الاتصالات الثنائية المتزامنة

بروتوكول الاتصال الثنائي المتزامن ( BSC أو Bisync ) هو بروتوكول اتصال أحادي الاتجاه (نصف مزدوج) موجه نحو الأحرف، من إنتاج شركة IBM ، وقد أُعلن عنه عام 1967 بعد طرح نظام System/360 . حلّ هذا البروتوكول محل بروتوكول الإرسال والاستقبال المتزامن (STR) المستخدم في أجهزة الكمبيوتر من الجيل الثاني. وكان الهدف منه هو إمكانية استخدام قواعد إدارة اتصال موحدة مع ثلاثة ترميزات أحرف مختلفة للرسائل.

كانت تقنية Transcode ذات الست بتات تعتمد على الأنظمة القديمة؛ بينما كانت تقنيتا USASCII ذات الـ 128 حرفًا و EBCDIC ذات الـ 256 حرفًا تعتمدان على الأنظمة الحديثة. اختفت تقنية Transcode سريعًا، لكن استمر استخدام لهجتي EBCDIC وUSASCII من Bisync.

كان بروتوكول Bisync في وقت من الأوقات بروتوكول الاتصالات الأكثر استخدامًا على نطاق واسع ^{[ 1 ]} ولا يزال استخدامه محدودًا في عام 2013. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

يختلف بروتوكول Bisync عن البروتوكولات اللاحقة له في تعقيد تأطير الرسائل. تستخدم البروتوكولات اللاحقة نظام تأطير واحدًا لجميع الرسائل المرسلة. على سبيل المثال، بروتوكول HDLC ، وبروتوكول رسائل اتصالات البيانات الرقمية (DDCMP)، وبروتوكول الاتصال من نقطة إلى نقطة (PPP)، وغيرها، لكل منها نظام تأطير مختلف، ولكن يوجد تنسيق إطار واحد فقط ضمن كل بروتوكول. أما Bisync، فيحتوي على خمسة تنسيقات تأطير مختلفة.

يتم ترميز ACK0 و ACK1 (تأكيد الاستلام الزوجي/الفردي) كحرفين - DLE '70'x وDLE / لترميز EBCDIC، وDLE 0 وDLE 1 لترميز USASCII، وDLE - وDLE T لترميز Transcode. أما WABT (الانتظار قبل الإرسال) فيتم ترميزه كـ DLE " أو DLE  ؟ أو DLE W.

تبدأ جميع تنسيقات الإطارات ببايتين SYN على الأقل . يتميز الشكل الثنائي لبايت SYN بخاصية أن أي دوران للبايت لا يُساوي شكله الأصلي. يسمح هذا للمستقبل بالعثور على بداية الإطار من خلال البحث في تدفق البتات المُستلمة عن نمط SYN. ​​عند العثور عليه، يتم تحقيق تزامن مبدئي للبايتات. إذا كان الحرف التالي أيضًا SYN، يتم تحقيق تزامن الأحرف. يبحث المستقبل بعد ذلك عن حرف يُمكنه بدء إطار. تُوصف الأحرف خارج هذه المجموعة بأنها "رسومات بادئة". تُستخدم أحيانًا لتحديد مُرسل الإطار. تحتوي الرسائل الطويلة على بايتات SYN مُدرجة كل ثانية تقريبًا للحفاظ على التزامن. يتجاهل المستقبل هذه البايتات.

يتبع حرف نهاية الكتلة العادي (ETB أو ETX) مجموع تحقق (حرف تحقق الكتلة أو BCC). في ترميز USASCII، يكون هذا التحقق عبارة عن فحص تكرار طولي لحرف واحد (LRC)؛ أما في ترميز Transcode وEBCDIC، فيكون التحقق عبارة عن فحص تكرار دوري لحرفين (CRC). قد يحتوي إطار البيانات على مجموع تحقق وسيط مسبوق بحرف ITB. تتيح هذه الإمكانية لتضمين مجاميع التحقق الوسيطة في إطار بيانات طويل تحسينًا كبيرًا في احتمالية اكتشاف الأخطاء. كما تُرسل أحرف USASCII باستخدام التكافؤ الفردي لإجراء فحص إضافي.

يلزم استخدام رموز الحشو بعد كل تغيير في اتجاه الخط - NAK، EOT، ENQ، ACK0، ACK1. إذا انتهى الإرسال بـ EOT أو ETX، يتبع رمز الحشو رمز BCC. يتكون هذا الرمز إما من بتات "1" فقط أو من بتات "0" و"1" بالتناوب. يبدأ الإرسال التالي برمز حشو، والذي يمكن أن يكون أيًا مما سبق أو رمز SYN.

يمكن أن يسبق البيانات في الإطار عنوان اختياري يحتوي على معلومات تحكم. لا يُحدد البروتوكول محتوى هذا العنوان، بل يُحدد لكل جهاز على حدة. يُسبق العنوان، إن وُجد، برمز SOH (بداية العنوان) ويليه رمز STX (بداية النص). ^{[ 4 ]}

عادةً ما تتبع البيانات النصية العنوان، وتبدأ بـ STX، وتنتهي بـ ETX (نهاية النص) أو ETB (نهاية كتلة الإرسال).

لا تسمح إطارات البيانات العادية بظهور بعض الأحرف في البيانات، وهي أحرف نهاية الكتل: ETB وETX وENQ، بالإضافة إلى الحرفين ITB وSYN. وبالتالي، يقتصر عدد الأحرف الفريدة التي يمكن إرسالها على 59 حرفًا لترميز Transcode، و123 حرفًا لترميز USASCII، و251 حرفًا لترميز EBCDIC.

يُتيح تأطير البيانات الشفاف استخدام أبجدية غير محدودة تتكون من 64 أو 128 أو 256 حرفًا. في وضع التأطير الشفاف، تُسبق أحرف مثل ETB وETX وSYN بحرف DLE للدلالة على أهميتها (يُرمز لحرف DLE نفسه بالتسلسل DLE DLE). عُرفت هذه التقنية باسم " حشو الأحرف" ، قياسًا على " حشو البتات" .

يشبه بروتوكول التحكم في الارتباط بروتوكول STR. وقد سعى المصممون إلى الحماية من أخطاء الإرسال البسيطة. يتطلب البروتوكول تأكيد استلام كل رسالة (ACK0/ACK1) أو رفضها (NAK)، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في تكلفة الإرسال عند نقل الحزم الصغيرة. يستطيع البروتوكول التعافي من تلف إطار البيانات، أو فقدانه، أو فقدان تأكيد الاستلام.

تتم معالجة الأخطاء بإعادة إرسال الإطار التالف. ولأن حزم بيانات Bisync غير مرقمة تسلسليًا، فمن المحتمل أن يضيع إطار بيانات دون أن يلاحظ المُستقبِل ذلك. لذا، يتم استخدام ACK0 وACK1 بالتناوب؛ فإذا استقبل المُرسِل ACK خاطئًا، فإنه يفترض أن حزمة بيانات (أو ACK) قد فُقدت. ومن العيوب المحتملة أن تحويل ACK0 إلى ACK1 قد يؤدي إلى تكرار إطار البيانات.

حماية الأخطاء لرسالتي ACK0 وACK1 ضعيفة. مسافة هامينغ بين الرسالتين لا تتجاوز بتتين.

البروتوكول نصف مزدوج (سلكان). في هذه البيئة، تكون حزم أو إطارات الإرسال أحادية الاتجاه تمامًا، مما يستلزم "إعادة الإرسال" حتى لأبسط الأغراض، مثل إشعارات الاستلام. تتضمن إعادة الإرسال ما يلي:

• انعكاس اتجاه الإرسال،
• هدوء صدى الخط،
• إعادة المزامنة.

في بيئة ذات سلكين، يتسبب هذا في تأخير ملحوظ ذهابًا وإيابًا ويقلل من الأداء.

تدعم بعض مجموعات البيانات التشغيل ثنائي الاتجاه الكامل ، ويمكن استخدام هذا النوع من الاتصال (بأربعة أسلاك) في العديد من الحالات لتحسين الأداء عن طريق إلغاء وقت الاستجابة، مع ما يترتب على ذلك من تكلفة إضافية لتركيب ودعم نظام الأسلاك الأربعة. في الاتصال ثنائي الاتجاه الكامل التقليدي، تُرسل حزم البيانات عبر زوج واحد من الأسلاك، بينما تُعاد إشعارات الاستلام عبر الزوج الآخر.

معظم حركة مرور Bisync تتم عبر اتصال مباشر بين نقطتين . يمكن لخطوط الاتصال المباشر بين نقطتين استخدام آلية التنافس لتحديد المحطة الرئيسية. في هذه الحالة، يمكن لجهاز إرسال إشارة ENQ للمزايدة على التحكم. يمكن للجهاز الآخر الرد بإشارة ACK0 لقبول المزايدة والاستعداد للاستقبال، أو بإشارة NAK أو WABT للرفض. في بعض الحالات، يكون من الممكن توصيل طرفية بعدة مضيفين عبر شبكة الهاتف.

تُعدّ خاصية الإرسال المتعدد جزءًا من بروتوكول Bisync الأساسي. تستطيع محطة رئيسية، عادةً ما تكون جهاز كمبيوتر، استطلاع بيانات المحطات الطرفية المتصلة بخط الاتصال نفسه عبر جسور تناظرية. ويتم ذلك بإرسال رسالة تتكون من حرف ENQ فقط، موجهة إلى كل جهاز على حدة. ثم تُرسل المحطة المختارة رسالة إلى المحطة الرئيسية أو ترد برمز EOT للإشارة إلى عدم وجود بيانات لديها للإرسال.

كان الغرض الأصلي من برنامج Bisync هو إجراء اتصالات دفعية بين حاسوب مركزي من نوع System/360 وحاسوب مركزي آخر أو محطة إدخال مهام عن بُعد (RJE) مثل IBM 2780 أو IBM 3780. تدعم محطات RJE عددًا محدودًا من تنسيقات البيانات: صور البطاقات المثقبة للإدخال والإخراج، وصور الخطوط المطبوعة إلى المحطة. استخدم بعض موردي الأجهزة غير التابعين لشركة IBM، مثل Mohawk Data Sciences، برنامج Bisync لأغراض أخرى مثل نقل البيانات من شريط إلى شريط. يمكن للمبرمج محاكاة محطة RJE أو أي جهاز آخر بسهولة.

قدمت شركة IBM محطات العرض 3270 في عام 1971. وقدمت وحدة التحكم 3271 ومحطة العرض 3275 بدائل BSC لوحدة التحكم المحلية 3272 المتصلة بالقناة.

قدّمت شركة IBM وحدات ماكرو بلغة التجميع لتوفير دعم برمجي. خلال حقبة نظام System/360، كانت طرق الوصول هذه في البداية BTAM (طريقة الوصول الأساسية للاتصالات) و QTAM (طريقة الوصول المُرتبة للاتصالات) - والتي استُبدلت لاحقًا بطريقة الوصول للاتصالات (TCAM). وقدّمت IBM طريقة VTAM (طريقة الوصول الافتراضية للاتصالات) مع نظام System/370 .

تستخدم شاشات المعالجة عن بعد مثل CICS من IBM وبرامج الطرف الثالث مثل Remote DUCS (نظام التحكم في وحدة العرض) ومنصات Westi التحكم في خط Bisync للتواصل مع الأجهزة البعيدة.

استخدمت شبكة الحوسبة الأكاديمية BITNET ، إلى جانب الشبكات المتصلة في مناطق جغرافية أخرى، برنامج Bisync لربط 3000 نظام حاسوبي في ذروتها.

استخدمت شبكة سويفت المالية بروتوكول BSC للتواصل بين المركز الإقليمي وخادم المؤسسة (البنك) عبر خط مؤجر. وفي منتصف التسعينيات، تم استبدال بروتوكول BSC ببنية X.25 التحتية.

تستخدم بعض الأنظمة المهمة تقنية Bisync لتأطير البيانات مع بروتوكول تحكم مختلف في الارتباط. يستخدم نظام Houston Automatic Spooling Priority (HASP) أجهزة Bisync نصف المزدوجة بالتزامن مع بروتوكول التحكم الخاص به لتوفير اتصال ثنائي الاتجاه متعدد التدفقات بين حاسوب صغير وحاسوب مركزي يعمل بنظام HASP. ويُعرف هذا في مصطلحات Bisync بالوضع التفاعلي .

سمحت بعض شبكات X.25 المبكرة بنظام اتصال حيث كانت إطارات بيانات Bisync الشفافة تغلف حزم بيانات HDLC LAPB وحزم التحكم. اعتبارًا من عام 2012تقوم العديد من الشركات المصنعة بتغليف عمليات نقل البيانات المتزامنة (Bisync) ضمن تدفقات بيانات TCP/IP.

بدأ استبدال بروتوكول Bisync في سبعينيات القرن الماضي بهندسة شبكات الأنظمة (SNA)، التي تتيح إنشاء شبكة تضمّ مضيفين وبرامج متعددة باستخدام الاتصالات السلكية واللاسلكية. ويُعدّ كلٌّ من X.25 وبروتوكول الإنترنت بروتوكولات لاحقة، تُقدّم، مثل SNA، مزايا تتجاوز مجرد التحكم في الروابط.

يستخدم عدد كبير من الأجهزة بروتوكول Bisync، ومنها:

• وحدات التحكم في النظام الفرعي لشاشة العرض IBM 3270 .
• محطة نقل البيانات IBM 2780 .
• وحدة التحكم في الإرسال IBM 2703 .
• محطات عمل IBM HASP .
• نظام الحوسبة IBM 1130 .
• محطة طرفية قابلة للبرمجة من نوع IBM 2922 .

وقدّمت شركات تصنيع الحواسيب الأخرى مجموعة متنوعة من البروتوكولات الموجهة نحو البايت، على غرار بروتوكول Bisync. ومن بين البروتوكولات الشائعة الاستخدام بروتوكول رسائل اتصالات البيانات الرقمية (DIM) التابع لشركة Digital Equipment Corporation ، ^{[ 5 ]} وبروتوكول الاستقصاء والاختيار (Poll and Select Protocol ) التابع لشركة Burroughs Corporation .

• التواصل غير المتزامن

• مناقشة مفصلة للتحكم في وصلة Bisync بقلم تشارلز أ. وايلد (رابط جديد)
• "Bisync, BSC" . منصة المعرفة للاتصال . صنع في مجال تكنولوجيا المعلومات . تم الاسترجاع في 2006-07-06 .وصف تفصيلي للبروتوكول.
• برمجة Bisync و STR لجهاز IBM 1130
• "بروتوكولات اتصالات البيانات" . موقع Telecom Corner المرجعي التقني . TBI/WebNet, Inc. أكتوبر 2004. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يوليو 2006 .
• "ما هو نظام Bisync؟ درس تاريخي موجز" . أنظمة سيرينجيتي. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2009-07-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2006-07-06 .
• شركة آي بي إم. "رموز أحرف Bisync DLC في تتبع الاتصالات على نظام التشغيل OS/400 أو i5/OS" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يونيو 2012 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
• شركة آي بي إم. معلومات عامة - الاتصالات المتزامنة الثنائية، الطبعة الأولى (PDF) .
• شركة IBM. معلومات عامة - الاتصالات الثنائية المتزامنة، الطبعة الثالثة، أكتوبر 1970 (PDF) .