حماية المسار

في نظام حماية المسار القائم على الحلقة (DBPP)، يحمل كل من المسار الأساسي والمسار الاحتياطي حركة البيانات من البداية إلى النهاية، ثم يعود الأمر إلى جهاز الاستقبال لتحديد أي من مساري البيانات الواردين سيختار؛ وهذا هو نفس مفهوم حماية المسار القائم على الحلقة . وبما أن الألياف الضوئية على طول كلا المسارين نشطة بالفعل، فإن DBPP هو أسرع نظام حماية متاح، وعادةً ما يستغرق الأمر بضع عشرات من المللي ثوانٍ، لأنه لا توجد إشارات بين عقد الدخول والخروج، وبالتالي لا يحتاج سوى عقدة الخروج لاكتشاف العطل وتحويل حركة البيانات إلى المسار السليم. ولأنه أسرع نظام حماية، فهو أيضًا الأكثر تكلفة؛ إذ يستخدم عادةً أكثر من ضعف السعة المخصصة للمسار الأساسي لأن المسار الاحتياطي عادةً ما يكون أطول بسبب قاعدة تنوع الروابط و/أو العقد. ^{[ 4 ]}

تعتمد فكرة نظام الحماية هذا على مشاركة قناة احتياطية بين مسارات أساسية مختلفة، تتضمن روابط وعُقدًا متنوعة. بعبارة أخرى، يمكن استخدام قناة احتياطية واحدة لحماية مسارات أساسية متعددة، كما هو موضح في الشكل أدناه، حيث تُستخدم الرابطة بين S وT لحماية كل من المسارين الأساسيين AB وCD. في ظل التشغيل العادي، وبافتراض عدم وجود أي عطل في الشبكة، يتم نقل البيانات عبر المسارات الأساسية فقط؛ ولا يُستخدم المسار الاحتياطي المشترك إلا في حالة حدوث عطل في أحد هذه المسارات الأساسية. ^{[ 5 ]}

توجد طريقتان لتوفير أو حجز قنوات النسخ الاحتياطي. أولاً، هناك طريقة التخصيص المعتمدة على الأعطال، والمعروفة أيضاً بالاستعادة ، حيث يتم حساب مسار النسخ الاحتياطي في الوقت الفعلي بعد حدوث العطل. هذه التقنية موجودة في الإصدارات القديمة من شبكات المش. مع ذلك، في شبكات المش الضوئية الحديثة ، يمكن استخدامها كتقنية لإعادة التوفير للمساعدة في استعادة الخدمة في حالة حدوث عطل ثانٍ عندما تكون موارد النسخ الاحتياطي قيد الاستخدام بالفعل. أما عيب الاستعادة كتقنية حماية فهو أن وقت الاستعادة ليس سريعاً بما فيه الكفاية. ^{[ 5 ]}

يتمثل النهج الثاني في حساب مسار احتياطي مُحدد مسبقًا قبل حدوث العطل. يُوصف هذا النهج بأنه مستقل عن الأعطال، ويستغرق وقتًا أقل للمعالجة والاستعادة مقارنةً بالنهج الذي يعتمد على الأعطال. في هذا النهج، يُحسب المسار الاحتياطي مع المسار الأساسي عند التزويد. مع أن المسار الاحتياطي يُحسب، إلا أنه لا يُخصص لدائرة محددة قبل حدوث العطل؛ بل تُرسل طلبات الربط المتقاطع بعد وقوع العطل وفقًا لأسبقية الوصول. ولأن هذا النهج لا يحمي إلا من عطل واحد في كل مرة، فإذا تعطل مسار أساسي ثانٍ وكان جزء من مساره الاحتياطي قيد الاستخدام، فلن يتمكن هذا المسار من الاستعادة إلا إذا كانت هناك تقنية استعادة مُطبقة لمثل هذه الحالات. ^{[ 5 ]}

هناك جانب سلبي عام لكلا النهجين المذكورين أعلاه، وهو أنه في حال حدوث عطل في رابط يتضمن عدة مسارات، سيتم استعادة كل مسار على حدة. وهذا يعني أن إجمالي الوقت الذي سيستغرقه المسار الأخير على هذا الرابط للعودة إلى الخدمة عبر المسار الثانوي سيكون مجموع أوقات الاستعادة السابقة بالإضافة إلى وقته الخاص. وقد يؤثر ذلك على اتفاقية مستوى الخدمة ( SLA ) المتفق عليها مع العميل. ^{[ 5 ]}

يشبه نظام الحماية هذا، من بعض النواحي، أنظمة حماية المسار الحلقي وحماية مسار النسخ الاحتياطي المخصص (DBPP) المذكورة سابقًا. في هذا النظام، تُنقل نفس البيانات عبر مسارين منفصلين ( LSPs ) على مستوى الروابط أو العقد ؛ مسار أساسي ومسار احتياطي. تتم عملية النقل بواسطة جهاز توجيه توجيه الإشارة (LSR) في الطرف الأمامي. ثم يستقبل جهاز توجيه توجيه الإشارة (LSR) في الطرف الخلفي البيانات ويقارنها؛ وعند حدوث عطل، يكتشفه الطرف الخلفي ويحول البيانات إلى المسار الاحتياطي. وكما هو الحال في نظام DBPP في شبكة الألياف الضوئية ، لا يتضمن نظام الحماية هذا أي إشارات. تُعد هذه التقنية الأبسط والأسرع، ولكن نظرًا لأنها تحجز الحزم وترسلها على كلا المسارين، فإنها تستهلك جزءًا من عرض النطاق الترددي الذي يمكن مشاركته واستخدامه من قبل مسارات أخرى.

في نظام الحماية هذا، يتم حساب مسار تبديل الملصقات (LSP) الأساسي والاحتياطي وإعدادهما عند بدء التشغيل قبل حدوث الأعطال. لا يشترط أن يكون لمسار التبديل الاحتياطي نفس قيود عرض النطاق الترددي للمسار الأساسي؛ إذ يمكن حجز عرض نطاق ترددي أقل على المسار الاحتياطي دون فقدان الحزم أثناء الاستخدام. ويعود ذلك إلى أن عرض النطاق الترددي للرابط مشترك بين مسارات التبديل المختلفة، وهذا هو سبب عدم تفضيل نظام الحماية المذكور سابقًا. كما أن مسار التبديل الاحتياطي لا ينقل البيانات بالضرورة إلا في حالة تعطل المسار الأساسي. عند حدوث ذلك، تُرسل إشارة مؤشر العطل (FIS) إلى جهاز توجيه تبديل الملصقات (LSR) في المحطة الرئيسية، والذي يقوم بدوره بتحويل البيانات فورًا إلى المسار الاحتياطي. يتمثل عيب نظام الحماية هذا في أنه كلما زاد طول مسارات التبديل، زاد وقت الاسترداد بسبب زمن انتقال إشارة مؤشر العطل.