Меню

Що таке широкосмугова мережа (WAN): приклади мережі WAN у реальному часі

  • Головна
  • Інший
  • Що таке широкосмугова мережа (WAN): приклади мережі WAN у реальному часі

what is wide area network

Спробуйте Наш Інструмент Для Усунення Проблем

Все, що вам потрібно знати про дизайн мережі глобальної мережі (WAN):

У цьому Серія навчальних мереж , ми дізналися все про Модель TCP / IP у нашому попередньому уроці.

Цей підручник детально пояснить все про WAN, а також приклади.

Широкообласні мережі (WAN) - це телекомунікаційна мережа, яка розповсюджена на великій географічній території з основною метою комп’ютерних мереж. Мережа WAN з’єднує різні невеликі локальні локальні мережі та мережі MAN в районі метро.

Для побудови мережі WAN потрібна комбінація різних мережевих пристроїв, таких як мости, комутатори та маршрутизатори.

Найвідомішою мережею WAN є Інтернет. Мережа WAN охоплює міста, держави, країни і навіть континенти. WAN може бути загальнодоступною або приватною мережею.

Широкообласна мережа WAN

Що ви дізнаєтесь:

Огляд мережевої мережі WAN

Оскільки мережа поширюється на великі відстані, потрібні надійні та швидкі носії передачі з великою пропускною здатністю, тому волоконно-оптичний кабель в основному використовується для підключення до WAN. Технологія комутації, що використовується в WAN, включає як комутацію каналів, так і пакетів, залежно від архітектури мережі.

Мережі глобальної мережі спроектовані таким чином, що головний офіс підприємства буде пов'язаний з філіями та централізованим центром обробки даних із підключенням до Інтернету для всіх кінцевих користувачів, якщо вони мають значення.

У цьому посібнику ми дослідимо аспекти проектування мереж WAN із значенням STM-зв’язків у технології WAN.

Проблеми дизайну

  • Мережа повинна бути спроектована таким чином, щоб загальна розроблена архітектура мала бути економічно вигідною та в межах бюджету.
  • Посилання, що використовуються для підключення, повинні бути надійними та захищеними. Забезпечуючи захист, якщо одне посилання виходить з ладу, мережа все ще буде жива, використовуючи захисне посилання.
  • Загальна пропускна здатність мережі повинна виходити найкраще, а затримка пакетів повинна бути якомога меншою.
  • Мережа повинна бути спроектована таким чином, щоб було мінімальним перешкод, тремтіння та втрата пакетів.
  • Основною метою добре спроектованої мережі є доставка даних до хоста призначення з вихідного хосту, використовуючи найкоротший шлях.
  • Компоненти, обладнані в мережі, повинні добре використовуватися та належним чином ними керувати.
  • Для надійної та безпечної передачі даних слід використовувати потужну систему брандмауера.
  • Топологію мережі, режими передачі, політику маршрутизації та інші параметри мережі слід вибирати залежно від типу та потреби системи, що впроваджується.

WAN Мережеві технології

У проектуванні мережі WAN використовуються дві технології.

питання інтерв’ю для oracle plsql для досвідчених

Нижче наведені класифікації:

  1. Комутаційна схема: Приклад комутації ланцюгів включає DWDM, SDH або TDM.
  2. Комутація пакетів: Тип комутації включає ATM, реле кадру, багатопротокольне перемикання міток (MPLS) та IPV4 або IPV6.

# 1) Перемикання ланцюга

Це метод використання системи комунікаційних мереж, в якій виділений виділений канал зв'язку встановлюється між двома комунікаційними вузлами протягом всього процесу комунікації. Канал або ланцюг забезпечував виділену пропускну здатність протягом усього процесу зв'язку.

SDH та DWDM технології використовують комутацію схем для зв'язку.

РозглянемоПрикладпідприємства по тестуванню програмного забезпечення , маючи центр досліджень та розробок у Бангалорі, а головний офіс - у Мумбаї та філії у Ченнаї, Хайдерабаді та Пуні відповідно.

Зараз потреба підприємства полягає в тому, щоб зв’язати між собою всі офіси разом із головним офісом у Мумбаї. Центр обробки даних також повинен бути підключений безпосередньо до головного офісу.

Оскільки всі випробування та розробка проводяться в офісі в Бангалорі, посилання повинно бути захищеним, надійним та надійним. Розмір даних, якими обмінюються між цими посиланнями, буде дуже великим і може бути дуже великий обсяг даних, який одночасно буде передаватися між цими посиланнями WAN.

Таким чином, маючи на увазі всі ці моменти, пропонується висока пропускна здатність та подвійні STM-лінії високої пропускної здатності для зв’язку між усіма містами та науково-дослідним центром підприємства.

Звичайно, оптичне волокно використовується як носій передачі, і ми використовуємо STM-канали для зв’язку через волокно.

Синхронний транспортний модуль (STM):

21 E1 (потік 2 Мбіт / с, що містить 30 каналів передачі голосу / даних) об'єднуються в VC (віртуальний контейнер). 3 номери VC об'єднуються, утворюючи модуль STM-1, що містить 63 E1.

Посилання STM мають різну пропускну здатність. Основним є STM-1 і це перший рівень синхронної цифрової ієрархії. Він пропонує пропускну здатність 155 Мбіт / с. Якщо ми додамо чотири STM-1 разом, то він стає STM-4, який пропонує пропускну здатність 622 Мбіт / с.

Крім того, 4 числа STM-4 об'єднуються, щоб сформувати STM-16, який займає близько 2,5 Гбіт / с, а потім 4 числа STM-16 об'єднуються, щоб утворити STM-64, який займає близько 10 Гбіт / с.

Ці системи SDH мають дуже гладкий дизайн і займають навіть менше однієї десятої площі, з'їденої системами PDH. Крім того, потреба в енергії тут надзвичайно менша.

Якщо вам потрібна ще більша пропускна здатність, ніж ця, тоді нам доведеться використовувати системи DWDM, які мають форму 4/8/16 або 32 лямбда-конфігурації. Кожна лямбда здатна нести будь-яку пропускну здатність, починаючи від PDH або STM-1 до STM-64, залежно від складності та вартості, яку ми можемо нести відповідно до наших потреб.

Мультиплексування з розподілом довжини хвилі (DWDM) - це техніка мультиплексування, що поєднує в одному оптичному волокні ряд потоків даних різного розміру, тобто оптичні несучі сигнали різної довжини хвилі (кольору або лямбди) лазерного світла.

DWDM забезпечує двонаправлений зв'язок, а також множення пропускної здатності сигналу.

Рівень SDHПропускна здатність корисного навантаження (Мбіт / с)Швидкість передачі (Мбіт / с)
СТМ-1150 336155,52
СТМ-4601 344622.08
СТМ-162405 3762488,32
STM-649621 5049953,28

Кадр STM-1 передається рівно за 125 мкс отже, в системі 155,52 Мбіт / с відбувається 8000 кадрів в секунду. Кадр STM-1 складається з накладних витрат та покажчиків плюс корисне навантаження інформації.

Основні особливості рами такі:

Інформація про корисне навантаження для пересилання має кадр VC-4.

Розділ над головою - це заголовок кадру, який далі розділений на:

  1. RSOH (секція регенератора над головою): Цей розділ проводить вирівнювання кадрів, скремблювання та регулювання лінії електропередачі, що в основному включає регенерацію слабких сигналів та вивчає проблеми з помилками.
  2. MSOH (секція мультиплексора над головою): Цей розділ обробляє передачу серед плям, де AUG ( Приклад: AU-4) збирається та розбирається. Він контролює синхронізацію мультиплексної секції, зв’язок стану та перевірку помилок.
  3. Покажчик AU-4 (адміністративна одиниця): Корисне навантаження (VC-4) не перебуває у пристосованій фазовій ситуації порівняно з кадром (динамічне кадрування), а покажчик дає ситуацію корисного навантаження порівняно з кадру. Ми можемо вирівняти різницю фази і швидкості між ВК і корисним навантаженням із зміною покажчика.
  4. AU-4 PTR (вказівник): Він вказує на перший байт кадру VC-4 (байт VC-4 POH J1).

Кадр STM передається безперервно послідовно: байт за байтом & рядок за рядком.

Потік сигналу PDH зі швидкістю 140 Мбіт / с можна зіставити безпосередньо з кадру VC-4.

stm-1 кадр

Основні параметри кадру такі:

Час кадру: 125 мкс

Кадр складається з 9 рядків та 270 байтів за рядками.

9 x 270 x 8 x 8000 = 155 520 000 біт на секунду

| | + + кадр / сек (час кадру: 125 мкс)

| | |

| | + один байт = 8 біт

| в рядку є + 270 байт

різниця між тестовим кейсом і тестовим сценарієм

+ кількість рядків у кадрі

Кадр складається з 2430 байт (октетів).

Корисне навантаження складається з 2349 байт (октетів).

Накладні витрати складаються з 81 байта (октета).

Вищевказані особливості ієрархії SDH для передачі роблять її найбільш підходящою для середовища передачі для високої швидкості та великої смуги пропускання для надійного та синхронного зв'язку на великі відстані.

# 2) Комутація пакетів

Комутація пакетів - це своєрідний процес комутації, при якому дані надсилаються в мережі у вигляді пакетів.

Велика частина даних спочатку розбивається на дані невеликої змінної довжини, які називаються пакетами. Потім вони надсилаються через носій передачі. У кінці призначення вони знову збираються і доставляються призначеному хосту.

У цьому методі попередня настройка посилання не потрібна. Передача даних відбувається швидко, а затримка передачі мінімальна. Комутація пакетів розгортає магазин і пересилає процедуру маршрутизації пакетів. Кожен з пакетів має як джерело, так і адресу призначення, через яку він може дістатися до пункту призначення, пройшовши різні шляхи.

Якщо є затори на будь-якому рівні стрибків, тоді пакет буде йти іншим шляхом, щоб дістатися до пункту призначення. Якщо приймач відкидає пакети даних, він може бути переданий повторно.

Пакетна комутація буває двох типів, тобто Перемикання, орієнтоване на підключення та без з’єднання .

(i) Комутація без підключення : У потоковому відео, онлайн-іграх, онлайн-телебаченні, Інтернеті тощо комутація пакетів без з’єднання використовується так, ніби частина пакетів втрачається під час передачі, це не сильно впливає на загальні дані.

(ii) Перемикання, орієнтоване на підключення : У рахунках-фактурах та передачі даних використовується комутація пакетів, орієнтована на з'єднання.

IPV4 та IPV6 - це кілька поширених типів методів комутації пакетів.

Топології мережі WAN

Існує кілька типів мережевих топологій, які використовуються в мережевих системах. Однак найчастіше для WAN використовують подвійні кільцеві та сітчасті топології.

Оскільки системи глобальної мережі фізично розташовані на відстані сотень кілометрів, дуже важливо, щоб вони працювали в основному з методологією захисного зв'язку, щоб уникнути великих відмов у випадку поломки будь-якого носія або відмови пристрою.

Отже, розгорнута топологія подвійного кільця, де кожен пристрій мережевої мережі підключений через інше забезпечення, що останнє з'єднане з першим в обох напрямках. Таким чином, у разі будь-якого обрізання волокна або виходу з ладу пристрою, потік даних здійснюється через захисний канал, підтримуючи живу мережу.

Це рентабельно, а перемикання відбувається дуже швидко. Він в основному використовується в телекомунікаційних мережевих системах.

У сітчастій топології кожен вузол з'єднаний один з одним топологією точка-точка. Він використовується для більших обсягів трафіку, як у програмному забезпеченні MNC. За допомогою топології сітки просто охоплювати великі площі, а також виявити та відновити несправності також легко. Він пропонує більш гнучкий підхід до реконфігурації.

Основні компоненти дизайну моделі

Основні компоненти моделі проектування в мережі WAN включають:

  • Перше, що потрібно, це генерувати топологію мережі відповідно до заданого сценарію архітектури мережі. Ми обговорили відповідні топології для мережі WAN у вищезазначеному сегменті. Тож спробуйте вибрати один із них, оскільки вони зіграють важливу роль у вдалому дизайнерському рішенні.
  • Після вибору топології маршрутизуйте трафік до пункту призначення відповідно до найкращого відповідного алгоритму маршрутизації.
  • Наступним завданням є визначення вихідного та вхідного трафіку на кожному вузлі мережі. Для визначення трафіку використовуються різні типи математичних формул. Після оцінки трафіку визначте пропускну здатність кожного зв’язку та призначте пропускну здатність кожному з вузлів та відповідного зв’язку.
  • Тепер на наступному рівні ми повинні визначити типи затримки в мережі та перевірити точки затримки. Також вживайте заходів і використовуйте таку методологію, де ми зможемо максимально мінімізувати затримку. Мінімальною є затримка, тоді найкращим буде мережеве рішення. Найбільш поширені затримки включають затримки маршрутизації та черги.
  • Перевірте надійність моделі мережі, застосовуючи різні тести та завантаження на повну потужність мережі. Якщо мережа працює добре, то це хороший підхід, інакше змініть підхід.
  • Виконавши всі відповідні випробування та виконавши всі види діяльності з проектування мережі, нарешті, розрахуйте вартість моделі мережі. Оптимальне використання елементів мережі є дуже важливим. На додаток, вартість повинна бути в бюджеті, який пропонується замовником.

wan дизайн моделі компонентів

Приклади реальних мереж WAN

Нижче наведено кілька прикладів мереж глобальної мережі WLAN.

Приклад 1:

Система бронювання Індійських залізниць: Приклад мережі WAN є система бронювання залізниць в Індії, яку підтримує IRCTC. Волоконно-оптична мережа медіа-провайдерів, таких як RAILTEL, BSNL та TATA, використовується для високошвидкісної та пропускної здатності STM-4, STM-16 для зв'язку.

Оскільки STM-лінія забезпечує безпечну, синхронну та швидку передачу на сотні кілометрів, вона розгортається в системі бронювання та з'єднує всю країну в одній мережі.

Приклад 2:

Мережа UP-SWAN: Загальнодержавна районна мережа уряду UP є прикладом проектування мережі WAN, яка з'єднує всі райони та міста штату з трьома основними вузловими районами - Лакхнау, Горахпур та Варанасі відповідно і з'єднує кожен базовий вузол один з одним за допомогою зв'язку STM-16. який працює в топології подвійного кільця.

Оскільки основні вузли пов'язані безпосередньо між собою, будь-які дані, голос чи відео можуть легко обмінюватися між ними в режимі реального часу. Крім того, посилання працюють в основному шляху захисту. Отже, якщо волокно перерізає між собою будь-яке з них, тоді мережа буде живою, а дані з потоком передаватимуться за опорною лінією.

Усі інші райони та селища, які також пов'язані між собою STM та DS3 з низькою пропускною здатністю, до відповідних основних вузлів відповідно до регіону, до якого вони належать. UP-SWAN - це жива мережа, яка підтримується технологіями HCL та Національним центром інформатики (NIC).

Приклад 3:

Програмне забезпечення MNC Network: Люди, що працюють у галузі програмного забезпечення та інформаційних технологій, також використовують мережу WAN для зв'язку між головними офісами та регіональними управліннями для обміну даними та розміщення даних на централізованому сервері, наприклад, інструменту тестування програмного забезпечення або будь-якого іншого інструменту, який може бути доступний кінцевим хостам. відповідно до прав, що надаються ІТ-адміністраторами.

як отримати фальшивий електронний лист -

Організація може підключатись через маршрутизатори та комутатори та використовувати комутацію пакетів замість комутації ланцюгів як технологію передачі.

Оскільки вони обмінюються лише даними, зображеннями чи відео між джерелом і пунктом призначення, а не голосом, немає необхідності витрачати гроші на STM-посилання. Вони можуть використовувати технології IPV4 або IPV6, яка є найновішою та найвідомішою серед програмного забезпечення для підключення.

Проектування глобальної мережі для декількох офісних підключень

Дизайн WAN для кількох офісних підключень

На наведеній вище схемі показано дизайн глобальної мережі для підключення головного офісу, тобто основне місце розташування офісу з його регіональними та віддаленими кінцевими офісами. Місцевий регіональний офіс може бути великим містом, і, в свою чергу, різні райони можуть бути пов'язані з ним. Тоді як віддалений офіс сайту - це конкретний сайт або офіс.

Якщо кількість віддалених розташувань сайтів, які потрібно підключити, становить лише кілька сотень, тоді нам не потрібно використовувати для цього маршрутизатор, але якщо кількість сайтів у тисячах, то нам точно потрібен маршрутизатор із високошвидкісними WAN-посиланнями.

Дистанційна розробка WAN: Процес проектування віддаленого кінця простий. Нам потрібен лише один маршрутизатор і один комутатор на віддаленому кінці.

Комутатор підключений до кінцевого пристрою, такого як ПК або сервер. Для зв'язку між маршрутизатором і комутатором ми використовуємо високошвидкісний Ethernet-канал, відомий як Gigabit Ethernet, який забезпечує швидкість 1 гігабіт.

Ми використовуємо просте посилання DS3 для зв’язку між ПК та комутатором, оскільки на цих двох пристроях немає тягаря з маршрутизацією даних. Вони просто працюють над шаром-1 та шаром-2. Лінія DS3 забезпечує швидкість 45 Мбіт / с. На цьому рівні немає потреби у захисному зв'язку.

Регіональний дизайн WAN: Зв'язок між маршрутизатором 1, розташованим на віддаленому сайті, та маршрутизатором 2, розташованим у регіональному офісі, здійснюється з високою швидкістю та високою пропускною здатністю STM-4 з двома лініями пропускної здатності 601,3 Мбіт / с.

Подвійна лінія означає, що між ними встановлено дві лінії STM-4 для забезпечення надмірності. Якщо якесь посилання виходить з ладу з якихось причин, тоді інше бере на себе навантаження, і зв’язок залишатиметься активним.

Знову гігабітний Ethernet-канал використовується для підключення маршрутизатора до комутатора. На цьому рівні для підключення використовуються два комутатори, які працюють у режимі ведучого та веденого і забезпечують надмірність мережі. Ці два з'єднані між собою через патч-корд на порту Ethernet, який забезпечує високошвидкісне з'єднання.

Маршрутизатор підключений до обох комутаторів. Проектування виконується з урахуванням того, що якщо через інтенсивний трафік або будь-яку іншу несправність, якщо один перемикач перестане працювати, потік даних буде продовжуватися через інший перемикач. Кінцеві пристрої з'єднані комутатором із зв'язком DS3.

Основне розташування WAN Дизайн: В основному розташуванні розгорнуто сценарій подвійного маршрутизатора та подвійного з'єднання. Оскільки основне місце розташування підприємства несе величезний трафік, використовуються два посилання STM-16.

Будь ласка, зауважте тут, що посилання STM базується на орендованому мультимедійному волокні, і ми повинні брати медіа в оренду для зв’язку одного і того ж каналу з двома різними медіа-провайдерами. Подібним чином беремо один із ЗМІ від RAILTEL, а інший - від TATA, і цим ми зробимо нашу мережу більш неохотою та ефективною.

Знову використовується подвійна конструкція комутатора, і обидва маршрутизатори підключені до обох комутаторів на Ethernet-лінії. Сервери та ПК з'єднані за допомогою комутатора на Ethernet та DS3, відповідно.

Потік руху: Кінцевий користувач на віддаленому кінці хоче надіслати деяку інформацію у вигляді даних на основний офісний сайт. Тут комутатор на віддаленому кінці направить дані на маршрутизатор для передачі до основного офісу.

Маршрутизатор 1 маршрутизує дані через STM-зв'язок до маршрутизатора 3, минаючи проміжний маршрутизатор 2. Тепер дані доставляються до призначеного хоста за допомогою комутатора, оскільки він виконує ARP і надає MAC-адресу одержувача призначення.

Випадок збою посилання: Як показано на малюнку вище, якщо одна лінія між маршрутизатором 1 і маршрутизатором 2 вийде з ладу, тоді трафік буде надходити через захисну лінію.

Точно так само, в основному місці, якщо комутатор 3 не може доставити дані до приймача або якщо він зайнятий, тоді дані передаються через комутатор 4, оскільки обидва вони з’єднані між собою. Таким чином, збій зв'язку або пристрою в будь-якому кінці не вплине на загальну продуктивність Мережі.

Висновок

Ми дізналися про основні концепції проектування мереж глобальної мережі, а також про важливість зв’язків SDH у проектуванні глобальної мережі. Тут також пояснюються реальні приклади систем, що використовують технологію WAN для мережевих систем.

Будучи тестувальником програмного забезпечення, важливо розуміти значення високошвидкісних та широкосмугових посилань STM у галузі програмного забезпечення та інформаційних технологій. Система зв'язку стала більш надійною, швидкою та економічно ефективною за допомогою систем глобальної мережі.

Ми також проаналізували структуру дизайну WAN для кількох офісних підключень у мережі на простому прикладі.

НАЗАД Підручник | НАСТУПНИЙ підручник

Рекомендована література

^