معماري شبکه هاي ADSL
امروزه در دنيا شركتهاي موجود در امور مخابراتي، توسط ميليونها كيلومتر
كابل، فيبر و بسترهاي آماده و فراهم خود از يک طرف و شركتهاي ارائه دهنده
خدمات شبکه اينترنت با اتكا به فناوري ها و روشهاي نوين از طرف ديگر، پا
به عرصه گذاشتهاند تا بتوانند با مشارکت يکديگر و استفاده از تکنيک ها و
ابزار
فن آوري اطلاعات و ارتباطات، خدمات شبکه با پهناي باند بالا را براي تمامي اقشار، ادارات و جوامع فراهم آورند.
تکنولوژي ADSL فرق چنداني با ساير گزينههاي متداول دسترسي پرسرعت همچون
مودمهاي كابلي ندارد. مهمترين مشخصه اين شبكهها، تركيب و تجميع ترافيك
ارتباطي گروه بزرگي از مشتركان در لبه شبكه و ارسال اين ترافيك يكپارچه
به سمت هسته اينترنت از طريق لينكهاي بسيار سريع مخابراتي است. لبه شبكه
علاوه بر تجميع ترافيكها، بسياري از عمليات مديريتي و امنيتي را نيز
برعهده دارد و از اين لحاظ يكي از مهمترين عناصر اين ساختار بهشمار
ميرود.
براي بهره گيري از تکنولوژي ADSL در حالت عمومي و نگاه کلي بايد از وجود دو
دستگاه خاص براي اين منظور استفاده نمود. يكي از اين دستگاه ها بايد در
محل مشتركين و دستگاه ديگر در محل ارائه دهنده خدمات ADSL، نصب گردد. در
محل مشتركين از يك ترانسيور ADSL استفاده ميگردد. شركت ارائه دهنده خدمات
ADSL از يك دستگاه با نام DSLAM استفاده مي نمايد
تجهيزات و تمهيداتي که براي برقراري ارتباط کاربر تا شرکت PAP مورد نياز است عبارتند از:
الف ـ سمت کاربر:
1. مودم هاي ADSL
2. تضمين اينکه خط کاربر از نوع تقسيم فرکانسي نباشد.
ب ـ مراکز مخابراتي
1. Splitter + Micro Filter
2. DSLAM
ج ـ شرکت هاي PAP
1. فايروال هاي سخت افزاري و نرم افزاري
2. مسيرياب هاي توزيع اينترنت
شبکه هاي ADSL از نقطه محل مشترک شروع و با استفاده از زوج سيم مسي مخابرات
به مرکز مخابرات منتقل ميگردد. در مرکز مخابرات سر کابل مشترک توسط يک
جدا کننده به دو بخش ارايه خدمات تلفن صوتي و بخش ارايه خدمات ديتا تقسيم
ميگردد.
كاربران با به كارگيري جداكنندههاي نسبتاً ارزان قيمت در محل خود قادر
به استفاده همزمان از سيم تلفن خود براي اتصال به گوشي تلفن و مودم خواهند
بود.
بخش ارايه خدمات ديتا در نهايت توسط بستر ارتباطي و تجهيزات مستقر در مرکز
مخابرات به DSLAM ها و تجهيزات شرکت هاي PAP براي ارايه خدمات شبکه به
کاربران متصل ميگردد.
براي بررسي موضوع و تجهيزات مورد استفاده، شکل زیر که بيانگر شيوه ارتباطي و
ساختار شبکه ADSL مي باشد، ترسيم شده است. در ادامه هر یک از اجزا این
شبکه بررسی خواهند شد.
مودم ADSL دستگاهي است که مي تواند يک کامپيوتر يا يک مسيرياب را از طريق
خط DSL براي بهره گيري از خدمات ADSL به مرکز خدمات دهنده متصل کند. مودم
هاي ADSL نيز همانند تمامي مودم ها وظيفه اصلي دريافت و ارسال اطلاعات را
به عهده دارند. در واقع اين مودمها امواج فرکانس بالا را (در محدوده
KHz 25 تا MHz 1) براي ارسال به DSLAM ها مدوله کرده و امواج دريافتي از
DSLAM ها را در محل کاربر مجدداً رمزگشايي و به صورت ديتا به کامپيوتر
کاربر منتقل ميکند.
مودم هاي ADSL قادر هستند با در اختيار داشتن مسيرياب DSL ، مديريت اتصال
به شبکه و نحوه اشتراک گذاري ارتباط و منابع را نيز مديريت کنند.
تسهيم کننده DSLAM
تسهيم کننده هاي DSLAM که اغلب با نام Dee-slam شناخته
مي شوند، ابزاري هستند كه چندين كانال انتقال با سرعت پايين تر را در
كانالي با سرعت بالا در انتهاي يک اتصال براي دسترسي پرسرعت مشترکين يک
شرکت PAP تركيب مي كند. (تسهيم كننده ديگري در انتهاي ديگر اتصال، اين
فرآيند را معكوس
مي سازد تا كانالهاي با سرعت پايين را مجدداً توليدكند.)
تصوير تسهيم کننده Siemens DSLAM SURPASS hiX 5625 شرکت زيمنس را که در بخش Passive تجهيزات ADSL
تصوير تسهيم کننده Siemens DSLAM SURPASS hiX 5625
بعلاوه DSLAM ميتواند امكاناتي همچون مسيريابي يا تخصيص آدرس ديناميكي
IP را نيز براي مشتركين فراهم كند. در واقع DSLAM را ميتوان دليل اصلي
تفاوت بين سرويسدهي از طريق ADSL و از طريق مودم كابلي به حساب آورد.
در اين ارتباطها DSLAM خطوط ارتباطي جهت يافته از سوي تعداد زيادي از
مشتركين را دريافت نموده و آنها را روي يك خط ارتباطي با ظرفيت بالا به
اينترنت منتقل ميكند. دستگاههاي DSLAM قادر به پشتيباني چندين نوع DSL
يك مركز تلفن واحد و تعداد گوناگوني از پروتكلها و روشهاي مدوله سازي
هستند. تصاوير رک و کارت هاي DSLAM در شکل های زیر نشان داده شده اند.
DSLAM rack
همچنين شکل زير کارت هاي DSLAM را به صورت مجزا و درون رک نمايش مي دهند.
مسير رسيدن ديتا به تسهيم کننده هاي DSLAM :
1. محل کاربر که از طريق مودم ADSL متصل ميگردد.
2. مسير کابل از محل کاربر تا مرکز مخابرات که اغلب Last Mile ناميده ميشود.
3. تسهيم کننده DSLAM که وظيفه دريافت و ارسال اطلاعات از کاربر را به
عهده دارد. اين دستگاه همچنين وظيفه تلفيق اطلاعات و صدا را بر روي خط
ارتباطي کاربر بر عهده دارد. در آن سوي خط وظيفه جداسازي صدا و اطلاعات و
ارسال اطلاعات به شبکه هاي ديتا و ارسال صدا به سوييچ هاي مخابراتي را بايد
انجام دهد.
4. مرکز MDFکه در واقع يک رک براي اتصال خطوط مشترکين از خارج مرکز
مخابرات به داخل مرکز مي باشد. از اين مرکز براي اتصال خطوط مشترکين به
خطوط تجهيزات شبکه استفاده ميشود. مراکز MDF معمولاً در مجاورت مراکز
سوييچ مخابراتي بنا مي شوند و فاصله چنداني از يکديگر ندارند.
مرکز MDF شرکت مخابرات
پروتکل هاي ارتباطي شبکه هاي ADSL
براي رفع چالش هايي که در خصوص بکارگيري سرويس هاي ADSL وجود دارد، اجراي
يك پروتكل مشخص بين كاربر و فراهمكننده خدمات توصيه ميشود. اين پروتكل از
نوع پروتكلهاي محلي است كه به منظور شناسايي وظايف مشخص ميان دو نقطه
اجرا ميشود و در ارتباطات خارج از آن حوزه نقش ندارند. در حال حاضر چهار
گزينه در اين خصوص وجود دارد كه هر يك مزايا و نقاط ضعف منحصر به خود را
دارند و عبارتند از :
آدرس دهي ثابت IP
اولين و در واقع ابتداييترين راه حل، تخصيص يك آدرس IP به هر كاربر است
كه خود به تنظيم آن روي كامپيوتر خود اقدام ميكند. اين روش اساساً يك
پروتكل نيست، تنها يك راهحل سريع براي مشكل است كه از ابعادي گسترده
برخوردار است. براي مثال، مشكل استفاده همزمان چند كامپيوتر و يك كاربر از
ارتباط ADSL به اين ترتيب حل نميشود.
پروتكل پيكربندي پوياي ميزبان ( DHCP )
اين روش براي اين منظور طراحي شده است كه پيكربندي IP را روي كامپيوتر
كاربران به صورت خودكار انجام دهد. اين پروتكل در شبكههاي محلي سازماني
نيز از كاربرد گستردهاي برخوردار است. بهويژه در مورد پايانههايي كه به
طور موقت به اين شبكهها متصل ميگردند (براي مثال كامپيوترهاي Laptop).
پروتکل DHCP در حقيقت يك جهش محسوس نسبت به روش آدرسدهي ثابت محسوب
ميشود.
پروتكل تونلزني لايه2 ( L2TP )
پروتکل L2TP، به عنوان يك گزينه نسبتاً جديدتر براي شبكههاي دسترسي باند
پهن مطرح است و با ايجاد يك تونل مجازي از داخل شبكه اينترنت، كاربر را به
هر نقطه مشخصي متصل ميكند و كليه تنظيمات لازم براي برقراري سرويس از داخل
اين تونل بر تجهيزات كاربر اعمال ميگردد. پروتکل L2TP در عمل يك شبكه
مجازي يا VPN روي شبكه فراهم كننده ايجاد ميكند كه از امنيت خوبي نيز
برخوردار است، ولي درعوض پيچيدگي و سرباره بيشتري دارد. بهويژه در
شبكههاي بزرگ دسترسي با چندين هزار كاربر، مديريت اين تونلها دشوار خواهد
بود.
پروتكل نقطه به نقطه روي ATM (PPPoA ) و پروتکل نقطه به نقطه روی اترنت( PPPoE )
اين پروتکل ترکيبي است از پروتکل هاي PPTP و L2F که توسط شرکت سيسکو
توسعه يافته است. اين پروتکل ترکيبي است از بهترين خصوصيات موجود در L2F و
PPTP. اين پروتکل
فريم هاي PPP را براي ارسال بر روي شبکه هاي IP مانند اينترنت و علاوه بر
اين براي شبکه هاي مبتني بر X.25، Frame Relay و يا ATM کپسوله مي کند.
هنگامي که اينترنت به عنوان زير ساخت تبادل اطلاعات استفاده ميگردد، L2TP
مي تواند به عنوان پروتکل Tunneling از طريق اينترنت مورد استفاده قرار
گيرد.