books fragmentation in frame switching networks

إن الهدف الأساسي من التقطيع في شبكة تبديل الأطر هو دعم حركة البيانات الحساسة للتأخير عند حركتها عبر الشبكة، بحيث يتم تقطيع أطر البيانات ذات الأطوال الكبيرة إلى قطع صغيرة بحيث لا يسبب إرسالها تأخيراً كبيراً لبقية الأطر. تسمح هذه التقنية للأطر الحساسة وغير للتأخير الزمني بتشارك نفس القناة الافتراضية عبر نفس المنفذ. وُصفت محددات التقطيع بمعيار خاص تحت الاسم الرمزي (FRF.12).

يستخدم التقطيع في شبكة تبديل الأطر كجزء من آلية التقطيع والتوزيع في طبقة الربط (LFI). لا يوجد طول مُحدد مُلزم لوحدة النقل الأعظمي، ولكن من الأفضل أن يكون الطول المُختار متناسباً مع معدل الساعة للقناة الفيزيائية ومعدل التقل عبر القنوات الافتراضية. تُستخدم خوارزمية التقطيع الخاصّة ببروتوكول الربط بين نقطتين مُتعدد الوصلات.

أنماط التقطيع

يُعرّف معيار التقطيع في شبكات تبديل الأطر ثلاث أنماط من التقطيع:

• التقطيع بين المُستخدم والشبكة (بالإنجليزية: UNI Fragmentation)‏: ويحصل بين جهاز اتصال بيانات (DCE) وجهاز بيانات طرفي (DTE) بهدف السماح لأطر البيانات الحساسة وغير الحساسة للتأخير بتشارك نفس المنفذ الذي يصل بين المستخدم والشبكة، والذي غالباً ما يكون ذو معدل نقل منخفض. في هذا النمط، يتم تجميع الإطار مجدداً قبل دخوله شبكة تبديل الإطار، ويُرسل كاملاً عبرها.
• التقطيع داخل الشبكة (بالإنجليزية: NNI Fragmentation)‏: ويكون هذا التقطيع غير مرئي بالنسبة للطرفيات حيث تحصل عمليتي التقطيع والتجميع داخل شبكة تبديل الأطر، وهو يهدف للسماح لأطر البيانات الحساسة وغير الحساسة للتأخير بتشارك نفس القناة الافتراضية. إن عمليتي التقطيع بين المستخدم والشبكة، والتقطيع داخل الشبكة متطابقتين من حيث الينية والخوارزمية المستعملة، وتُستخدمان في القنوات الافتراضية الدائمة SVC و المبدلة SVC.
• التقطيع بين الطرفيات (بالإنجليزية: End-to-End Fragmentation)‏: ويحصل هذا التقطيع بين الطرفيات، وتحديداً بين جهازي بيانات طرفيين، ويكون غير مرئي بالنسبة لشبكة تبديل الأطر، ولا يُستخدم إلا في القنوات الافتراضية الدائمة.

ترويسة القطعة

يجري تقطيع حمولة الإطار الأصلي إلى قطعتين أو أكثر، وتضاف ترويسة بروتوكول تبديل الأطر إلى كل القطع، وهي بطول 2 بايت، وأيضاً ترويسة التقطيع، وهي بطول 2 بايت أيضاً، وفي حالة التقطيع بين الطرفيات يضاف مُعرف بروتوكول طبقة الشبكة (بالإنجليزية: Network Layer Protocol ID اختصاراً NLPID)‏ وهو بطول 1 بايت، ويضبط إلى القيمة ₁₆(1B) في حالة التقطيع. أما ترتيب الإضافة عند التغليف فيكون بالشكل التالي:

• في التقطيع بين المستخدم والشبكة، وفي التقطيع داخل الشبكة، تضاف ترويسة البروتوكول أولاً، ثم تضاف ترويسة التقطيع.
• في التقطيع بين الطرفيات، تضاف ترويسة التقطيع أولاً، ثُمّ مُعرف بروتوكول طبقة الشبكة، ثم بايت محجوز يضبط إلى القيمة ₁₆(03)، وأخيراً ترويسة بروتوكول تبديل الأطر.

يضاف مُلحق بطول 2 بايت لكل القطع، يحتوي على ناتج تطبيق خوارزمية خوارزمية تتابع فحص الإطار .

يبلغ طول ترويسة القطعة 2 بايت، وهي تتكون من الحقول التالية بحسب ترتيب ورودها:

• بت قطعة البداية (بالإنجليزية: Beginning fragment bit)‏: وهو علم يشير إلى القطعة الأولى الناتجة عن التقطيع، يتم ضبطه إلى القيمة 1 في القطعة الأولى وإلى 0 في باقي القطع.
• بت قطعة النهاية (بالإنجليزية: Ending fragment bit)‏: وهو علم يشير إلى القطعة الأخيرة، يتم ضبطه إلى القيمة 1 في القطعة الأخيرة وإلى 0 في باقي القطع.
• بت التحكم (بالإنجليزية: Control bit)‏: محجوز لاستخدامات مستقبلية، يُضبط دائماً إلى القيمة 0.
• الجزء العلوي من حقل التتابع: طوله 4 بت، ويضم الجزء العلوي من حقل التتابع، وتزداد قيمة حقل التتابع بمقدار 1 مع كل قطعة جديدة يتم توليدها، بمعزل عن انتهاء إطار ما والبدء بتقطيع إطار جديد، أي إذا كانت قيمة الحقل N في آخر قطعة نتجت عن تقطيع إطار ما، فإن قيمة التتابع في القطعة الأولى التي ستنتج عن الإطار التالي الذي يتم تقطيع ستكون N+1. تضبط قيمة حقل التتابع بشكل اختياري لكل قناة افتراضية إلى قيمة ما، ثم تزداد بعد ذلك بقيمة واحد مع كل قطعة جديدة يتم تغليفها، يساعد هذا الحقل في إنجاز عملية التجميع من خلال تحديد الرزم القطع التي تنتمي لنفس الإطار الأصلي، وتحديد إزاحتها عن بدايته.
• بت محجوز: قيمته دوماً هي 1.
• الجزء السفلي من حقل التتابع طوله 8 بت، ويضم الجزء السغلي من حقل التتابع.