Меню

Какво е Wide Area Network (WAN): Примери за WAN мрежа на живо

what is wide area network

Опитайте Нашия Инструмент За Премахване На Проблемите

Всичко, което трябва да знаете за мрежовия дизайн на мрежата (WAN):

В това Серия за обучение в мрежа , научихме всичко за Модел TCP / IP в предишния ни урок.

Този урок ще обясни подробно всичко за WAN заедно с примери.

Широкообхватните мрежи (WAN) са телекомуникационни мрежи, които се разпространяват в голям географски район с основна цел компютърни мрежи. WAN мрежата свързва различни малки локални LAN и метро мрежи MAN.

За да се изгради WAN мрежата, е необходима комбинация от различни мрежови устройства като мостове, комутатори и рутери.

Най-известната WAN мрежа е Интернет. WAN мрежата обхваща градове, щати, държави и дори континенти. WAN може да бъде публична мрежа или частна мрежа.

Широкообхватна мрежа WAN

Какво ще научите:

Преглед на WAN мрежовия дизайн

Тъй като мрежата се разпространява на дълги разстояния, се изискват надеждни и бързи медии за предаване с висока честотна лента, поради което оптичният кабел се използва най-вече за WAN свързаност. Технологията за превключване, използвана в WAN, включва превключване както на вериги, така и на пакети в зависимост от мрежовата архитектура.

Мрежите WAN са проектирани по такъв начин, че централният офис на предприятието да бъде свързан с клоновете и централизирания център за данни с интернет връзка за всички крайни потребители, ако имат значение.

В този урок ще разгледаме аспектите на проектиране на WAN мрежите със значението на STM връзките в WAN технологията.

Проблеми с дизайна

  • Мрежата трябва да бъде проектирана по такъв начин, че цялостната проектирана архитектура да бъде рентабилна и в рамките на бюджета.
  • Връзките, използвани за свързване, трябва да бъдат надеждни и в защита. Чрез осигуряване на защита, ако една връзка се провали, мрежата все още ще бъде активна, като използва защитната връзка.
  • Цялостната пропускателна способност на мрежата трябва да излезе най-добре, а забавянето на пакетите трябва да бъде възможно най-малко.
  • Мрежата трябва да бъде проектирана по такъв начин, че да има минимални смущения, трептене и загуба на пакети.
  • Основната цел на добре проектираната мрежа е да доставя данни на хоста на местоназначението от хоста източник, като използва най-краткия път.
  • Оборудваните в мрежата компоненти трябва да се използват добре и да се управляват правилно.
  • Трябва да се използва здрава защитна стена, за да се осигури надеждно и сигурно предаване.
  • Топологията на мрежата, режимите на предаване, политиката на маршрутизиране и другите мрежови параметри трябва да бъдат избрани в зависимост от вида и необходимостта на системата да бъде внедрена.

WAN мрежови технологии

При проектирането на WAN мрежата се използват две технологии.

тествайте моя сайт в различни браузъри

По-долу са класификациите:

  1. Превключване на вериги: Примерът за превключване на вериги включва DWDM, SDH или TDM.
  2. Превключване на пакети: Типът превключване включва ATM, рамково реле, превключване на етикети с няколко протокола (MPLS) и IPV4 или IPV6.

# 1) Превключване на вериги

Това е методът за използване на система за комуникационна мрежа, при която се установява специален комуникационен канал между двата комуникационни възела през целия комуникационен процес. Каналът или веригата са получили специална честотна лента през целия комуникационен процес.

SDH и DWDM технологиите използват комутация на вериги за комуникация.

Помислете заПримерна предприятие за тестване на софтуер , като има център за научноизследователска и развойна дейност в Бангалор, докато централният офис е в Мумбай и клонове съответно в Ченай, Хайдерабад и Пуна.

Сега необходимостта на предприятието е да свърже всички офиси помежду си заедно със централния офис в Мумбай. Центърът за данни също трябва да бъде свързан директно с централния офис.

Тъй като всички тестове и разработки се извършват в офиса в Бангалор, връзката трябва да бъде в защита и трябва да бъде надеждна и сигурна. Размерът на данните, обменяни между тези връзки, ще бъде много голям по размер и може да бъде много голямо количество данни, които ще се прехвърлят едновременно между тези WAN връзки.

По този начин, като се имат предвид всички тези точки, се предлагат висока честотна лента и двоен STM връзки с голям капацитет за свързаност между всички градове и R&D центъра на предприятието.

Разбира се, оптичното влакно се използва като предавателна среда и ние използваме STM връзки за свързване през влакна.

Синхронен транспортен модул (STM):

21 E1s (2 Mbps поток, съдържащ 30 канала за глас / данни) се комбинират, за да образуват VC (Виртуален контейнер). 3 броя VC се комбинират, за да образуват модул STM-1, съдържащ 63 E1.

STM връзките са с различна честотна лента. Основното е STM-1 и е първото ниво на синхронната цифрова йерархия. Той предлага честотна лента от 155 Mbps. Ако добавим четири STM-1 заедно, тогава става STM-4, който предлага честотна лента от 622 Mbps.

Освен това, 4 броя STM-4 се комбинират, за да образуват STM-16, който заема около 2.5 Gbps честотна лента и след това 4 броя STM-16 се комбинират, за да образуват STM-64, който заема около 10 Gbps честотна лента.

Тези SDH системи са с много елегантен дизайн и заемат дори по-малко от една десета от пространството, изяждано от PDH системите. Освен това тук изискването за мощност е забележително доста по-малко.

Ако се нуждаете от още по-голяма честотна лента от тази, тогава трябва да използваме DWDM системи, които се предлагат под формата на 4/8/16 или 32 ламбда конфигурации. Всяка ламбда е способна да носи каквото и да е количество честотна лента, започвайки от PDH или STM-1 до STM-64 в зависимост от сложността и разходите, които можем да поемем според нашите нужди.

Мултиплексирането с делителна дължина на вълната (DWDM) е техника на мултиплексиране, комбинираща множество потоци от данни с различни размери, т.е.оптични носещи сигнали с различни дължини на вълната (цвят или ламбда) на лазерна светлина върху едно оптично влакно.

DWDM позволява двупосочна комуникация, както и умножаване на капацитета на сигнала.

SDH нивоПропускателна способност на полезния товар (Mbps)Линейна скорост (Mbps)
STM-1150 336155,52
STM-4601 344622.08
STM-162405 3762488,32
STM-649621 5049953,28

Кадърът STM-1 се предава точно в 125 µs следователно има 8000 кадъра в секунда в 155,52 Mbps система. Рамката STM-1 се състои от режийни и указатели плюс полезен товар.

Основните характеристики на рамката са както следва:

Информацията за полезния товар, която трябва да бъде препратена, има рамка VC-4.

Section Over Head е заглавката на рамката, която е допълнително разделена на:

  1. RSOH (секция за регенератор над главата): Този раздел извършва подравняване на рамката, кодиране и регулиране на преносната линия, което включва основно регенериране на слаби сигнали и изследва проблеми с грешки.
  2. MSOH (секция за мултиплексор над главата): Този раздел обработва предаването между места, където AUG ( Пример: AU-4) се сглобява и разглобява. Той контролира синхронизацията на мултиплексната секция, комуникацията на състоянието и проверката на грешките.
  3. Указател за AU-4 (административна единица): Полезният товар (VC-4) не е в положение на монтирана фаза в сравнение с кадъра (динамично кадриране) и указателят дава положението на полезния товар в сравнение с кадъра. Можем да изравним разликата във фазата и скоростта между VC и полезния товар с промяна в показалеца.
  4. AU-4 PTR (указател): Той сочи към първия байт от кадъра VC-4 (байт VC-4 POH J1).

STM рамката се предава непрекъснато последователно: байт по байт и ред по ред.

PDH сигнален поток от 140 Mbps може да се свърже директно към кадъра VC-4.

stm-1 рамка

какво се използва java за днес

Основните параметри на рамката са както следва:

Кадрово време: 125 µs

Рамката се състои от 9 реда и 270 байта по редове.

9 x 270 x 8 x 8000 = 155 520 000 бита в секунда

| | + + кадър / сек (време на кадър: 125 µs)

| | |

| | + един байт = 8 бита

| има + 270 байта в ред

+ брой редове в рамката

Рамката се състои от 2430 байта (октета).

Полезният товар се състои от 2349 байта (октета).

Режимът се състои от 81 байта (октета).

Горните характеристики на йерархията на SDH за предаване го правят най-подходящ за медиите за предаване за висока скорост и широка честотна лента за надеждна и синхронна комуникация на дълги разстояния.

# 2) Превключване на пакети

Превключването на пакети е вид процес на превключване, при който данните се изпращат в мрежа под формата на пакети.

Голямата част от данните първо се разбива на данни с малка променлива дължина, наречени пакети. След това те се изпращат по предавателния носител. В края на местоназначението те се сглобяват отново и се доставят на определения хост.

При този метод не се изисква предварителна настройка на връзката. Предаването на данни е бързо, а латентността на предаването е минимална. Превключването на пакети разгръща хранилището и препраща процедурата за маршрутизиране на пакетите. Всеки от пакетите има както източник, така и адрес на местоназначение, през които може да достигне до местоназначението, като следва различни пътища.

Ако има задръстване на някакво ниво на прескачане, тогава пакетът ще следва различен път, за да достигне до дестинацията. Ако приемникът изхвърли пакетите с данни, той може да бъде предаден отново.

Пакетното превключване е от два вида, т.е. Ориентирано към свързване и превключване без връзка .

(i) Превключване без връзка : При видео стрийминг, онлайн игри, онлайн телевизия, интернет и т.н. се използва превключване на пакети без връзка, сякаш някои от пакетите се губят по време на предаването, това не влияе много върху общите данни.

(ii) Превключване, ориентирано към връзката : Във фактура и предаване на данни се използва пакетно превключване, ориентирано към връзката.

IPV4 и IPV6 са няколко често срещани типа методи за комутация на пакети.

Топологии на WAN мрежата

Има няколко типа мрежови топологии, които се използват в мрежови системи. Обаче най-често използваните за целите на WAN са топологии с двоен пръстен и окото.

Тъй като WAN системите са физически разположени на стотици километри един от друг, е много важно те да работят основно с методологията на защитната връзка, за да се избегнат големи прекъсвания в случай на повреда на носител или повреда на устройството.

Следователно е разположена двойна топология на пръстена, при което всяко мрежово устройство на хоста е свързано чрез друго осигуряване, последно свързано с първото в двете посоки. По този начин в случай на прекъсване на влакна или повреда на устройството, потокът от данни се осъществява чрез защитната връзка, като поддържа мрежата жива.

Това е рентабилно и превключването е много бързо. Използва се най-вече в телекомуникационни мрежови системи.

В топологията на окото всеки възел е свързан един с друг с топология от точка до точка. Използва се за по-голям обем трафик, като в софтуера MNC. С мрежовата топология е лесно да се обхванат големи площи, а идентифицирането и възстановяването на грешки също е лесно. Той предлага по-гъвкав подход за преконфигуриране.

Основни компоненти на модела за проектиране

Основните компоненти на модела за проектиране в WAN мрежата включват:

  • Първото нещо е да се генерира топологията на мрежата според дадения сценарий на архитектурата на мрежата. Обсъдихме подходящите топологии за WAN мрежа в горния сегмент. Затова се опитайте да изберете един от тях, тъй като те ще играят важна роля в доброто дизайнерско решение.
  • След като изберете топологията, насочете трафика към дестинацията според най-подходящия алгоритъм за маршрутизиране.
  • Следващата задача е да се определи изходящият и входящият трафик на всеки от възела на мрежата. За определяне на трафика се използват различни видове математически формули. След оценката на трафика определете капацитета на всяка връзка и присвойте капацитета на всеки от възела и съответно свържете.
  • Сега на следващото ниво трябва да идентифицираме видовете закъснения в мрежата и да проверим точките на закъснение. Освен това вземете мерки и използвайте такава методология, при която можем да сведем до минимум забавянето, доколкото е възможно. Минималното е закъснението, тогава най-доброто ще бъде мрежовото решение. Най-често срещаните закъснения включват закъснения при маршрутизиране и опашки.
  • Проверете надеждността на мрежовия модел, като приложите различни тестове и зареждане до пълния капацитет на мрежата. Ако мрежата работи добре, тогава е добър подход, в противен случай променете подхода.
  • След извършване на всички подходящи тестове и завършване на всички видове дейности по проектиране на мрежа най-накрая изчислете цената на мрежовия модел. Оптималното използване на мрежовите елементи е много важно. За добавка цената трябва да бъде в бюджета, предложен от клиента.

wan дизайн на компоненти на модела

Примери на живо за WAN мрежи

По-долу са изброени няколко примера на живо на WAN мрежи.

Пример 1:

unix примери за скриптове за черупки за начинаещи

Система за резервации на индийските железници: Индийската железопътна резервационна система, която се поддържа от IRCTC, е пример за WAN мрежа. Оптичната мрежа на медийни доставчици като RAILTEL, BSNL и TATA се използва с висока скорост и честотна лента STM-4, STM-16 връзки за свързаност.

Тъй като STM връзката осигурява сигурно, синхронно и бързо предаване в продължение на стотици километри, тя е внедрена в резервационната система и свързва цялата страна в една мрежа.

Пример 2:

Мрежа UP-SWAN: Правителствената областна мрежа на правителството на UP е пример за проектиране на WAN мрежа, която свързва всички области и градове на щата с три основни области на възли - съответно Лакнау, Горакхпур и Варанаси и свързва всеки основен възел един с друг чрез връзка STM-16 който работи в топологията с двоен пръстен.

Тъй като основните възли са свързани директно помежду си, всякакви данни, глас или видео могат лесно да се обменят между тях в реално време. Също така връзките работят в основния и защитен път. Така че, ако влакното прекъсне между някое от тях, тогава мрежата ще бъде жива и ще има данни с потока от поддържащата връзка.

Всички останали области и градове, които също са свързани с STM и DS3 връзки с нисък капацитет към съответните си основни възли в съответствие с региона, към който принадлежат. UP-SWAN е мрежа на живо и се поддържа от HCL технологии и Национален информатичен център (NIC).

Пример 3:

Софтуерна MNC мрежа: Хората, работещи в областта на софтуера и информационните технологии, също използват WAN мрежа за връзка между централите и регионалните офиси, за да споделят данни и да поставят данни на централизирания сървър като инструмент за тестване на софтуер или друг инструмент, който може да бъде достъпен за крайните хостове според правата, предоставени от ИТ администраторите.

Организацията може да се свърже чрез рутери и комутатори и да използва комутация на пакети вместо превключване на вериги като технология за предаване.

Тъй като те обменят само данни, изображения или видео между източника и местоназначението, а не глас, няма нужда да харчите пари за STM връзки. Те могат да използват технологии IPV4 или IPV6, която е най-новата и известна сред софтуерното поле за свързаност.

WAN дизайн за множество офисни връзки

WAN дизайн за многобройна офис свързаност

Горната диаграма показва дизайна на WAN за свързаността на централния офис, т.е. основното местоположение на офис с неговите регионални и отдалечени крайни офиси. Местоположението на регионалния офис може да е голям град и от своя страна различни области могат да бъдат свързани с него. Докато отдалеченият офис на обекта е определен сайт или офис.

Ако броят на отдалечените местоположения на сайта, които трябва да бъдат свързани, е само няколкостотин, тогава не е необходимо да използваме рутера за него, но ако броят на сайтовете е в хиляди, тогава определено се нуждаем от рутер с високоскоростни WAN връзки.

WAN дизайн на отдалечен край: Процесът на проектиране на отдалечения край е прост. Трябва ни само един рутер и един суич в отдалечения край.

Превключвателят е свързан с крайното устройство, като компютър или сървър. За връзката между рутера и комутатора използваме високоскоростна Ethernet връзка, известна като Gigabit Ethernet, която осигурява скорост от 1 гигабит.

Използваме проста връзка DS3 за връзка между компютъра и комутатора, тъй като няма тежест за маршрутизиране на данни на тези две устройства. Те просто работят върху слой-1 и слой-2. Връзката DS3 осигурява скорост от 45Mbps. Няма нужда от връзка за защита на това ниво.

Регионален WAN дизайн: Свързването между маршрутизатор 1, разположен на отдалечен обект, и рутер 2, разположен в регионалния офис, се осъществява с висока скорост и широка честотна лента STM-4 с двойна връзка с честотна лента 601,3 Mbps.

Двойната връзка предполага, че между тях са установени две връзки STM-4, за да се осигури излишък. Ако някоя връзка се провали поради някои причини, тогава другата ще поеме товара и връзката ще остане жива.

Отново се използва гигабитова Ethernet връзка за свързване на рутера към комутатора. На това ниво за свързване се използват два превключвателя, които работят в главен и подчинен режим и осигуряват излишък на мрежата. Тези два са свързани помежду си чрез свързващ кабел на Ethernet порта, който осигурява високоскоростна връзка.

Рутерът е свързан и с двата превключвателя. Проектирането е направено, като се има предвид, че ако поради интензивен трафик или някаква друга повреда, ако някой комутатор спре да работи, потокът от данни ще остане продължен чрез друг ключ. Крайните устройства са свързани с комутатор с DS3 връзка.

Основен WAN дизайн: В основното местоположение са разположени сценарии за свързване с двоен рутер и двойна връзка. Тъй като основното местоположение на предприятието носи огромен трафик, се използват две връзки STM-16.

Моля, отбележете тук, че STM връзката се основава на наети медийни влакна и ние трябва да вземем медиите на лизинг за свързаност на една и съща връзка с два различни доставчика на медии винаги. По същия начин вземете една медия от RAILTEL или друга от TATA и по този начин ще направим нашата мрежа по-неохотна и ефективна.

Отново се използва дизайн на двоен комутатор и двата рутера са свързани и с двата ключа на Ethernet връзката. Сървърите и компютрите са свързани чрез превключвател съответно на Ethernet и DS3 връзките.

Трафик поток: Крайният потребител в отдалечения край иска да изпрати някаква информация под формата на данни до основния сайт на офиса. Тук превключвателят в отдалечения край ще насочи данните към рутера за предаване към основния офис.

Рутер 1 ще насочи данните през STM връзка към рутер 3, заобикаляйки междинния маршрутизатор 2. Сега данните се доставят на целевия хост с помощта на Switch, тъй като изпълнява ARP и предоставя MAC адреса на получателя на получателя.

Случаят на повреда на връзката: Както е показано на горната фигура, ако една връзка между рутер 1 и рутер 2 се провали, тогава трафикът ще тече през защитната връзка.

По същия начин, в основното местоположение, ако Switch 3 не е в състояние да достави данните на приемник или ако е зает, тогава данните се пренасочват през Switch 4, тъй като и двете са свързани помежду си. По този начин повреда на връзката или устройството в който и да е край няма да повлияе на цялостната производителност на мрежата.

Заключение

Научихме за основните концепции за проектиране на WAN мрежите заедно с важността на SDH връзките при проектирането на WAN. Тук също са обяснени живи примери за системи, използващи WAN технология за мрежови системи.

Като софтуерен тестер е важно да разберете значението на високоскоростните и широколентови STM връзки в областта на софтуера и информационните технологии. Комуникационната система стана по-надеждна, бърза и рентабилна, използвайки WAN системи.

Също така анализирахме структурата на дизайна на WAN за множество офис свързаности в мрежата чрез прост пример.

PREV Урок | СЛЕДВАЩ Урок

Препоръчително четене

^