محلل ناقل البيانات

محلل ناقل البيانات هو نوع من أدوات تحليل البروتوكولات، يُستخدم لالتقاط وتحليل بيانات الاتصال عبر ناقل واجهة محدد ، وعادةً ما يكون مُدمجًا في نظام أجهزة. تُساعد وظيفة محلل ناقل البيانات مهندسي التصميم والاختبار والتحقق من صحة التصميمات على فحصها واختبارها وتصحيح أخطائها والتحقق من صحتها طوال دورات تصميم المنتج القائم على الأجهزة. كما يُساعد في المراحل اللاحقة من دورة حياة المنتج، في فحص قابلية التشغيل البيني للاتصالات بين الأنظمة والمكونات، وتوضيح مخاوف دعم الأجهزة. ^{[ 1 ]}

صُمم محلل ناقل البيانات للاستخدام مع بنى ناقل بيانات متوازية أو تسلسلية محددة . ورغم أن مصطلح "محلل ناقل البيانات " يوحي بوجود اتصال وواجهة مادية يتم تحليلها، إلا أنه يُستخدم أحيانًا كمرادف لمصطلح " محلل البروتوكولات" أو "محلل الحزم"، وقد يُستخدم أيضًا لأدوات تحليل الواجهات اللاسلكية مثل الشبكات المحلية اللاسلكية (مثل Wi-Fi ) وشبكات المناطق الشخصية (مثل Bluetooth و USB اللاسلكي ) وغيرها، على الرغم من أن هذه التقنيات لا تحتوي على ناقل بيانات "سلكي".

يقوم محلل ناقل البيانات بمراقبة بيانات الاتصال الخاصة بالناقل والتقاطها، ثم فك تشفيرها وتحليلها، وعرض البيانات وتقارير التحليل للمستخدم. وهو في الأساس محلل منطقي مزود بمعرفة إضافية بخصائص حركة مرور الناقل. ومن أبرز الفروقات بين محلل ناقل البيانات والمحلل المنطقي قدرته على تصفية واستخلاص البيانات ذات الصلة فقط التي تحدث على الناقل المُحلل. كما توفر بعض المحللات المنطقية المتقدمة خيارات لتحديد جودة تخزين البيانات، مما يسمح أيضًا بتصفية حركة مرور الناقل، وبالتالي تفعيل ميزات مشابهة لمحلل ناقل البيانات. ^{[ 2 ]}

من أهم الفروقات بين محللات ناقل البيانات ومحللات المنطق ما يلي:

1. التكلفة: عادةً ما تكون أجهزة تحليل المنطق أغلى ثمناً من أجهزة تحليل ناقل البيانات. لكن في المقابل، يمكن استخدام جهاز تحليل المنطق مع مجموعة متنوعة من بنى ناقل البيانات، بينما يقتصر عمل جهاز تحليل ناقل البيانات على بنية واحدة فقط.

٢. القدرات المستهدفة وتنسيق البيانات مسبقًا: يمكن تصميم محلل ناقل البيانات لتوفير سياق محدد للغاية للبيانات الواردة من الناقل. على سبيل المثال، تأخذ محللات نواقل البيانات التسلسلية، مثل USB، البيانات التسلسلية التي تصل كتدفق تسلسلي من الأصفار والآحاد الثنائية، وتعرضها كحزم منطقية مميزة بواسطة إشارات التنبيه ، والرؤوس، والحمولة، وما إلى ذلك.

3. سهولة الاستخدام: في حين أن محلل المنطق للأغراض العامة قد يدعم العديد من الحافلات والواجهات، فإن محلل الحافلة مصمم لواجهة مادية محددة وعادة ما يسمح للمستخدم بتوصيل أجهزة الفحص بسرعة بالحافلة التي يتم اختبارها، مما يوفر الوقت والجهد.

من وجهة نظر المستخدم، قد تكون وجهة النظر المبسطة (إلى حد كبير) هي أن المطورين الذين يريدون أكثر الإمكانيات اكتمالاً واستهدافًا لبنية ناقل واحدة قد يستفيدون بشكل أفضل من محلل ناقل، بينما قد يستفيد المستخدمون الذين يعملون مع عدة بروتوكولات بالتوازي من محلل منطقي أقل تكلفة من عدة محللات ناقل مختلفة، ويتيح لهم تعلم واجهة مستخدم واحدة بدلاً من عدة واجهات.

تتوفر الآن أجهزة تحليل لجميع معايير وأشكال ناقلات البيانات الحاسوبية والمدمجة تقريبًا، مثل PCI Express وDDR و USB و PCI و CompactPCI و PMC و VMEbus و CANbus و LINbus وغيرها . تُستخدم أجهزة تحليل ناقلات البيانات في صناعة الطيران لتحليل بروتوكولات MIL-STD-1553 و ARINC 429 و AFDX وغيرها من بروتوكولات ناقلات بيانات الطيران. كما تُستخدم أجهزة تحليل ناقلات البيانات في صناعة التخزين الضخم لتحليل بروتوكولات نقل البيانات الشائعة بين أجهزة الحاسوب ومحركات الأقراص. وتشمل هذه البروتوكولات ناقلات بيانات شائعة مثل NVMe و SATA و SAS و ATA/PI و SCSI وغيرها. عادةً ما تُوصل هذه الأجهزة على التوالي بين الحاسوب المضيف ومحرك الأقراص المستهدف، حيث تقوم بمراقبة حركة البيانات على الناقل، والتقاطها، وعرضها بتنسيق قابل للقراءة .

بالنسبة للعديد من بنى ناقل البيانات مثل PCI Express وPCI وSAS وSATA وUSB، يستخدم المهندسون أيضًا "مُحاكي ناقل البيانات" أو "مُحاكي البروتوكول". يمكن لهذه المُحاكيات محاكاة حزم الاتصال الجزئية أو الكاملة التي تتوافق مع معيار اتصال ناقل البيانات المحدد، مما يسمح للمهندسين بالتحكم الدقيق في حركة مرور البيانات على ناقل البيانات وتوليدها لاختبار تصميماتهم وتصحيح أخطائها والتحقق من صحتها.

تتيح هذه الأجهزة إمكانية توليد حركة مرور سيئة إلى جانب حركة المرور الجيدة، وذلك لاختبار أنظمة استعادة البيانات في الجهاز. كما تُستخدم غالبًا للتحقق من الامتثال للمعايير لضمان قابلية التشغيل البيني للأجهزة، نظرًا لقدرتها على إعادة إنتاج سيناريوهات معروفة بطريقة قابلة للتكرار.

تُستخدم أجهزة الاختبار عادةً بالتزامن مع أجهزة التحليل، مما يتيح للمهندس رؤية شاملة لبيانات الاتصال الملتقطة على ناقل البيانات. بعض أجهزة الاختبار مصممة كأنظمة مستقلة، بينما يتم دمج البعض الآخر في نفس الأنظمة المستخدمة للتحليل.

• JTAG (فحص الحدود)