معالجة الحزم
في شبكات الاتصالات الرقمية ، تشير معالجة الحزم إلى مجموعة واسعة من الخوارزميات التي تُطبق على حزمة البيانات أو المعلومات أثناء انتقالها عبر عناصر الشبكة المختلفة . ومع تحسن أداء واجهات الشبكة، تبرز الحاجة إلى معالجة أسرع للحزم. [ 1 ]
توجد فئتان رئيسيتان من خوارزميات معالجة الحزم تتوافقان مع التقسيم المعياري للشبكة إلى مستوى التحكم ومستوى البيانات . تُطبق هذه الخوارزميات على أحد الجانبين التاليين:
- معلومات التحكم الموجودة في الحزمة والتي تُستخدم لنقل الحزمة بأمان وكفاءة من المصدر إلى الوجهة
أو
- محتوى البيانات (الذي يسمى غالبًا الحمولة) للحزمة والذي يستخدم لتوفير بعض التحويلات الخاصة بالمحتوى أو اتخاذ إجراء يعتمد على المحتوى.
في أي جهاز متصل بالشبكة (مثل جهاز التوجيه أو المحول أو عنصر الشبكة أو طرفية مثل جهاز كمبيوتر أو هاتف ذكي) يكون نظام معالجة الحزم هو الذي يدير اجتياز الشبكة متعددة الطبقات أو حزمة البروتوكول من الطبقات الدنيا، المادية والشبكية وصولاً إلى طبقة التطبيق .
تاريخ
إن تاريخ معالجة الحزم هو تاريخ الإنترنت وتبديل الحزم . وتشمل أبرز محطات معالجة الحزم ما يلي:
- 1962-1968: الأبحاث المبكرة في مجال تحويل الحزم
- 1969: تم ربط أول عقدتين من شبكة أربانت ؛ وتم ربط 15 موقعًا بحلول نهاية عام 1971 مع استخدام البريد الإلكتروني كتطبيق جديد
- 1973: تم استخدام اتصالات الصوت عبر شبكة أربانت بتقنية تبديل الحزم باستخدام بروتوكول الصوت الشبكي . وتم تحديد بروتوكول نقل الملفات (FTP).
- 1974: تم تحديد بروتوكول التحكم في الإرسال (TCP)
- 1979: تقنية الصوت عبر بروتوكول الإنترنت (VoIP) - تشغيل برنامج NVP على الإصدارات المبكرة من بروتوكول الإنترنت (IP).
- 1981: توحيد بروتوكول الإنترنت (IP) وبروتوكول التحكم بالنقل (TCP)
- 1982: توحيد بروتوكول TCP/IP
- 1991: تم إصدار شبكة الويب العالمية (WWW) من قبل سيرن ، من تأليف تيم بيرنرز لي
- 1998: تم نشر بروتوكول IPv6 لأول مرة
يمكن الاطلاع على المراجع التاريخية والجدول الزمني في قسم الموارد الخارجية أدناه.
نماذج الاتصالات
لضمان نجاح الشبكات، لا بد من وجود معيار موحد يحدد بنية أنظمة الشبكات. ويتمثل الشرط الأساسي لهذا المعيار في توفير إطار عمل يمكّن مصنعي الأجهزة والبرامج حول العالم من تطوير تقنيات شبكات متكاملة، وتسخير قدراتهم الاستثمارية المتراكمة للارتقاء بمستوى الشبكات.
في سبعينيات القرن العشرين، أطلقت منظمتان، هما المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) [ 2 ] واللجنة الاستشارية الدولية للبرق والهاتف (CCITT) [ 3 ] (التي تُعرف الآن باسم الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU-T))، مشاريعَ تهدف إلى تطوير معايير دولية للشبكات. وفي عام 1983، دُمجت هذه الجهود، وفي عام 1984، نشرت المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) المعيار المسمى " النموذج المرجعي الأساسي لربط الأنظمة المفتوحة" [ 4 ] ، بينما نشر الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU-T) المعيار X.200 [ 5 ] .
نموذج OSI هو نموذج من سبع طبقات [ 6 ] يصف كيفية عمل نظام تشغيل الشبكة . يتميز النموذج الطبقي بالعديد من المزايا [ 7 ] ، بما في ذلك إمكانية تغيير طبقة واحدة دون التأثير على الطبقات الأخرى، وكونه نموذجًا لفهم كيفية عمل نظام تشغيل الشبكة. طالما تم الحفاظ على الترابط بين الطبقات، يمكن للموردين تحسين تنفيذ طبقة معينة دون التأثير على الطبقات الأخرى.
بالتزامن مع تطوير نموذج OSI، كانت وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة الأمريكية ( DARPA ) تُنفذ شبكة بحثية [ 8 ] . وكان بروتوكول الربط الشبكي المُطور لدعم هذه الشبكة، المسماة ARPAnet [ 9 ] ، يُعرف باسم TCP أو برنامج التحكم في الإرسال. ومع تقدم البحث والتطوير وتزايد حجم الشبكة، تبيّن أن تصميم الربط الشبكي المستخدم أصبح معقدًا ولا يتبع تمامًا النهج الطبقي لنموذج OSI. أدى ذلك إلى فصل بروتوكول TCP الأصلي وإنشاء بنية TCP/IP [ 10 ] ، حيث أصبح TCP اختصارًا لبروتوكول التحكم في الإرسال، وIP اختصارًا لبروتوكول الإنترنت.
ظهور معالجة الحزم
ظهرت شبكات الحزم [ 11 ] نتيجةً للحاجة في أوائل الستينيات إلى جعل شبكات الاتصالات أكثر موثوقية. ويمكن اعتبارها تطبيقًا للنموذج الطبقي باستخدام بنية الحزم.
تألفت الشبكات التجارية المبكرة من دوائر تناظرية مخصصة للاتصالات الصوتية. وقد طُرح مفهوم تحويل الحزم لإنشاء شبكة اتصالات تستمر في العمل رغم أعطال المعدات في جميع أنحاء الشبكة. في هذا التحول النموذجي، تُنظر إلى الشبكات على أنها مجموعات من الأنظمة التي تنقل البيانات في حزم صغيرة تنتقل من المصدر إلى الوجهة عبر عدد من المسارات. دعمت وظائف معالجة الحزم الأولية توجيه الحزم عبر الشبكة، واكتشاف أخطاء الإرسال وتصحيحها، ووظائف إدارة الشبكة الأخرى .
تتمتع تقنية تبديل الحزم مع وظائف معالجة الحزم الداعمة لها بالعديد من الفوائد العملية مقارنة بالشبكات التقليدية ذات الدوائر المبدلة: [ 12 ]
- إن البيئة الرقمية بالكامل التي تدعم أنواعًا متعددة من البيانات (مثل الصوت والبيانات والفيديو) لم تثري حياة المستخدمين فحسب، [ 13 ] [ 14 ] بل زادت بشكل كبير من كفاءة مزودي الشبكات الذين كان عليهم سابقًا تنفيذ شبكات مختلفة لدعم أنواع البيانات المختلفة.
- زيادة استخدام النطاق الترددي، مع استخدام "دوائر منطقية" متعددة لنفس الروابط المادية
- استمرارية الاتصالات بفضل المسارات المتعددة عبر الشبكة من أي نقطة انطلاق إلى أي وجهة
- يمكن إدخال خدمات معلومات ذات قيمة مضافة باستخدام وظائف معالجة الحزم لتوفير المعالجة اللازمة
بنية الحزمة
تُعدّ حزمة البيانات الوحدة الأساسية لشبكات تبديل الحزم. [ 15 ] فعندما يتم إرسال عنصر ما، مثل ملف أو رسالة بريد إلكتروني أو بث صوتي أو فيديو، عبر الشبكة، يتم تقسيمه إلى أجزاء تُسمى حزم البيانات، والتي يمكن نقلها عبر الشبكة بكفاءة أكبر من كتلة بيانات واحدة كبيرة. وتغطي العديد من المعايير [ 16 ] بنية حزم البيانات، ولكنها تتكون عادةً من ثلاثة عناصر:
- رأس الحزمة - يحتوي على معلومات حول الحزمة، بما في ذلك المصدر والوجهة والطول ورقم الحزمة.
- الحمولة (أو الجسم) - تحتوي على البيانات التي تشكل الحزمة
- المقطع الأخير – يشير إلى نهاية الحزمة ويتضمن غالبًا معلومات اكتشاف الأخطاء وتصحيحها
في شبكة تبديل الحزم ، يقوم جهاز الإرسال بتقسيم البيانات الأصلية إلى حزم، ثم تُوجّه كل حزمة عبر الشبكة إلى وجهتها. تستخدم بعض الشبكات حزمًا ذات طول ثابت، عادةً 1024 بت، بينما تستخدم شبكات أخرى حزمًا ذات طول متغير، وتُضمّن طول الحزمة في رأسها.
قد تسلك الحزم الفردية مسارات مختلفة للوصول إلى وجهتها، وقد تصل إليها بترتيب غير متسلسل. يتحقق جهاز الحاسوب المُستقبِل من صحة البيانات في كل حزمة (باستخدام المعلومات الموجودة في التذييل)، ثم يُعيد تجميع العنصر الأصلي باستخدام معلومات رقم الحزمة في الترويسة، ويُقدّم العنصر إلى التطبيق أو المستخدم المُستقبِل.
يتضمن هذا المثال الأساسي ثلاث وظائف رئيسية لمعالجة الحزم، وهي: تقسيم الحزم، والتوجيه، والتجميع. تتراوح وظائف معالجة الحزم من البسيطة إلى شديدة التعقيد. فعلى سبيل المثال، تُعد وظيفة التوجيه عملية متعددة الخطوات [ 17 ] تتضمن خوارزميات تحسين متنوعة وعمليات بحث في جداول. تبدو وظيفة التوجيه الأساسية على الإنترنت على النحو التالي:
- 1. تحقق مما إذا كان عنوان الوجهة "مملوكًا" لهذا الحاسوب. إذا كان كذلك، فقم بمعالجة الحزمة. إذا لم يكن كذلك:
- أ. تحقق مما إذا كانت خاصية إعادة توجيه بروتوكول الإنترنت (IP Forwarding) مضبوطة على "نعم". إذا كانت "لا"، فسيتم حذف الحزمة. أما إذا كانت "نعم"، فـ
- أولاً، تحقق مما إذا كانت شبكة متصلة بهذا الكمبيوتر تمتلك عنوان الوجهة. إذا كانت الإجابة بنعم، فقم بتوجيه الحزمة إلى الشبكة المناسبة. وإذا كانت الإجابة بلا، فـ
- 1. تحقق من وجود أي مسار إلى شبكة الوجهة. إذا كان هناك مسار، قم بتوجيه الحزمة إلى بوابة القفزة التالية. إذا لم يكن هناك مسار، فقم بحذف الحزمة.
- أولاً، تحقق مما إذا كانت شبكة متصلة بهذا الكمبيوتر تمتلك عنوان الوجهة. إذا كانت الإجابة بنعم، فقم بتوجيه الحزمة إلى الشبكة المناسبة. وإذا كانت الإجابة بلا، فـ
- أ. تحقق مما إذا كانت خاصية إعادة توجيه بروتوكول الإنترنت (IP Forwarding) مضبوطة على "نعم". إذا كانت "لا"، فسيتم حذف الحزمة. أما إذا كانت "نعم"، فـ
تشمل وظائف التوجيه الأكثر تقدماً موازنة أحمال الشبكة [ 18 ] وخوارزميات المسار الأسرع [ 19 ] . توضح هذه الأمثلة نطاق خوارزميات معالجة الحزم المتاحة وكيف يمكن أن تُسبب تأخيرات كبيرة [ 20 ] في نقل البيانات. غالباً ما يستخدم مصممو معدات الشبكات مزيجاً من مُسرّعات الأجهزة والبرامج لتقليل زمن الاستجابة في الشبكة.
بنية معدات الشبكة
يمكن تقسيم المعدات القائمة على بروتوكول الإنترنت إلى ثلاثة عناصر أساسية: مستوى البيانات، ومستوى التحكم، ومستوى الإدارة. [ 21 ]
مستوى البيانات
مستوى البيانات هو نظام فرعي لعقدة الشبكة يستقبل ويرسل الحزم من واجهة، ويعالجها حسب ما يتطلبه البروتوكول المعمول به، ويسلمها أو يحذفها أو يعيد توجيهها حسب الاقتضاء.
مستوى التحكم
تحتفظ طبقة التحكم بمعلومات يمكن استخدامها لتغيير البيانات التي تستخدمها طبقة البيانات. ويتطلب الحفاظ على هذه المعلومات التعامل مع بروتوكولات إشارات معقدة. إن تطبيق هذه البروتوكولات في طبقة البيانات سيؤدي إلى ضعف أداء التوجيه. تتمثل إحدى الطرق الشائعة لإدارة هذه البروتوكولات في السماح لطبقة البيانات باكتشاف حزم الإشارات الواردة وتوجيهها محليًا إلى طبقة التحكم. تستطيع بروتوكولات الإشارات في طبقة التحكم تحديث معلومات طبقة البيانات وإضافة حزم إشارات صادرة إليها. ينجح هذا التصميم لأن حركة مرور الإشارات تشكل جزءًا صغيرًا جدًا من حركة المرور الكلية.
خطة الإدارة
توفر لوحة الإدارة واجهة إدارية للنظام ككل. وهي تحتوي على عمليات تدعم الإدارة التشغيلية، أو الإدارة، أو إجراءات التكوين/التزويد، مثل:
- مرافق لدعم جمع الإحصاءات وتجميعها،
- دعم تنفيذ بروتوكولات الإدارة،
- واجهة سطر الأوامر، وواجهات تكوين المستخدم الرسومية من خلال صفحات الويب أو إدارة SNMP التقليدية ( بروتوكول إدارة الشبكة البسيط ).
ويمكن أيضًا تضمين حلول أكثر تطورًا تعتمد على لغة الترميز القابلة للتوسيع (XML).
أمثلة
عادةً ما تُقسّم قائمة تطبيقات معالجة الحزم [ 22 ] إلى فئتين. وفيما يلي بعض الأمثلة المختارة لتوضيح التنوع المستخدم حاليًا.
تطبيقات التحكم
- التوجيه ، العملية الأساسية لجهاز التوجيه
- التشفير/فك التشفير ، حماية المعلومات في الحمولة باستخدام خوارزميات التشفير
- جودة الخدمة (QOS) ، التي تتعامل مع الحزم بشكل مختلف، مثل توفير خدمات ذات أولوية أو خدمات متخصصة اعتمادًا على فئة الحزمة.
تطبيقات البيانات
- إعادة الترميز ، وهي عملية تحويل ترميز فيديو معين إلى الترميز المحدد المستخدم من قبل الجهاز المستهدف.
- تحويل معدل الصورة وحجمها [ 23 ] ، لتحويل حجم الصورة وكثافتها بما يتناسب مع الجهاز المستهدف.
- التعرف على الصور أو الأصوات ، هو اكتشاف نمط معين (صورة أو صوت) يتم مطابقته مع الأنماط الموجودة في قاعدة بيانات، مع اتخاذ إجراء معين عند حدوث التطابق.
- تشمل التطبيقات المتقدمة مجالات مثل الأمن ( مراقبة المكالمات ومنع تسريب البيانات )، والإعلانات الموجهة ، والخدمات متعددة المستويات ، وإنفاذ حقوق النشر، وإحصاءات استخدام الشبكة. وتعتمد هذه التطبيقات، وغيرها الكثير من التطبيقات التي تراعي المحتوى، على القدرة على استخلاص معلومات محددة من حمولات الحزم باستخدام تقنيات فحص الحزم العميق (DPI).
بنى معالجة الحزم
يُدخل تبديل الحزم [ 24 ] بعض التنازلات المعمارية. إذ تُؤدي معالجة الحزم أثناء نقل المعلومات إلى تأخيرات قد تُؤثر سلبًا على التطبيق المُستخدم. على سبيل المثال، في تطبيقات الصوت والفيديو، يُمكن أن يُؤدي التحويل الضروري من الإشارة التناظرية إلى الرقمية ثم العودة إليها في الوجهة، بالإضافة إلى التأخيرات التي تُسببها الشبكة، إلى فجوات ملحوظة تُؤثر على تجربة المستخدمين. يُقاس زمن الاستجابة بمدى التأخير الزمني الذي يُواجهه نظام مُعقد.
تم تطوير العديد من الأساليب المعمارية لمعالجة الحزم [ 25 ] لمعالجة متطلبات الأداء والوظائف لشبكة معينة ولمعالجة مشكلة زمن الوصول.
بنية أحادية الخيوط (نظام التشغيل القياسي)
تستخدم بنية الشبكة القياسية خدمات يوفرها نظام التشغيل الذي يعمل على معالج واحد ( أحادي الخيوط ). ورغم أن البنى أحادية الخيوط هي الأسهل تطبيقًا، إلا أنها تخضع لأعباء إضافية مرتبطة بأداء وظائف نظام التشغيل، مثل الاستباق وإدارة الخيوط والمؤقتات والتأمين. تُفرض هذه الأعباء الإضافية لمعالجة نظام التشغيل على كل حزمة بيانات تمر عبر النظام، مما يؤدي إلى انخفاض معدل نقل البيانات.
بنية متعددة الخيوط (نظام تشغيل متعدد المعالجة)
يمكن تحسين أداء حزمة بروتوكولات الشبكة في نظام التشغيل عن طريق تعديل برمجيات معالجة هذه الحزمة لدعم معالجات متعددة ( متعددة الخيوط )، إما باستخدام منصات المعالجة المتعددة المتناظرة (SMP) أو بنية المعالجات متعددة النوى . يتحقق تحسن الأداء مع عدد قليل من المعالجات، [ 26 ] ولكنه لا يتناسب طرديًا مع زيادة عدد المعالجات (أو النوى)، وقد لا يعالج معالج ذو ثماني نوى، على سبيل المثال، الحزم بشكل أسرع بكثير من معالج ذي نواتين.
بنية المسار السريع (تجاوز نظام التشغيل)
في تطبيق المسار السريع ، تُقسّم طبقة البيانات إلى طبقتين. الطبقة السفلى، والتي تُسمى عادةً المسار السريع، تُعالج غالبية الحزم الواردة خارج بيئة نظام التشغيل ودون أي تكاليف إضافية لنظام التشغيل تُؤثر سلبًا على الأداء العام. أما الحزم التي تتطلب معالجة معقدة، فتُحال فقط إلى حزمة بروتوكولات الشبكة في نظام التشغيل (الطبقة العليا من طبقة البيانات)، والتي تُنفذ وظائف الإدارة والإشارة والتحكم اللازمة. وعندما تتطلب العملية خوارزميات معقدة، مثل التوجيه أو الأمان، تُحيل حزمة بروتوكولات الشبكة في نظام التشغيل الحزمة إلى مكونات برمجية مُخصصة في طبقة التحكم.
يمكن للمعالج متعدد النوى أن يوفر تحسينًا إضافيًا في الأداء لتنفيذ المسار السريع. [ 27 ] ولتحقيق أقصى إنتاجية للنظام، يمكن تخصيص عدة نوى لتشغيل المسار السريع، بينما تكفي نواة واحدة فقط لتشغيل نظام التشغيل، ومكدس الشبكات الخاص بنظام التشغيل، ومستوى التحكم الخاص بالتطبيق.
القيد الوحيد عند تهيئة النظام الأساسي هو أنه بما أن النوى التي تُشغّل المسار السريع تعمل خارج نظام التشغيل، فيجب تخصيصها حصريًا لهذا المسار وعدم مشاركتها مع برامج أخرى. كما يمكن إعادة تهيئة النظام ديناميكيًا مع تغير أنماط حركة البيانات. ويُضيف تقسيم مستوى البيانات إلى طبقتين تعقيدًا إضافيًا، إذ يجب أن تحتوي الطبقتان على نفس المعلومات لضمان اتساق النظام.
تقنيات معالجة الحزم
بهدف إنشاء منصات متخصصة لمعالجة الحزم، تم تطوير ونشر مجموعة متنوعة من التقنيات. وقد صُممت هذه التقنيات، التي تشمل نطاقًا واسعًا من الأجهزة والبرامج، بهدف تحقيق أقصى سرعة وإنتاجية مع تقليل زمن الاستجابة إلى أدنى حد.
معالجات الشبكة
تُشبه وحدة معالجة الشبكة (NPU) في كثير من النواحي المعالجات العامة (GPP) التي تُشغّل معظم أجهزة الكمبيوتر، ولكن بنيتها الداخلية ووظائفها مُصممة خصيصًا للعمليات التي تتمحور حول الشبكة. تحتوي وحدات معالجة الشبكة عادةً على وظائف خاصة بالشبكة، مثل البحث عن العناوين، ومطابقة الأنماط، وإدارة قوائم الانتظار، مُدمجة في شفرتها البرمجية الدقيقة . كما تُدمج عمليات معالجة الحزم عالية المستوى، مثل الأمن أو كشف الاختراقات، في بنية وحدات معالجة الشبكة. [ 28 ] ومن أمثلة معالجات الشبكة ما يلي:
- عائلة Intel - IXP2xxx
- عائلة PMC Sierra – Winpath
- EZChip – عائلة NP-x
المعالجات متعددة النوى
المعالج متعدد النوى عبارة عن شريحة أشباه موصلات واحدة تحتوي على نواتين أو أكثر، تمثل كل منها وحدة معالجة مستقلة، قادرة على تنفيذ التعليمات البرمجية بالتوازي. تدعم وحدات المعالجة المركزية للأغراض العامة، مثل Intel Xeon [ 29 ]، ما يصل إلى 8 نوى. تدمج بعض المعالجات متعددة النوى إمكانيات معالجة حزم البيانات المخصصة لتوفير نظام متكامل على شريحة (SoC). وهي عادةً ما تدمج واجهات إيثرنت ، ومحركات تشفير ، ومحركات مطابقة أنماط ، وقوائم انتظار مادية لضمان جودة الخدمة (QoS)، وأحيانًا وظائف أكثر تعقيدًا باستخدام النوى الدقيقة. كل هذه الميزات المادية قادرة على تخفيف عبء معالجة حزم البيانات البرمجية. من الأمثلة الحديثة على هذه الشرائح المتخصصة متعددة النوى، مثل Cavium OCTEON II، التي تدعم من نواتين إلى 32 نواة.
- عائلة معالجات Tilera - TILE-Gx
- شبكات كافيوم - عائلات المعالجات متعددة النوى OCTEON و OCTEON II
- فري سكيل - منصات معالجة QorIQ
- أنظمة NetLogic الدقيقة – عائلات المعالجات XLP و XLR و XLS
مسرعات الأجهزة
بالنسبة للإجراءات المحددة بوضوح والمتكررة، فإن إنشاء مُسرِّع مُخصَّص مُدمج مباشرةً في حلول أجهزة أشباه الموصلات يُسرِّع العمليات مقارنةً بتشغيل البرامج على معالج للأغراض العامة. [ 30 ] استخدمت التطبيقات الأولية مصفوفات البوابات المنطقية القابلة للبرمجة الميدانية ( FPGAs ) أو الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات ( ASICs )، ولكن الآن تُدمج وظائف مُحدَّدة مثل التشفير والضغط في كلٍّ من معالجات الأغراض العامة ووحدات معالجة الشبكات (NPUs) كمُسرِّعات أجهزة داخلية. تشمل أمثلة المعالجات متعددة النوى الحالية المزودة بمُسرِّعات أجهزة خاصة بالشبكات معالج Cavium CN63xx مع تسريع للأمان، وبروتوكول TCP/IP، وجودة الخدمة (QoS)، ومطابقة أنماط HFA [ 31 ] ، وعائلة معالجات Netlogic Microsystems XFS المزودة بمحركات تسريع للشبكات والأمان. [ 32 ]
فحص الحزم العميق
تُمكّن القدرة على اتخاذ القرارات بناءً على محتوى الحزم الفردية من ظهور مجموعة واسعة من التطبيقات الجديدة، مثل وظيفة قواعد السياسات والفوترة (PCRF) وجودة الخدمة. تفصل أنظمة معالجة الحزم أنواعًا محددة من حركة البيانات باستخدام تقنيات فحص الحزم العميق (DPI) [ 33 ] . تستخدم تقنيات DPI خوارزميات مطابقة الأنماط لفحص حمولة البيانات وتحديد محتوى كل حزمة تمر عبر جهاز الشبكة. تُرسل نتائج مطابقة الأنماط الناجحة إلى التطبيق المتحكم لاتخاذ الإجراءات المناسبة.
برامج معالجة الحزم
سيحتوي برنامج نظام التشغيل على حزم بروتوكولات شبكية قياسية تعمل في بيئات أحادية ومتعددة النوى. [ 34 ] يتطلب تطبيق بنية تجاوز نظام التشغيل (المسار السريع) استخدام برامج متخصصة لمعالجة الحزم، مثل برنامج 6WINDGate من 6WIND . يوفر هذا النوع من البرامج مجموعة من بروتوكولات الشبكات التي يمكن توزيعها على عدة وحدات أو معالجات أو أنوية، مع إمكانية التوسع حسب الحاجة.
مراجع
- ↑ د. سيروفيتش، ف. ديل بيكولو، أ. أمامو، ك. حدادو، وج. بوجول، معالجة الحزم السريعة: دراسة استقصائية ، في مجلة IEEE Communications Surveys & Tutorials، المجلد 20، العدد 4، الصفحات 3645-3676، الربع الرابع من عام 2018. doi: 10.1109/COMST.2018.2851072
- ↑ المنظمة الدولية للتوحيد القياسي
- ↑ الاتحاد الدولي للاتصالات)
- ↑ ISO/IEC 10731:1994. تكنولوجيا المعلومات - الربط البيني للأنظمة المفتوحة - النموذج المرجعي الأساسي - اصطلاحات تعريف خدمات نموذج OSI
- ↑ ITU-T X.200-199407، X.200 : تكنولوجيا المعلومات - الربط البيني للأنظمة المفتوحة - النموذج المرجعي الأساسي: النموذج الأساسي
- ↑ أسئلة وأجوبة تقنية. نموذج OSI – ما هو؟ ولماذا هو مهم؟ ولماذا هو غير مهم؟
- ↑ ملاحظات حول شبكات الحاسوب. مزايا نموذج OSI ذي الطبقات السبع
- ↑ "داربا - وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 15 يناير 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يناير 2012 .
- ↑ الإنترنت الحي. أربانت -- أول إنترنت
- ↑ W3 Schools، برنامج تعليمي حول بروتوكول TCP/IP ، مؤرشف بتاريخ 24 يوليو 2013 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
- ↑ شيلدون، توم. الحزم وشبكات معالجة الحزم . لينكشنري، 2001.
- ↑ كوبلاند، لي. دراسة سريعة: الشبكات ذات التبديل الحزمي مقابل الشبكات ذات التبديل الدائري . كمبيوتر وورلد، مارس 2000.
- ↑ نيغروبونتي، ن. أن تكون رقميًا. دار فينتج، يناير 1996.
- ↑ ريدينغ، فيفيان. التقارب الرقمي: أسلوب حياة جديد كلياً . معرض أسلوب الحياة الرقمي، مايو 2006.
- ↑ بيترسون، ل. وديفي، ب. شبكات الحاسوب (الطبعة الخامسة): منهج النظم. مورغان كوفمان، مارس 2011.
- ↑ كتاب مصادر RFC. بروتوكول الإنترنت (IP). مؤرشف بتاريخ 14 مايو 2011 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
- ↑ سترينستروب، م. التوجيه في شبكات الاتصالات. برنتيس هول، أبريل 1995.
- ↑ أندرسون، ب. وجيمس، ل. الأداء يرتفع، والميزات تختلف - مراجعة: موازنات الأحمال . NetworkWorldFusion، يونيو 1999.
- ↑ مورثي، إس. التوجيه في الشبكات ذات التبديل الحزمي باستخدام خوارزميات البحث عن المسار . جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز، 1996.
- ↑ جامعة ميريلاند. مقدمة، المعدل والكمون . 2009
- ↑ دليل إطار عمل نوكيا للاتصالات. ما هي الطائرات؟ فبراير 2010.
- ↑ فين، هـ. تطبيقات معالجة الحزم: نظرة عامة . جامعة تكساس، خريف 2003.
- ↑ ريدي، م. تحويل ترميز الفيديو وتغيير معدل عرضه - الفيديو بـ 31 نكهة! مؤرشف في 21 أبريل 2012 في Wayback Machine . فيلا، سبتمبر 2011.
- ↑ إلحناني، إ. وحمدي، م. بنى تحويل الحزم عالية الأداء. سبرينغر، نوفمبر 2011.
- ↑ سيليسن، م. معالجة الحزم تحتاج إلى توازن بين البنية والشبكة . مجلة EE Times، أغسطس 2002.
- ↑ Foong, A., Fung, J. and Newell, D. Improved Linux SMP Scaling: User-directed Processor Affinity . Intel Software Network, October 2008.
- ↑ ابتكار مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها. يوفر معالج 6WIND تسريعًا بمقدار 10 أضعاف لوظائف معالجة الحزم على منصات Intel® متعددة النوى الجديدة . مارس 2010.
- ↑ أنظمة NetLogic الدقيقة. معالجات متقدمة قائمة على المعرفة الخوارزمية .
- ↑ إنتل. معالجة الحزم باستخدام معالجات إنتل متعددة النوى . 2008.
- ↑ تشيرلا، ر. مقارنة معمارية لأنظمة تحسين الشبكات الواسعة عالية الأداء . إنفينتا، كاردينال دايركشنز، مارس 2011.
- ↑ كافيوم. معالجات تطبيقات الإنترنت متعددة النوى OCTEON II CN63XX MIPS64
- ↑ حلول المعالجات متعددة النوى من شركة NetLogic Microsystems
- ↑ dpacket.org مقدمة في فحص/معالجة الحزم المتعمقة .
- ↑ منتدى معالجة الحزم متعددة النوى
روابط خارجية
- التاريخ الحي. " تاريخ الإنترنت "
- هاو، والت. (2010) " تاريخ موجز للإنترنت "
- جمعية الإنترنت. " تاريخ الإنترنت "
- تاريخ حيّ. " تاريخ تبديل الحزم "
- روبرتس، د. لورانس ج. (نوفمبر 1978). " تطور تبديل الحزم "
- مارشال، ديف. " تاريخ الإنترنت - التسلسل الزمني " .
- رامي روزن " تسريع الشبكة باستخدام DPDK "، مقال في lwn.net، يوليو 2017.
- رامي روزن " شبكات مساحة المستخدم باستخدام DPDK "، مقال في مجلة لينكس، أبريل 2018.
- شبكات الحاسوب
- الحزم (تكنولوجيا المعلومات)
- تاريخ الإنترنت
