Kaj je širokopasovno omrežje (WAN): primeri omrežja WAN v živo

what is wide area network

Vse, kar morate vedeti o oblikovanju omrežja WAN (Wide Area Network):

V tem Serija usposabljanja za mreženje , smo izvedeli vse o Model TCP / IP v naši prejšnji vadnici.

Ta vadnica bo podrobno razložila vse o omrežju WAN skupaj s primeri.

Širokopasovna omrežja (WAN) so telekomunikacijsko omrežje, ki se razprostira na velikem geografskem območju s primarnim namenom računalniškega omrežja. Omrežje WAN povezuje različna manjša lokalna omrežja LAN in podzemna omrežja MAN.

Za izdelavo omrežja WAN je potrebna kombinacija različnih omrežnih naprav, kot so mostovi, stikala in usmerjevalniki.

Najbolj znano omrežje WAN je internet. Omrežje WAN pokriva mesta, države, države in celo celine. WAN je lahko javno ali zasebno omrežje.

Kaj se boste naučili:

• Pregled zasnove omrežja WAN
  • Zaskrbljenost pri oblikovanju
• Omrežne tehnologije WAN
  • # 1) Preklapljanje vezij
  • # 2) Preklop paketov
• Topologije omrežja WAN
  • Komponente osnovnega modela oblikovanja
• Primeri omrežij WAN v živo
  • Zasnova WAN za več pisarniške povezljivosti
  • Zaključek
  • Priporočeno branje

Pregled zasnove omrežja WAN

Ker je omrežje razširjeno na velike razdalje, so potrebni zanesljivi in ​​hitri prenosni mediji z visoko pasovno širino, zato se optični kabel večinoma uporablja za povezljivost WAN. Preklopna tehnologija, ki se uporablja v omrežju WAN, vključuje preklapljanje vezja in paketov, odvisno od omrežne arhitekture.

Omrežja WAN so zasnovana tako, da bo sedež podjetja povezan s podružnicami in centraliziranim podatkovnim centrom z internetno povezljivostjo za vse končne uporabnike, če bodo pomembni.

V tej vadnici bomo raziskali vidike oblikovanja omrežij WAN s pomenom povezav STM v tehnologiji WAN.

Zaskrbljenost pri oblikovanju

• Omrežje mora biti zasnovano tako, da mora biti celotna zasnovana arhitektura stroškovno učinkovita in v okviru proračuna.
• Povezave, ki se uporabljajo za povezljivost, bi morale biti zanesljive in zaščitene. Če ena povezava odpove, bo omrežje z zaščitno povezavo še vedno živo.
• Celotna prepustnost omrežja se mora najbolje izkazati, zakasnitev paketov pa mora biti čim manjša.
• Omrežje bi moralo biti zasnovano tako, da bi prišlo do minimalnih motenj, tresenja in izgube paketov.
• Osnovni cilj dobro zasnovanega omrežja je dostavljati podatke ciljnemu gostitelju od izvornega gostitelja z uporabo najkrajše poti.
• Komponente, ki so opremljene v omrežju, je treba dobro uporabljati in pravilno upravljati.
• Za zanesljiv in varen prenos je treba uporabiti močan požarni zid.
• Topologijo omrežja, načine prenosa, usmerjevalno politiko in druge omrežne parametre je treba izbrati glede na vrsto in potrebe sistema, ki ga je treba izvesti.

Omrežne tehnologije WAN

Pri oblikovanju omrežja WAN se uporabljata dve tehnologiji.

kaj je loadrunner pri testiranju programske opreme

Spodaj so razvrstitve:

1. Stikalo vezja: Primer preklopa vezij vključuje DWDM, SDH ali TDM.
2. Preklop paketov: Vrsta preklapljanja vključuje ATM, rele okvirja, večprotokolsko preklapljanje nalepk (MPLS) in IPV4 ali IPV6.

# 1) Preklapljanje vezij

Gre za način uporabe sistema komunikacijskega omrežja, pri katerem se med obema komunikacijskima vozliščema skozi komunikacijski proces vzpostavi namenski komunikacijski kanal. Kanal ali vezje ima v celotnem komunikacijskem procesu posebno pasovno širino.

SDH in DWDM tehnologije za komunikacijo uporabljajo preklapljanje vezij.

Razmislite oPrimerpodjetja za testiranje programske opreme , ki ima center za raziskave in razvoj v Bangaloreju, medtem ko je sedež v Mumbaiju, podružnice pa v Chennaiju, Hyderabadu in Puni.

Zdaj mora podjetje povezati vse pisarne med seboj skupaj s sedežem v Mumbaiju. Podatkovni center naj bi bil povezan tudi neposredno s sedežem.

Ker vsa testiranja in razvoj potekajo v pisarni v Bangaloreju, mora biti povezava zaščitena ter zanesljiva in varna. Velikost podatkov, izmenjanih med temi povezavami, bo zelo velika in morda bo med temi povezavami WAN naenkrat teklo zelo veliko podatkov.

Upoštevajoč vse te točke, se za povezljivost med vsemi mesti in raziskovalnim in razvojnim središčem podjetja predlaga visoka pasovna širina in visoko zmogljive dvojne povezave STM.

Optična vlakna se seveda uporabljajo kot medij za prenos in za povezavo prek optičnih vlaken uporabljamo povezave STM.

Sinhroni transportni modul (STM):

21 E1 (tok 2 Mbps, ki vsebuje 30 glasovnih / podatkovnih kanalov) se združi v VC (navidezni vsebnik). Tri številke VC-jev se združijo v modul STM-1, ki vsebuje 63 E1.

Povezave STM imajo različne pasovne širine. Osnovni je STM-1 in je prva raven sinhrone digitalne hierarhije. Ponuja pasovno širino 155 Mbps. Če skupaj dodamo štiri STM-1, potem postane STM-4, ki ponuja pasovno širino 622 Mbps.

Nadalje se 4 številke STM-4 kombinirajo, da tvorijo STM-16, ki zavzema približno 2,5 Gbps pasovno širino, nato pa 4 število STM-16 kombinirajo, da tvorijo STM-64, ki zaseda približno 10 Gbps pasovne širine.

Ti sistemi SDH so zelo elegantne zasnove in zasedajo celo manj kot desetino prostora, ki ga požrejo sistemi PDH. Tudi potreba po moči je tu izjemno precej manjša.

Če potrebujete še več pasovne širine od te, potem moramo uporabiti sisteme DWDM, ki so v obliki 4/8/16 ali 32 lambda konfiguracij. Vsaka lambda je sposobna prenašati poljubno količino pasovne širine, začenši od PDH ali STM-1 do STM-64, odvisno od zapletenosti in stroškov, ki jih lahko nosimo glede na naše potrebe.

Multipleksiranje z gosto valovno dolžino (DWDM) je tehnika multipleksiranja, ki združuje več podatkovnih tokov različnih velikosti, to je optičnih nosilnih signalov različnih valovnih dolžin (barva ali lambda) laserske svetlobe, na eno optično vlakno.

DWDM omogoča dvosmerno komunikacijo in množenje signalne zmogljivosti.

Okvir STM-1 se prenaša natančno v 125 µs zato je v sistemu 155,52 Mbps 8000 sličic na sekundo. Okvir STM-1 je sestavljen iz režijskih in kazalcev ter koristnega tovora informacij.

Glavne značilnosti okvirja so naslednje:

Informacije o koristnem tovoru, ki jih je treba posredovati, imajo okvir VC-4.

Section Over Head je glava okvirja, ki je nadalje razdeljena na:

1. RSOH (oddelek za regenerator nad glavo): Ta odsek izvaja poravnavo okvirja, kodiranje in regulacijo daljnovoda, kar vključuje predvsem regeneracijo šibkih signalov in preučuje težave z napakami.
2. MSOH (odsek multiplekserja nad glavo): Ta odsek obravnava prenos med mesti, kjer AUG ( Primer: AU-4) je sestavljen in razstavljen. Nadzira sinhronizacijo odseka multipleksa, komunikacijo stanja in pregled napak.
3. Kazalec AU-4 (upravna enota): Koristni tovor (VC-4) ni v prirejeni fazni situaciji v primerjavi z okvirjem (dinamično kadriranje), kazalec pa prikazuje položaj koristnega tovora v primerjavi z okvirjem. Razliko faze in hitrosti med VC in koristnim tovorom lahko s spremembo kazalca izenačimo.
4. AU-4 PTR (kazalec): Kaže na prvi bajt okvira VC-4 (bajt VC-4 POH J1).

Okvir STM se prenaša neprekinjeno serijsko: bajt za bajtom in vrstica za vrstico.

Tok signala PDH s hitrostjo 140 Mb / s je mogoče neposredno preslikati v okvir VC-4.

Glavni parametri okvirja so naslednji:

Čas sličic: 125 µs

Okvir je sestavljen iz 9 vrstic in 270 bajtov po vrsticah.

9 x 270 x 8 x 8000 = 155 520 000 bitov na sekundo

| | + + okvir / sek (čas kadra: 125 µs)

| | |

| | + en bajt = 8 bitov

| v vrstici je + 270 bajtov

+ število vrstic v okvirju

Okvir je sestavljen iz 2430 bajtov (oktetov).

Nosilnost je sestavljena iz 2349 bajtov (oktetov).

vprašanja in odgovori za namizne podpore pdf

Režijski stroški so sestavljeni iz 81 bajtov (oktetov).

Zgornje značilnosti hierarhije SDH za prenos so najbolj primerne za prenosne medije za visoke hitrosti in široko pasovno širino za zanesljivo in sinhrono komunikacijo na dolge razdalje.

# 2) Preklop paketov

Preklapljanje paketov je neke vrste preklopni postopek, pri katerem se podatki v omrežju pošiljajo v obliki paketov.

Velik del podatkov se najprej razdeli na podatke majhne spremenljive dolžine, imenovane paketi. Nato se ti pošljejo preko prenosnega medija. Na koncu cilja se ti ponovno sestavijo in dostavijo namembnemu gostitelju.

Pri tej metodi ni potrebna predhodna nastavitev povezave. Prenos podatkov je hiter, zakasnitev prenosa pa minimalna. Preklapljanje paketov razporeja shrambo in posreduje postopek za usmerjanje paketov. Vsak paket ima tako izvorni kot ciljni naslov, prek katerega lahko doseže cilj po različnih poteh.

Če pride do zastojev na kateri koli ravni preskoka, bo paket sledil drugačni poti do cilja. Če sprejemnik zavrže podatkovne pakete, ga je mogoče znova poslati.

Paketno preklapljanje je dveh vrst, tj. Preklopno usmerjeno in brez povezave .

(jaz) Preklop brez povezave : Pri pretakanju videoposnetkov, spletnih igrah, spletni televiziji, internetu itd. Se uporablja brezžično preklapljanje paketov, kot da se nekateri paketi med prenosom izgubijo, to ne vpliva veliko na splošne podatke.

(ii) Povezava usmerjeno preklapljanje : V fakturi in prenosu podatkov se uporablja paketno komutiranje, usmerjeno v povezavo.

IPV4 in IPV6 je nekaj najpogostejših vrst načinov preklopa paketov.

Topologije omrežja WAN

V omrežnih sistemih se uporablja več vrst omrežnih topologij. Vendar pa se najpogosteje uporabljajo za WAN topologije z dvojnim obročem in mrežo.

Ker so sistemi WAN fizično ločeni na stotine kilometrov narazen, je zelo pomembno, da delujejo v glavnem z metodologijo zaščitne povezave, da bi se izognili večjim izpadom, če pride do okvare medija ali odpovedi naprave.

Zato je uvedena dvojna topologija obroča, kjer je vsaka gostiteljska omrežna naprava povezana z drugo določbo, ki je bila nazadnje povezana s prvo v obe smeri. Tako se v primeru kakršnega koli prereza vlaken ali odpovedi naprave pretok podatkov izvede prek zaščitne povezave, tako da omrežje ostane živo.

Je stroškovno učinkovit in preklapljanje je zelo hitro. Največ se uporablja v telekomunikacijskih omrežnih sistemih.

V mrežni topologiji je vsako vozlišče med seboj povezano s topologijo od točke do točke. Uporablja se za večje količine prometa, na primer pri programski opremi MNC. Z mrežno topologijo je enostavno pokriti velika območja, prepoznavanje in obnavljanje napak pa je enostavno. Ponuja bolj prilagodljiv pristop k ponovnim konfiguracijam.

Komponente osnovnega modela oblikovanja

Osnovne komponente modela zasnove v omrežju WAN vključujejo:

• Prva stvar je generiranje topologije omrežja po danem scenariju arhitekture omrežja. V zgornjem segmentu smo obravnavali primerne topologije omrežja WAN. Poskusite torej izbrati enega izmed njih, saj bodo imeli pomembno vlogo pri dobri oblikovalski rešitvi.
• Po izbiri topologije usmerite promet do cilja v skladu z najustreznejšim algoritmom usmerjanja.
• Naslednja naloga je določiti odhodni in dohodni promet na vsakem vozlišču omrežja. Za določanje prometa se uporabljajo različne vrste matematičnih formul. Po oceni prometa določite zmogljivost vsake povezave in dodelite zmogljivost vsakemu vozlišču ter ustrezno povezavo.
• Zdaj na naslednji ravni moramo prepoznati vrste zamud v omrežju in preveriti točke zakasnitve. Prav tako sprejmite ukrepe in uporabite takšno metodologijo, kjer bomo čim bolj zmanjšali zamudo. Najmanjša je zamuda, najboljša pa bo omrežna rešitev. Najpogostejše zamude vključujejo zamude pri usmerjanju in čakanju.
• Preverite zanesljivost omrežnega modela z različnimi testi in obremenitvami do polne zmogljivosti omrežja. Če omrežje deluje dobro, potem je to dober pristop, sicer spremenite pristop.
• Po izvedbi vseh ustreznih preskusov in dokončanju vseh vrst dejavnosti oblikovanja omrežja končno izračunajte stroške omrežnega modela. Optimalna uporaba omrežnih elementov je zelo pomembna. Kot dodatek naj bodo stroški v proračunu, ki ga predlaga stranka.

Primeri omrežij WAN v živo

Spodaj je navedenih nekaj primerov omrežij WAN v ŽIVO.

Primer 1:

Indijski železniški sistem rezervacij: Indijanski železniški sistem rezervacij, ki ga vzdržuje IRCTC, je primer omrežja WAN. Optično omrežje medijskih ponudnikov, kot so RAILTEL, BSNL in TATA, se uporablja za visoke hitrosti in pasovno širino STM-4, STM-16 povezave za povezljivost.

Ker povezava STM zagotavlja varen, sinhroni in hiter prenos na več sto kilometrov, je nameščena v rezervacijskem sistemu in povezuje celotno državo v enem omrežju.

2. primer:

Omrežje UP-SWAN: Območno omrežje vladne države UP je primer zasnove omrežja WAN, ki povezuje vsa okrožja in mesta države s tremi glavnimi okrožji vozlišč - Lucknow, Gorakhpur in Varanasi ter vsako jedro vozlišča poveže s povezavo STM-16. ki deluje v topologiji dvojnega obroča.

Ker so osrednja vozlišča neposredno povezana med seboj, si je mogoče v realnem času med seboj enostavno izmenjati vse podatke, glas ali video. Povezave delujejo tudi na glavni in zaščitni poti. Torej, če se optično vlakno prereže med katerim koli od njih, bo omrežje živo in podatki s pretokom po podporni povezavi.

Vsa druga okrožja in mesta, ki so prav tako povezana z nizko zmogljivimi povezavami STM in DS3 s svojimi jedrnimi vozlišči v skladu z regijo, ki ji pripadajo. UP-SWAN je omrežje v živo, ki ga vzdržujejo tehnologije HCL in Nacionalni informacijski center (NIC).

3. primer:

Programska oprema MNC Network: Ljudje, ki delajo na področju programske opreme in informacijske tehnologije, omrežje WAN uporabljajo tudi za povezljivost med glavnimi uradi in regionalnimi uradi za izmenjavo podatkov in na centralni strežnik, na primer orodje za testiranje programske opreme ali katero koli drugo orodje, ki je dostopno končnim gostiteljem. v skladu s pravicami, ki jih dajejo skrbniki IT.

Organizacija se lahko poveže prek usmerjevalnikov in stikal ter kot prenosno tehnologijo namesto preklopa vezij uporablja paketno preklapljanje.

Ker si izmenjujejo samo podatke, slike ali video posnetke med virom in ciljem, ne pa tudi glasu, denarja za povezave STM ni treba zapraviti. Uporabljajo lahko tehnologije IPV4 ali IPV6, ki je najnovejše in najbolj znano med področji programske opreme za povezljivost.

Zasnova WAN za več pisarniške povezljivosti

kateri je najboljši e-poštni račun

Zgornji diagram prikazuje zasnovo WAN za povezljivost sedeža, tj. Osrednjo lokacijo pisarne s svojimi regionalnimi in oddaljenimi pisarnami. Lokacija regionalne pisarne je lahko veliko mesto in z njim so lahko povezana različna okrožja. Medtem ko je oddaljena pisarna določena lokacija ali pisarna.

Če je število oddaljenih lokacij mesta, ki jih je treba povezati, le nekaj sto, potem zanj ni treba uporabiti usmerjevalnika, če pa je število mest v tisočih, potem vsekakor potrebujemo usmerjevalnik s hitrimi povezavami WAN.

Oblika WAN na daljavo: Postopek oblikovanja oddaljenega konca je preprost. Potrebujemo samo en usmerjevalnik in eno stikalo na oddaljenem koncu.

Stikalo je povezano s končno napravo, kot je osebni računalnik ali strežnik. Za povezljivost med usmerjevalnikom in stikalom uporabljamo visokohitrostno povezavo Ethernet, znano kot Gigabit Ethernet, ki zagotavlja hitrost 1 gigabit.

Za povezljivost med osebnim računalnikom in stikalom uporabljamo preprosto povezavo DS3, saj na teh dveh napravah podatkovno usmerjanje ni obremenjeno. Delajo samo na plasti 1 in 2. Povezava DS3 omogoča hitrost 45 Mb / s. Na tej ravni zaščitna povezava ni potrebna.

Regionalno oblikovanje WAN: Povezava med usmerjevalnikom 1, ki se nahaja na oddaljeni lokaciji, in usmerjevalnikom 2, ki se nahaja v regionalni pisarni, poteka s hitrostjo in široko pasovno širino STM-4 z dvojno povezavo, pasovno širino 601,3 Mbps.

Dvojna povezava pomeni, da sta med seboj vzpostavljeni dve povezavi STM-4, ki zagotavljata redundanco. Če katera koli povezava iz nekaterih razlogov ne uspe, bo druga prevzela obremenitev in povezava bo ostala živa.

Spet se za povezavo usmerjevalnika s stikalom uporablja gigabitna Ethernet povezava. Na tej ravni se za povezljivost uporabljata dve stikali, ki delujeta v glavnem in podrejenem načinu in zagotavljata redundanco omrežja. Ti dve sta med seboj povezani prek povezovalnega kabla na ethernetnih vratih, ki omogoča hitro povezavo.

Usmerjevalnik je povezan z obema stikaloma. Zasnova je narejena tako, da se upošteva, da se bo zaradi prenaseljenega prometa ali kakršne koli druge okvare, če eno stikalo preneha delovati, tok podatkov nadaljeval prek drugega stikala. Končne naprave so povezane s stikalom s povezavo DS3.

Lokacija jedra WAN Design: Na jedru sta postavljena scenarij povezovanja z dvojnim usmerjevalnikom in dual-link. Ker ima glavna lokacija podjetja velik promet, se uporabljata dve povezavi STM-16.

Tukaj upoštevajte, da povezava STM temelji na zakupljenih medijskih vlaknih in da bi morali vedno najeti medije za povezljivost iste povezave z dvema različnima ponudnikoma medijev. Na enak način vzemite en medij iz RAILTEL ali drugega iz TATA in s tem bomo svoje omrežje naredili bolj zadržane in učinkovite.

Ponovno se uporablja zasnova dvojnih stikal in oba usmerjevalnika sta povezana z obema stikaloma na povezavi Ethernet. Strežniki in osebni računalniki so povezani s stikalom na povezavah Ethernet in DS3.

Prometni tok: Končni uporabnik na oddaljenem koncu želi poslati nekaj informacij v obliki podatkov na jedro spletnega mesta. Tu bo stikalo na oddaljenem koncu usmerjalo podatke v usmerjevalnik za prenos proti osrednji pisarni.

Usmerjevalnik 1 bo podatke usmeril prek povezave STM do usmerjevalnika 3, mimo vmesnega usmerjevalnika 2. Zdaj se podatki s pomočjo stikala dostavijo namembnemu gostitelju, ko izvaja ARP in zagotavlja ciljni MAC naslov sprejemnika.

Primer neuspešne povezave: Kot je prikazano na zgornji sliki, če ena povezava med usmerjevalnikom 1 in usmerjevalnikom 2 odpove, bo promet potekal prek zaščitne povezave.

Na enak način na mestu jedra, če stikalo 3 ne more dostaviti podatkov sprejemniku ali če je zaseden, se podatki preusmerijo prek stikala 4, saj sta oba med seboj povezana. Tako okvara povezave ali naprave na katerem koli koncu ne bo vplivala na splošno delovanje omrežja.

Zaključek

Spoznali smo osnovne koncepte načrtovanja omrežij WAN skupaj s pomenom povezav SDH pri načrtovanju omrežja WAN. Tu so razloženi tudi primeri sistemov, ki uporabljajo WAN tehnologijo za mrežne sisteme.

Kot preizkuševalec programske opreme je pomembno razumeti pomen visokohitrostnih in širokopasovnih povezav STM na področju programske opreme in informacijske tehnologije. Komunikacijski sistem je postal bolj zanesljiv, hiter in stroškovno učinkovit z uporabo sistemov WAN.

Z enostavnim primerom smo analizirali tudi strukturo zasnove WAN za več pisarniških povezljivosti v omrežju.

PREV Vadnica | NASLEDNJA Vadnica

Priporočeno branje

• Vse o stikalih Layer 2 in Layer 3 v omrežnem sistemu
• Model TCP / IP z različnimi sloji
• Popoln vodnik za požarni zid: Kako zgraditi varen omrežni sistem
• Vse o usmerjevalnikih: vrste usmerjevalnikov, usmerjevalna tabela in usmerjanje IP
• Kaj so varnostni protokoli IP (IPSec), TACACS in AAA
• Kaj so protokoli HTTP (Hypertext Transfer Protocol) in DHCP?
• Pomembni protokoli aplikacijskega sloja: protokoli DNS, FTP, SMTP in MIME
• IPv4 proti IPv6: Kakšna je natančna razlika