Meniu

Ce este rețeaua de rețea largă (WAN): exemple de rețea WAN live

  • Principal
  • Alte
  • Ce este rețeaua de rețea largă (WAN): exemple de rețea WAN live

what is wide area network

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor

Tot ce trebuie să știți despre proiectarea rețelei de rețea extinsă (WAN):

In acest Seria de instruire în rețea , am aflat totul despre Model TCP / IP în tutorialul nostru anterior.

Acest tutorial va explica totul despre WAN în detaliu, împreună cu exemple.

Rețelele largi (WAN) este o rețea de telecomunicații care este răspândită pe o arie geografică extinsă, având ca scop principal rețeaua de calculatoare. O rețea WAN conectează diferite rețele locale locale și metropolitane MAN.

Pentru a construi rețeaua WAN, este necesară o combinație de diferite dispozitive de rețea, cum ar fi poduri, switch-uri și routere.

Cea mai cunoscută rețea WAN este Internetul. Rețeaua WAN acoperă orașe, state, țări și chiar continente. WAN poate fi o rețea publică sau o rețea privată.

Rețea extinsă WAN

Ce veți învăța:

Prezentare generală a proiectării rețelei WAN

Deoarece rețeaua este răspândită pe distanțe mari, este necesară o transmisie fiabilă și rapidă cu lățime de bandă ridicată, astfel cablul cu fibră optică este utilizat în cea mai mare parte pentru conectivitatea WAN. Tehnologia de comutare utilizată în WAN include atât comutarea circuitelor, cât și a pachetelor, în funcție de arhitectura rețelei.

Rețelele WAN sunt proiectate în așa fel încât sediul central al întreprinderii să fie conectat cu sucursalele și centrul de date centralizat cu conectivitate la internet pentru toți utilizatorii finali, dacă aceștia au relevanță.

În acest tutorial, vom explora aspectele de proiectare ale rețelelor WAN cu semnificația legăturilor STM în tehnologia WAN.

Preocupări de proiectare

  • Rețeaua ar trebui să fie proiectată astfel încât arhitectura generală proiectată să fie rentabilă și în limita bugetului.
  • Legăturile utilizate pentru conectivitate ar trebui să fie fiabile și protejate. Prin asigurarea protecției, dacă un link eșuează, rețeaua va rămâne activă utilizând linkul de protecție.
  • Debitul total al rețelei ar trebui să fie cel mai bun și întârzierea pachetelor ar trebui să fie cât mai mică posibil.
  • Rețeaua ar trebui să fie proiectată în așa fel încât să existe interferențe minime, perturbări și pierderi de pachete.
  • Scopul de bază al unei rețele bine concepute este de a livra date către gazda de destinație de la gazda sursă utilizând cea mai scurtă cale.
  • Componentele echipate în rețea ar trebui să fie bine utilizate și gestionate corespunzător.
  • Un sistem de firewall puternic ar trebui utilizat pentru a asigura o transmisie sigură și sigură.
  • Topologia rețelei, modurile de transmisie, politica de rutare și ceilalți parametri ai rețelei trebuie alese în funcție de tipul și necesitatea sistemului de implementat.

Tehnologii de rețea WAN

Există două tehnologii utilizate în proiectarea rețelei WAN.

instrumente de testare automate pentru aplicații web

Mai jos sunt clasificările:

  1. Comutare circuit: Exemplul de comutare a circuitului include DWDM, SDH sau TDM.
  2. Comutare de pachete: Tipul de comutare include ATM, releu de cadre, comutare de etichete multi-protocol (MPLS) și IPV4 sau IPV6.

# 1) Comutarea circuitului

Este metoda de a utiliza un sistem de rețea de comunicații în care un canal de comunicare dedicat este stabilit între cele două noduri de comunicare pe tot parcursul procesului de comunicare. Canalul sau circuitul au primit o lățime de bandă dedicată pe tot parcursul procesului de comunicare.

SDH și DWDM tehnologiile folosesc comutarea circuitelor pentru comunicare.

ConsideraExemplua unei întreprinderi de testare software , având centrul de cercetare și dezvoltare în Bangalore, în timp ce sediul central este în Mumbai și filiale în Chennai, Hyderabad și, respectiv, Pune.

Acum necesitatea întreprinderii este de a conecta toate birourile între ele, împreună cu sediul central din Mumbai. De asemenea, centrul de date va fi conectat direct la sediul central.

Deoarece toate testările și dezvoltarea se fac la biroul din Bangalore, legătura ar trebui să fie protejată și trebuie să fie fiabilă și sigură. Dimensiunea datelor schimbate între aceste legături va avea dimensiuni foarte mari și poate fi o cantitate foarte mare de date care vor curge simultan între aceste legături WAN.

Ținând astfel cont de toate aceste puncte, sunt sugerate legături duble STM cu lățime de bandă mare și capacitate mare pentru conectivitate între toate orașele și centrul de cercetare și dezvoltare al întreprinderii.

Desigur, fibra optică este utilizată ca suport de transmisie și folosim legături STM pentru conectivitate peste fibră.

Modul de transport sincron (STM):

21 E1 (flux de 2 Mbps conținând 30 de canale de voce / date) sunt combinate pentru a forma un VC (Virtual Container). 3 numere de VC sunt combinate pentru a forma un modul STM-1 care conține 63 E1.

Legăturile STM au diferite lățimi de bandă. Cel de bază este STM-1 și este primul nivel al ierarhiei digitale sincrone. Oferă lățime de bandă de 155 Mbps. Dacă adăugăm patru STM-1 împreună, atunci devine STM-4, care oferă lățime de bandă de 622 Mbps.

Mai mult, 4 numere de STM-4 sunt combinate pentru a forma STM-16 care ocupă aproximativ 2,5 Gbps lățime de bandă și apoi 4 număr de STM-16 sunt combinate pentru a forma STM-64 care ocupă aproximativ 10 Gbps lățime de bandă.

Aceste sisteme SDH au un design foarte elegant și ocupă chiar mai puțin de o zecime din spațiul consumat de sistemele PDH. De asemenea, necesarul de energie este remarcabil destul de redus aici.

Dacă aveți nevoie de o lățime de bandă chiar mai mare decât aceasta, atunci trebuie să luăm în considerare sistemele DWDM care vin sub formă de configurații 4/8/16 sau 32 lambda. Fiecare lambda este capabilă să transporte orice cantitate de lățime de bandă începând de la PDH sau STM-1 până la STM-64, în funcție de complexitatea și costurile pe care le putem suporta în funcție de nevoile noastre.

Multiplexarea prin divizare a lungimii de undă densă (DWDM) este o tehnică de multiplexare care combină un număr de fluxuri de date de diferite dimensiuni, adică semnale purtătoare optice cu lungimi de undă variabile (culoare sau lambda) ale luminii laser, pe o singură fibră optică.

DWDM permite comunicarea bidirecțională, precum și multiplicarea capacității semnalului.

Nivelul SDHLățime de bandă de încărcare utilă (Mbps)Rata liniei (Mbps)
STM-1150.336155,52
STM-4601.344622.08
STM-162405.3762488,32
STM-649621.5049953,28

Cadrul STM-1 este transmis în exact 125 µs , prin urmare, există 8.000 de cadre pe secundă pe un sistem de 155,52 Mbps. Cadrul STM-1 este format din overhead și pointeri plus sarcină utilă de informații.

Principalele caracteristici ale cadrului sunt următoarele:

Informațiile privind sarcina utilă care trebuie transmise au un cadru VC-4.

Section Over Head este antetul cadrului care este împărțit în continuare în:

  1. RSOH (Regenerator Section Over Head): Această secțiune efectuează alinierea cadrelor, amestecarea și reglarea liniei de transmisie, care include în principal regenerarea semnalelor slabe și examinează problemele de eroare.
  2. MSOH (secțiunea multiplexor peste cap): Această secțiune tratează transmisia între punctele în care AUG ( Exemplu: AU-4) este asamblat și demontat. Supraveghează sincronizarea secțiunii multiplex, comunicarea de stare și examinarea erorilor.
  3. Pointer AU-4 (unitate administrativă): Sarcina utilă (VC-4) nu se află într-o situație de fază potrivită în comparație cu cadrul (încadrare dinamică), iar indicatorul oferă situația sarcinii utile în comparație cu cadrul. Putem egaliza diferența de fază și rata dintre VC și sarcina utilă cu o schimbare a indicatorului.
  4. AU-4 PTR (Pointer): Acesta indică primul octet al cadrului VC-4 (octetul VC-4 POH J1).

Cadrul STM este transmis într-un mod serial continuu: octet cu octet și rând cu rând.

Un flux de semnal PDH de 140 Mbps poate fi mapat direct pe cadrul VC-4.

cadru stm-1

entry level qa tester întrebări de interviu

Parametrii principali ai cadrului sunt după cum urmează:

Timp cadru: 125 µs

Cadrul este format din 9 rânduri și 270 de octeți pe rânduri.

9 x 270 x 8 x 8000 = 155 520 000 biți pe sec

| | + + cadru / sec (timpul cadrului: 125 µs)

| | |

| | + un octet = 8 biți

| sunt + 270 octeți la rând

+ numărul de rânduri din cadru

Cadrul este format din 2430 octeți (octeți).

Sarcina utilă este formată din 2349 octeți (octeți).

Cheltuielile generale sunt formate din 81 de octeți (octeți).

Caracteristicile de mai sus ale ierarhiei SDH pentru transmisie îl fac cel mai potrivit pentru suportul de transmisie pentru viteză mare și lățime de bandă mare pentru o comunicație fiabilă și sincronă la distanță lungă.

# 2) Comutare pachete

Comutarea pachetelor este un fel de proces de comutare în care datele sunt trimise într-o rețea sub formă de pachete.

Bucata mare de date este mai întâi împărțită în date mici cu lungime variabilă numite pachete. Apoi acestea sunt trimise pe suportul de transmisie. La sfârșitul destinației, acestea sunt reasamblate și livrate gazdei destinate.

În această metodă nu este necesară nicio configurare prealabilă a linkului. Transmiterea datelor este rapidă, iar latența transmisiei este minimă. Comutarea pachetelor implementează magazinul și transmite procedura de rutare a pachetelor. Fiecare dintre pachete are atât o sursă, cât și o adresă de destinație prin care poate ajunge la destinație urmând diverse căi.

Dacă există congestie la orice nivel de hop, atunci pachetul va urma o cale diferită pentru a ajunge la destinație. Dacă receptorul aruncă pachetele de date, atunci acesta poate fi re-transmis din nou.

Comutarea pachetelor este de două tipuri, adică Comutare orientată spre conexiune și fără conexiune .

(i) Comutare fără conexiune : În fluxul video, jocurile online, televiziunea online, internet etc., comutarea pachetelor fără conexiune este utilizată ca și cum unele pachete ar fi pierdute în timpul transmisiei, nu are un impact prea mare asupra datelor globale.

(ii) Comutare orientată spre conexiune : În factură și transmisie de date, este utilizată comutarea pachetelor orientată spre conexiune.

IPV4 și IPV6 sunt câteva tipuri comune de metode de comutare a pachetelor.

Topologii de rețea WAN

Există mai multe tipuri de topologii de rețea care sunt utilizate în sistemele de rețea. Cu toate acestea, cele care sunt utilizate cel mai frecvent în scopuri WAN sunt topologiile cu inel dual și mesh.

Deoarece sistemele WAN sunt situate fizic la sute de kilometri distanță, este foarte important ca acestea să funcționeze în principal cu metodologia de legătură de protecție, pentru a evita orice întrerupere mare în cazul defectării mediului sau a defectării dispozitivului.

Prin urmare, este implementată topologia cu două inele, unde fiecare dispozitiv de rețea gazdă este conectat printr-o altă aprovizionare conectată ultima dată cu primul în ambele direcții. Astfel, în cazul oricărei tăieturi de fibre sau defecțiuni ale dispozitivului, fluxul de date se face prin legătura de protecție, menținând rețeaua în viață.

Este rentabil, iar comutarea este foarte rapidă. Este utilizat mai ales în sistemele de rețea de telecomunicații.

Într-o topologie mesh, fiecare nod este conectat unul cu celălalt cu o topologie punct la punct. Este utilizat pentru volume de trafic mai mari, ca în software-ul MNC. Cu topologia ochiurilor de plasă, este ușor de acoperit suprafețe mari, iar identificarea și restaurarea defecțiunilor sunt ușoare, de asemenea. Oferă o abordare mai flexibilă a reconfigurărilor.

Componente de bază ale modelului de proiectare

Componentele modelului de proiectare de bază din rețeaua WAN includ:

  • Primul lucru este de a genera topologia rețelei în conformitate cu scenariul dat al arhitecturii rețelei. Am discutat topologiile potrivite pentru rețeaua WAN în segmentul de mai sus. Așadar, încercați să alegeți una dintre ele, deoarece acestea vor juca un rol important într-o soluție de proiectare bună.
  • După selectarea topologiei, direcționați traficul către destinație în conformitate cu cel mai bun algoritm de rutare adecvat.
  • Următoarea sarcină este de a determina traficul de ieșire și de intrare la fiecare dintre nodurile rețelei. Pentru determinarea traficului sunt utilizate diferite tipuri de formule matematice. După estimarea traficului, determinați capacitatea fiecărei legături și atribuiți capacitatea fiecărui nod și legătură în consecință.
  • Acum, la următorul nivel, trebuie să identificăm tipurile de întârziere din rețea și să verificăm punctele de întârziere. De asemenea, luați măsuri și utilizați o astfel de metodologie, unde putem minimiza întârzierea cât mai mult posibil. Minima este întârzierea, atunci cea mai bună va fi soluția de rețea. Cele mai frecvente întârzieri includ întârzieri de rutare și de așteptare.
  • Verificați fiabilitatea modelului de rețea aplicând diferite teste și încărcând la capacitatea maximă a rețelei. Dacă rețeaua funcționează bine, atunci este o abordare bună, altfel schimbați abordarea.
  • După efectuarea tuturor testelor adecvate și finalizarea tuturor tipurilor de activități de proiectare a rețelei, calculați în cele din urmă costul modelului de rețea. Utilizarea optimă a elementelor de rețea este foarte crucială. Pentru completare, costul ar trebui să fie în bugetul sugerat de client.

componentele modelului de proiectare WAN

Exemple live de rețele WAN

Mai jos sunt prezentate câteva exemple LIVE de rețele WAN.

Exemplul 1:

companii implicate în internetul lucrurilor

Sistem de rezervare a căilor ferate indiene: Sistemul de rezervare a căilor ferate indiene, care este întreținut de IRCTC, este un exemplu de rețea WAN. Rețeaua de fibră optică a furnizorilor de media, cum ar fi RAILTEL, BSNL și TATA, este utilizată cu legături de mare viteză și lățime de bandă STM-4, STM-16 pentru conectivitate.

Deoarece legătura STM oferă o transmisie sigură, sincronă și rapidă pe sute de kilometri, este implementată în sistemul de rezervare și conectează întreaga țară într-o singură rețea.

Exemplul 2:

Rețea UP-SWAN: Rețeaua de suprafață a statului guvernamental UP este un exemplu de proiectare a rețelei WAN care conectează toate districtele și orașele statului la trei districte de noduri principale - Lucknow, Gorakhpur și respectiv Varanasi și conectează fiecare nod central unul cu altul cu legătura STM-16 care funcționează în topologia dual-ring.

Deoarece nodurile de bază sunt conectate direct între ele, orice date, voce sau video pot fi schimbate cu ușurință între ele în timp real. De asemenea, legăturile funcționează în calea principală și de protecție. Deci, dacă fibrele se taie între oricare dintre ele, atunci rețeaua va fi în viață și datele vor fi transmise prin legătura de sprijin.

Toate celelalte districte și orașe care sunt, de asemenea, conectate cu legături STM și DS3 de capacitate redusă la nodurile lor de bază respective, în conformitate cu regiunea de care aparțin. UP-SWAN este o rețea live și este întreținută de tehnologiile HCL și de Centrul Național de Informatică (NIC).

Exemplul 3:

Rețea software MNC: Persoanele care lucrează în domeniul software-ului și tehnologiei informației folosesc, de asemenea, rețeaua WAN pentru conectivitate între sediile centrale și birourile regionale pentru a partaja date și a pune date pe serverul centralizat, cum ar fi instrumentul de testare software sau orice alt instrument care poate fi accesibil gazdelor finale conform drepturilor acordate de administratorii IT.

Organizația se poate conecta prin routere și comutatoare și poate utiliza comutarea pachetelor în loc de comutarea circuitului ca tehnologie de transmisie.

Întrucât schimbă doar date, imagini sau videoclipuri între sursă și destinație și nu voce, nu este nevoie să cheltuiți bani pe link-urile STM. Ei pot utiliza tehnologiile IPV4 sau IPV6, care este cea mai recentă și renumită din domeniul software pentru conectivitate.

Design WAN pentru conectivitate multiplă la birou

Design WAN pentru conectivitate multiplă la birou

Diagrama de mai sus prezintă designul WAN pentru conectivitatea biroului central, adică locația centrală a unui birou cu birourile sale regionale și la distanță. Locația biroului regional poate fi un oraș mare și, la rândul său, diferite districte pot fi conectate cu acesta. În timp ce biroul de la distanță este un anumit loc sau un birou.

Dacă numărul de locații la distanță ale site-urilor care trebuie conectate este de doar câteva sute, atunci nu este necesar să folosim routerul pentru acesta, dar dacă numărul de site-uri este în mii, atunci cu siguranță avem nevoie de un router cu legături WAN de mare viteză.

Design WAN de la distanță: Procesul de proiectare pentru capătul de la distanță este simplu. Avem nevoie doar de un router și un comutator la capătul de la distanță.

Comutatorul este conectat la dispozitivul final, cum ar fi un computer sau un server. Pentru conectivitatea dintre router și comutator, folosim o legătură Ethernet de mare viteză cunoscută sub numele de Gigabit Ethernet, care oferă viteza de 1 gigabit.

Folosim o legătură DS3 simplă pentru conectivitatea dintre computer și comutator, deoarece nu există nicio sarcină de rutare a datelor pe aceste două dispozitive. Acestea funcționează doar pe layer-1 și layer-2. Legătura DS3 prevede viteza de 45 Mbps. Nu este nevoie de o legătură de protecție la acest nivel.

Proiectare WAN regională: Conectivitatea dintre routerul 1 situat la un site la distanță și routerul 2 situat la biroul regional se realizează cu lățime de bandă STM-4 de mare viteză și mare lățime de bandă 601,3 Mbps.

Legătura duală implică faptul că două legături STM-4 sunt stabilite între ele pentru a oferi redundanță. Dacă vreun link eșuează din anumite motive, atunci celălalt va prelua sarcina și conectivitatea va rămâne în viață.

Din nou, o conexiune gigabit Ethernet este utilizată pentru a conecta routerul la comutator. La acest nivel, două comutatoare care funcționează în modul master și slave și oferă redundanță rețelei sunt utilizate pentru conectivitate. Acestea două sunt conectate între ele printr-un cablu patch pe portul Ethernet, care prevede o conexiune de mare viteză.

Routerul este conectat cu ambele comutatoare. Proiectarea se face ținând cont de faptul că, din cauza traficului intens sau a oricărei alte defecțiuni, dacă un comutator încetează să funcționeze, fluxul de date va rămâne continuat prin intermediul unui alt comutator. Dispozitivele finale sunt conectate cu un comutator cu o legătură DS3.

Locație principală WAN Design: În locația centrală, sunt implementate scenariul de conectivitate dual router și dual-link. Deoarece locația centrală a întreprinderii transportă un trafic uriaș, sunt utilizate două legături STM-16.

Vă rugăm să menționați aici că link-ul STM se bazează pe fibră media închiriată și că ar trebui să luăm materiale închiriate pentru conectivitatea aceluiași link cu doi furnizori media diferiți întotdeauna. În mod similar, luați un suport media de la RAILTEL sau altul de la TATA și, făcând acest lucru, vom face rețeaua noastră mai reticentă și mai eficientă.

Din nou este utilizat designul dual switch și ambele routere sunt conectate cu ambele switch-uri de pe legătura Ethernet. Serverele și computerele sunt conectate printr-un comutator pe linkurile Ethernet și respectiv DS3.

Flux de trafic: Utilizatorul final de la distanță dorește să trimită unele informații sub formă de date către site-ul central al biroului. Aici, comutatorul de la capătul de la distanță va direcționa datele către router pentru a fi transmise către biroul central.

Routerul 1 va direcționa datele prin legătura STM către routerul 3, ocolind ruterul intermediar 2. Acum datele sunt livrate gazdei destinate cu ajutorul unui comutator pe măsură ce efectuează ARP și furnizează adresa MAC de destinație a receptorului.

Cazul eșecului legăturii: Așa cum se arată în figura de mai sus, dacă o legătură între Router 1 și Router 2 eșuează, atunci traficul va circula prin legătura de protecție.

În același mod, în locația centrală, dacă comutatorul 3 nu poate livra datele către un receptor sau dacă este ocupat, atunci datele sunt direcționate prin comutatorul 4 deoarece ambele sunt conectate între ele. Astfel, legătura sau eșecul dispozitivului în orice scop nu vor afecta performanța generală a rețelei.

Concluzie

Am aflat despre conceptele de proiectare de bază ale rețelelor WAN, precum și despre importanța legăturilor SDH în proiectarea WAN. Exemple live de sisteme care utilizează tehnologia WAN pentru sisteme de rețea sunt, de asemenea, explicate aici.

Fiind un tester de software, este important să înțelegem semnificația legăturilor STM de mare viteză și lățime de bandă în domeniul software-ului și tehnologiei informației. Sistemul de comunicații a devenit mai fiabil, mai rapid și mai rentabil folosind sistemele WAN.

De asemenea, am analizat structura de proiectare WAN pentru conectivitate de birou multiplu în rețea printr-un exemplu simplu.

PREV Tutorial | NEXT Tutorial

Lectură recomandată

^