جهاز التوجيه المتعدد

أنواع توجيه البث المتعدد

توجيه البث المتعدد يمكن تعريفه ببساطة على أنه طريقة إرسال البيانات عبر الشبكة في وقت واحد إلى متلقين متعددين. في توجيه البث المتعدد، توجد أنواع مختلفة من شبكات البث المتعدد، وفهم هذه الشبكات يمكن أن يساعد الفرد في فهم أفضل لكيفية عمل توجيه البث المتعدد. تشمل هذه الشبكات ما يلي؛

• بروتوكول إدارة مجموعات الإنترنت (IGMP): هذا أساسي لإدارة عضوية مجموعة البث المتعدد على شبكات IPv4. تستخدم أجهزة التوجيه IGMP لمعرفة مجموعات البث المتعدد التي ترغب المضيفات وأجهزة التوجيه في الانضمام إليها.
• البث المتعدد المستقل عن البروتوكول (PIM): هذا بروتوكول توجيه البث المتعدد الذي يمكنه العمل على أي رابط بيانات وهو جزء لا يتجزأ من البث المتعدد. توجد إصدارات مختلفة من PIM؛ الإصدار 1 هو لإنشاء الأشجار المشتركة مع مؤتمرات مجموعة بث متعدد من نوع كثير إلى كثير. يمكّن الإصدار 2 أجهزة التوجيه من الانضمام إلى مصادر متعددة وإنشاء شجرة توزيع محددة للجلسة ذات كفاءة عالية منفصلة. كما يدمج الإصدار 2 وظائف الإصدار 1 والبروتوكولات الأخرى لتوزيع البث المتعدد في وقت واحد. يمكن استخدام إصدارات PIM 1 و 2 لتوجيه حركة مرور البث المتعدد بين الشبكات المستقلة.
• OSPF للبث المتعدد (MOSPF): هذا امتداد لبروتوكول Open Shortest Path First (OSPF)، والذي يسمح لأجهزة التوجيه بتبادل المعلومات حول وجود أعضاء مجموعة البث المتعدد. تجدر الإشارة إلى أن MOSPF يعمل على شبكات قادرة على البث المتعدد. عندما ينضم مضيف إلى مجموعة بث متعدد، تتلقى أجهزة التوجيه تقريرًا من خلال OSPF، والذي يقوم بعد ذلك بتوزيع حركة المرور إلى أعضاء المجموعة.
• بروتوكول توجيه البث المتعدد ذو المتجه المسافة (DVMRP): يساعد هذا بروتوكول التوجيه في تكرار وإعادة توجيه بيانات البث المتعدد على الشبكة دون معرفة مسبقة بعضوية مجموعة البث المتعدد. يستخدم DVMRP تقنية تسمى التقليم والبناء، حيث يتم إيقاف حركة مرور البث المتعدد، وتطلب أجهزة التوجيه أسفل تيار مجموعة البث المتعدد حركة المرور. يتم استخدام البروتوكول أيضًا مع PIM وMulticast Internet Gering (MIG) في منع حلقات توجيه البث المتعدد.
• أشجار قائمة على النواة (CBT): CBT هي طريقة أخرى لتوجيه البث المتعدد؛ تقوم ببناء شجرة توزيع مشتركة لحركة مرور البث المتعدد. يمكن استخدام CBT كبديل لـ PIM-SM. في CBT، يتم إرسال بيانات البث المتعدد على طول مسار توزيع مركزي ثابت، مما يقلل من استخدام عرض النطاق الترددي للشبكة ويسلس حركة المرور.

وظائف وميزات توجيه البث المتعدد

يمكن للبث المتعدد تحسين حلول البث والتوزيع والعرض حيث ينقل مصدر واحد نفس البيانات في وقت واحد إلى العديد من المتلقين. مثال على توزيع محتوى البث المتعدد هو إرسال تيار فيديو من مصدر واحد إلى نقاط نهاية متعددة. توجيه البث المتعدد هو عندما يتم توجيه رسالة البث المتعدد إلى وجهات متعددة.

بعض وظائف توجيه البث المتعدد هي كما يلي:

• استخدام عرض النطاق الترددي بكفاءة: يستخدم توجيه البث المتعدد عرض النطاق الترددي للشبكة المتاح بكفاءة من خلال منع تدفقات البيانات المكررة من إرسالها إلى متلقين متعددين.
• تحسين أداء الشبكة: يحسن توجيه البث المتعدد أداء الشبكة من خلال استخدام عرض النطاق الترددي بكفاءة وضمان تسليم حركة مرور البث المتعدد بشكل موثوق إلى المتلقين المقصودين.
• توزيع بث متعدد مرن وقابل للتوسع: يعني توزيع البث المتعدد المرن وقابل للتوسع أن توجيه البث المتعدد يمكنه التكيف بسهولة مع ظروف الشبكة المتغيرة وتوزيع حركة مرور البث المتعدد بكفاءة إلى عدد كبير من المتلقين.
• تحسين توصيل المحتوى: هذا يعني أن توجيه البث المتعدد يمكنه تسليم المحتوى الرقمي بكفاءة، مثل مقاطع الفيديو أو تحديثات البرامج، إلى نقاط نهاية متعددة في وقت واحد.
• تحكم جودة الخدمة (QoS): هذا يعني أن توجيه البث المتعدد يمكنه إعطاء الأولوية لأنواع معينة من حركة مرور البث المتعدد وضمان حصولها على عرض النطاق الترددي والموارد اللازمة للعمل بشكل صحيح.
• التكامل مع حركة المرور أحادية الاتجاه: يعني التكامل مع حركة المرور أحادية الاتجاه أن توجيه البث المتعدد يمكنه العمل بسلاسة مع طرق الاتصال التقليدية بين النقطة والنقطة على الشبكة (أحادية الاتجاه) لتقديم حركة مرور البث المتعدد.
• أمان حركة مرور البث المتعدد: يشير أمان حركة مرور البث المتعدد إلى التدابير التي يتخذها توجيه البث المتعدد لحماية حركة مرور البث المتعدد من الوصول غير المصرح به أو الاعتراض.
• دعم البروتوكولات: هذا يعني أن توجيه البث المتعدد يمكنه دعم بروتوكولات توجيه البث المتعدد المتعددة، مثل PIM (البث المتعدد المستقل عن البروتوكول)، IGMP (بروتوكول إدارة مجموعات الإنترنت)، وMLD (اكتشاف مستمع البث المتعدد).

بعض ميزات توجيه البث المتعدد هي كما يلي:

• بروتوكولات توجيه البث المتعدد: تقوم بروتوكولات توجيه البث المتعدد بإنشاء وصيانة أشجار توزيع البث المتعدد لتوجيه حركة مرور البث المتعدد. تشمل هذه البروتوكولات PIM (البث المتعدد المستقل عن البروتوكول)، MOSPF (Multicast Open Shortest Path First)، وDM (وضع كثيف).
• إدارة مجموعة البث المتعدد: تتضمن إدارة مجموعة البث المتعدد إنشاء وإضافة وحذف وإدارة مجموعات من مرسلي البث المتعدد ومتلقيهم.
• التحكم في الوصول والأمان: يمكن أن تكون حركة مرور البث المتعدد حساسة، لذلك يحتوي توجيه البث المتعدد على ميزات التحكم في الوصول والأمان للحماية من الوصول غير المصرح به إلى مجموعات البث المتعدد ومنع حركة المرور الضارة.
• جودة الخدمة: يمتلك توجيه البث المتعدد قدرات QoS بحيث يمكن إعطاء الأولوية لحركة مرور البث المتعدد وضمان الموارد على الشبكة.
• قابليّة التّوسّع: توجيه البث المتعدد قابل للتوسع للغاية، مما يعني أنه يمكنه التعامل بكفاءة مع حركة مرور البث المتعدد إلى عدد كبير من المتلقين والتكيف مع ظروف الشبكة المتغيرة.
• التكامل مع حركة المرور أحادية الاتجاه: هذا يعني أن توجيه البث المتعدد يمكنه العمل مع حركة المرور أحادية الاتجاه، وهي طريقة إرسال الإنترنت التقليدية من واحد إلى واحد. هذه هي الطريقة التي يتم بها إرسال البيانات إلى مستخدم واحد في كل مرة، لتقديم تيارات البث المتعدد.

سيناريوهات توجيه البث المتعدد

يجد توجيه البث المتعدد تطبيقات متنوعة في قطاعات مختلفة. فيما يلي بعض المجالات الرئيسية حيث يتم تنفيذ البث المتعدد.

• صناعة الترفيه والإعلام

  يستخدم بث البث المتعدد لتقديم خدمات التلفزيون الكبلية إلى المستخدمين النهائيين. كما أنه ضروري في بث الأحداث المباشرة مثل الحفلات الموسيقية والرياضة وغيرها من الأحداث الكبيرة. تستخدم شبكات توصيل المحتوى توجيه البث المتعدد لتوزيع محتوى الفيديو عند الطلب إلى ذاكرات التخزين المؤقت المحلية من خلال تقنيات بث الأحداث المتعددة وتوزيع الفيديو.

• قطاع التعليم

  في قطاع التعليم، يكون البث المتعدد مفيدًا لتوزيع المحتوى التعليمي على مواقع متعددة في الشبكة في وقت واحد. يمكن أن يساعد توجيه البث المتعدد في التعلم عن بعد من خلال السماح بتقديم محتوى الوسائط المتعددة التفاعلية إلى نقاط نهاية مختلفة في الشبكة في وقت واحد. يمكن للفصول الدراسية الافتراضية وتوزيع المحتوى التعليمي القائم على البث المتعدد أن تساعد في تحسين الوصول إلى الموارد التعليمية.

• القطاع المؤسسي

  تستخدم الشركات البث المتعدد لأغراض متنوعة، بما في ذلك توزيع البرامج بكفاءة، وبث الأحداث المباشرة ونشر الهاتف عبر بروتوكول الإنترنت. يسمح توجيه البث المتعدد للشركات بتوزيع تحديثات البرامج والتثبيتات على أجهزة الكمبيوتر والأجهزة المتعددة. إنه يلغي الحاجة إلى موظفي تكنولوجيا المعلومات لزيارة كل جهاز بشكل فردي، مما يجعل إدارة الشبكة أكثر كفاءة.

  يمكن للشركات استخدام توجيه البث المتعدد لبث الأحداث المباشرة أو الاجتماعات أو جلسات التدريب. يتيح ذلك للمؤسسات تقليل عرض النطاق الترددي لتجديد حدث وتحقيق أقصى قدر من عدد الحضور.

• الاتصالات

  يستخدم البث المتعدد على نطاق واسع في الاتصالات لتطبيقات متنوعة، بما في ذلك بنية الإنترنت (IP) وتقديم الخدمات. البث المتعدد ضروري في استخدام عرض النطاق الترددي بكفاءة لتقديم خدمات مثل IPTV وVoIP من خلال إرسال البيانات مرة واحدة فقط وتكرارها داخل الشبكة.

• أنظمة المراقبة والأمن

  توجيه البث المتعدد مفيد لأنظمة كاميرات IP. إنه يسمح بنقل تيارات البيانات من كاميرات متعددة. وهذا يسهل المراقبة والتسجيل في الوقت الفعلي. يمكن لموظفي الأمن تلقي تنبيهات حول الأنشطة غير الطبيعية في مواقع مختلفة على الشبكة.

• الفضاء والجوي

  يمكن استخدام توجيه البث المتعدد في تطبيقات متنوعة، بما في ذلك اتصالات الشبكة، والوعي بالموقف، وتوزيع البيانات. في الطائرات والسفن التي تحتوي على شبكات متكاملة، يكون البث المتعدد مفيدًا لإرسال الرسائل والتنبيهات. على سبيل المثال، يمكن استخدام البث المتعدد لتوزيع المعلومات حول الظروف الجوية، وبيانات المستشعر، وحالة النظام.

كيفية اختيار توجيه البث المتعدد

عند اختيار أجهزة توجيه البث المتعدد، توجد بعض العوامل المهمة التي يجب مراعاتها، مثل:

• التقنيات المدعومة: تعرف على بروتوكولات البث المتعدد، مثل PIM وIGMP وMLD، التي يدعمها جهاز التوجيه. تحقق مما إذا كان جهاز التوجيه يمكنه العمل مع تطبيقات البث المتعدد وبنية الشبكة من خلال التأكد من مطابقته لمعايير البث المتعدد والتوافق مع أجهزة البث المتعدد الأخرى.
• بروتوكولات توجيه البث المتعدد: يجب أن يكون جهاز التوجيه مجهزًا ببروتوكولات توجيه البث المتعدد، مثل PIM، التي تستخدمها الأجهزة القادرة على البث المتعدد لتعيين عناوين IP الخاصة بها. يحتوي البث المتعدد المستقل عن البروتوكول على أوضاع مختلفة، واختيار الوضع الصحيح يعتمد على طوبولوجيا الشبكة.
• قدرة عرض النطاق الترددي: ضع في اعتبارك مقدار عرض النطاق الترددي الذي يمكن لجهاز التوجيه التعامل معه. قسّم مقدار عرض النطاق الترددي الذي سيحتاجه البث المتعدد وحركة المرور الأخرى على الشبكة. اختر أجهزة التوجيه ذات سعة عرض النطاق الترددي الكافية لدعم متطلبات الشبكة دون المساومة على الأداء.
• واجهات الشبكة: يجب مراعاة عدد وأنواع الواجهات على جهاز توجيه البث المتعدد. تأكد من أن جهاز التوجيه يمتلك عددًا كافيًا من واجهات إيثرنت أو أنواع واجهات أخرى ذات صلة لربط جميع أجهزة استقبال ومصدر البث المتعدد. فحص سرعات الواجهة المدعومة للتأكد من أنها تلبي متطلبات سعة تطبيق البث المتعدد والشبكة.
• ميزات جودة الخدمة (QoS): تساعد ميزات QoS في ضمان تسليم جهاز التوجيه لحركة مرور البث المتعدد بشكل ثابت، وهو أمر ضروري للتطبيقات مثل البث. تحتاج هذه التطبيقات إلى تسليم بيانات ثابتة وغير منقطعة للعمل بشكل صحيح. يجب أن يوفر جهاز توجيه البث المتعدد الفعال ميزات تساعد في الحفاظ على هذه الشروط.
• قابليّة التّوسّع وإمكانية الإدارة: اختر أجهزة التوجيه التي تتكيف مع نمو الشبكة والتغييرات. تأكد من إمكانية إدارة هذه أجهزة التوجيه بكفاءة، خاصةً تلك التي تتمتع بتكوين البث المتعدد وتحسينه.
• دعم البائع والسمعة: يمكن أن يساعد دعم البائع الموثوق به في توجيه البث المتعدد في استكشاف الأخطاء وإصلاحها وتحسين أداء البث المتعدد. اختيار جهاز توجيه من بائع ذو سمعة طيبة في توجيه البث المتعدد لجودة وابتكار في شبكات البث المتعدد أمر جيد. إنه يوفر راحة البال، مع العلم أنك تمتلك حق الوصول إلى الدعم في الوقت المناسب وتستخدم جهاز توجيه مدعوم من قبل بائع ذو سمعة طيبة.

أسئلة وأجوبة حول توجيه البث المتعدد

س1 ما هو الفرق بين البث والبث المتعدد؟

ج1 يشير البث إلى إرسال رسالة إلى جميع المتلقين المحتملين، حتى لو لم يرغبوا في تلقيها. البث المتعدد هو إرسال المعلومات إلى مجموعة مختارة من المشتركين والعملاء.

س2 ما هي ميزة البث المتعدد على TCP؟

ج2 نظرًا لأن حزم البث المتعدد يتم إرسالها مرة واحدة فقط على الشبكة، يتم تقليل عرض النطاق الترددي واستخدام موارد الشبكة. يستخدم البث المتعدد UDP بدلاً من TCP، والذي يتمتع بكمون أقل واستخدام أفضل للموارد للتطبيقات في الوقت الفعلي.

س3 ما هو البث المتعدد MLD؟

ج3 MLD تعني Multicast Listener Discovery. إنه بروتوكول تستخدمه أجهزة توجيه IPv6 لمعرفة عضوية مجموعة البث المتعدد للعقد المتصلة. إنه مشابه لبروتوكول إدارة مجموعات الإنترنت (IGMP) لـ IPv4.

س4 ما هي التطبيقات التي تستخدم البث المتعدد؟

ج4 يتم استخدام البث المتعدد في تطبيقات متنوعة، بما في ذلك بث الوسائط المتعددة، ونظم المؤتمرات، ونظم الاتصالات، والعديد من التطبيقات الأخرى التي تتطلب توزيع بث الوسائط وتوزيع البيانات المعاملية والمجمّعة.