تقوم بمواءمة الإشارة الرقمية المطلوب نقلها مع خواص وسط النقل المستخدم، وذلك من خلال القيام بعمليتين أساسيتين هما الترميز encoding والترنيم/فك الترنيم modulation/demodulation. ويُقصد بالترميز هنا عملية التحويل التي تجري على الترميز الأصلي الذي يُولده الحاسوب المصدر لنقله إلى ترميز مُعدَّل هو ضروري لضمان صحة استخراج الساعة عند الاستقبال، ومُساعد في كشف الأخطاء التي يتعرض لها الترميز أثناء عملية النقل. أما الترنيم فيُقصد به تحويل الإشارة الرقمية، الناتجة عن عملية الترميز، إلى إشارة تمثيلية تَستخدم تردداً حاملاً، يسمى carrier، يجري تعديل بعض محدداته (المطال أو الصفحة أو التردد) وفقاً للبتّات المرمّزة. ويُستخدم التعديل بشكل أساسي لتحويل الإشارة الرقمية إلى إشارة تمثيلية ذات حزمة ترددية يُمكن تمريرها على وسائط النقل التمثيلية. وأحد أشهر استخدامات التعديل نقل المعطيات على خطوط الهاتف التمثيلية باستخدام أجهزة المودمات modems.

توصيل المعطيات

شبكات المعطيات: وهي وسيلة النقل المستخدمة لتأمين تراسل المعطيات بين حواسيب متباعدة جغرافياً وبحيث يُمكن أن يكون التَراسُل بين أَكثر من حاسوب على الشبكة. وهي المسؤولة عن توصيل رزم المعطيات من الحاسوب المُرسِل إلى الحاسوب أو الحواسيب المُرسَل إليها. تتألف الشبكة من مجموعة من العقد الوسيطة التي تُدعى مبدِّلات switches أو مُسيِّرات routers مُرتبطة فيما بينها بمجموعة من خطوط النقل أو الوصلات links. وعادة، يَتصل الحاسوب المشترك على الشبكة مباشرة بأحد هذه العقد التي تتعرف عليه من خلال عنوان يُسنَد إليه، وتقوم بتَلَقي طلباته وتَسْييرها عبر الشبكة.. وتُسافر رزم المعطيات عبر الشبكة مُحمَّلة بعنوانات المرسل والمستقبل. و تجري معاينة هذه العناوين من قبل كل عقدة في الشبكة لتحديد الطريق الذي يجب أن تسلكه الرزمة حتى بلوغها الطرف الوجهة. تُدعى هذه التقنية بالتبديل الرزمي packet switching، وهي التقنية السائد استخدامها في شبكات المعطيات. تختلف شبكات المعطيات باختلاف خوارزميات تحديد الطرق، كما تختلف باختلاف نوعية خدمة التوصيل التي تُقدمها التي قد تكون مضمونة أو غير مضمونة.

بروتوكولات الاتصال: بِسبب الأخطاء التي تَتعرَّض لها المعطيات أثناء نقلها عبر الوسائط المتعددة، واحتمالات ضياع الرزم أو تَأخرها عبر شبكات النقل، إضافة إلى طبيعة التبادل المعلوماتي المحكوم نجاحه بتجاوب المستقبل مع المرسل، فإنه من غير الممكن الاكتفاء بالتقانات المستخدمة على مستوى النقل والتوصيل فقط. ومن الضروري تنفيذ سوية جديدة (منطقية وليست فيزيائية) من التحكم بالتبادل بين النهايتين المتخاطبتين. لهذا كانت الحاجة إلى تجزئة دفق المعطيات إلى مجموعة من الرزم packet، وإلى إدارة التبادل على أنه سلسلة من الرزم يتوجب توصيلها بشكل مرتب وصحيح إلى الطرف الآخر. يُعرِّف بروتوكول الاتصال مجموعة من قواعد التخاطب بين المرسل والمستقبل يجري وفقها تبادل رزم المعطيات بشكل يضمن سلامة التبادل وصحته. تَنوَّعت بروتوكولات الاتصال وتَعدَّدت لتلبية حاجات التبادل في مختلف مستويات الاتصال، ويمكن تصنيفها إلى ثلاثة أنواع.

1ـ بروتوكولات الاتصال «نقطة إلى نقطة» data link protocol، وتُعدّ السوية المنطقية الأولى في عملية التبادل، وتُستخدم على وصلات الاتصال المباشرة بين الحواسيب وعقد الشبكة أو فيما بين عقد الشبكة. والمهمة الأساسية المنوطة بهذه البروتوكولات هي توصيل دفق رزم المعطيات بشكل مرتب وصحيح بين النقطتين المتخاطبتين. يتطلب هذا الأمر تحقيق وظائف خاصة بكشف الأخطاء ومعالجتها error correction & control  والتحكم بالدفق flow control. تَعتمد معالجة الأخطاء على إضافة خانات تكرار redundancy check bits إلى الرزمة المُرسَلة يَستخدمها المستقبل في التحقق من صحة المعطيات المحمولة في الرزمة الواصلة، ويطلب إعادة الإرسال في حال عدم صحتها. يُعدِّل التحكم بالدفق سرعة المرسل وفقاً لسرعة المستقبل لتجنب إغراق المستقبل برسائل يعجز عن معالجتها بنفس سرعة وصولها.

2ـ بروتوكولات التحكم: وهي البروتوكولات التي تُستَخدم داخل شبكات المعطيات وعلى منافذها من أجل تبادل المعلومات الضرورية للقيام بمهمة الشبكة في توصيل المعطيات. وتختلف عن سابقاتها بأنها تحمل معطيات خاصة بعمل الشبكة تجري معالجتها داخل الشبكة، دون علم المستخدم النهائي بضرورتها أو حتى بحدوثها. من أشهر هذه البروتوكولات بروتوكول الإنترنت IP  الذي يُحمِّل رزم معطيات المستخدم معطيات خاصة بالتحكم، تتضمن معلومات عن نوعية الاتصال ووجهته، كي تتمكن عقد الشبكة من تسيير الرزم من عقدة إلى أخرى نحو الوجهة المطلوبة وبالشروط المطلوبة.

3ـ بروتوكولات «من نهاية إلى نهاية» end-to-end protocol، وهي البروتوكولات التي تُنفَّذ بين أطراف شبكات المعطيات حيث لا يكون الوصل بين الطرفين المتخاطبين مباشراً وإنما مروراً بشبكة أو بعدد من الشبكات. تقوم بروتوكولات «من نهاية إلى نهاية» بإدارة دفق المعطيات الخاص باتصال واحد بين تطبيقين برمجيين على نهايتين طرفيتين متخاطبتين end systems. ويَقترن عادة بتطبيق معلوماتي محدَّد له بنية المعطيات وقواعد الحوار الخاصة به. وهذا البروتوكول هو الأخير في عملية تراسل المعطيات، وهو يَعكُس حاجات المستخدم، ولا يمكن إجراء التبادل الحقيقي دونه. من أشهر هذه البروتوكولات تلك المستخدمة في الإنترنت كبروتوكول HTTP لتطبيقات الوب.

لبنى تارة

- "Dynamic Management of B-channels for a Nx64 kbit/s LANs Interconnection Through the ISDN", 2nd International Conference on Local Communication Systems: LAN and PBX, Université des illes Balears UIB (Spain 1991).

- "High Speed Connections to N-ISDN with Multi-B-Channel", International Conference on DATA Transmission, Institution of Electrical Engineers (England 1992).

التصنيف : الرياضيات و الفلك

النوع : علوم

المجلد: المجلد السادس

رقم الصفحة ضمن المجلد : 243

آخر أخبار الهيئة :

معجم المصطلحات

الأطلس الجغرافي

البحوث الأكثر قراءة

اصدارات الموسوعة العربية

أسماء الباحثين

هل تعلم ؟؟

• - هل تعلم أن الأبلق نوع من الفنون الهندسية التي ارتبطت بالعمارة الإسلامية في بلاد الشام ومصر خاصة، حيث يحرص المعمار على بناء مداميكه وخاصة في الواجهات

• - هل تعلم أن الإبل تستطيع البقاء على قيد الحياة حتى لو فقدت 40% من ماء جسمها ويعود ذلك لقدرتها على تغيير درجة حرارة جسمها تبعاً لتغير درجة حرارة الجو،

• - هل تعلم أن أبقراط كتب في الطب أربعة مؤلفات هي: الحكم، الأدلة، تنظيم التغذية، ورسالته في جروح الرأس. ويعود له الفضل بأنه حرر الطب من الدين والفلسفة.

• - هل تعلم أن المرجان إفراز حيواني يتكون في البحر ويتركب من مادة كربونات الكلسيوم، وهو أحمر أو شديد الحمرة وهو أجود أنواعه، ويمتاز بكبر الحجم ويسمى الش

• هل تعلم أن الأبسيد كلمة فرنسية اللفظ تم اعتمادها مصطلحاً أثرياً يستخدم في العمارة عموماً وفي العمارة الدينية الخاصة بالكنائس خصوصاً، وفي الإنكليزية أب

• - هل تعلم أن أبجر Abgar اسم معروف جيداً يعود إلى عدد من الملوك الذين حكموا مدينة إديسا (الرها) من أبجر الأول وحتى التاسع، وهم ينتسبون إلى أسرة أوسروين

• - هل تعلم أن الأبجدية الكنعانية تتألف من /22/ علامة كتابية sign تكتب منفصلة غير متصلة، وتعتمد المبدأ الأكوروفوني، حيث تقتصر القيمة الصوتية للعلامة الك

شراء النسخة الورقية