WAN Мрежи, WAN Технологии

автор: Даниел Николаев Колев

Мрежата е група от компютри, свързани по такъв начин, че да могат да споделят информация и оборудване. Мрежата може да има всякакъв размер. Може да бъде изградена само от два компютъра или да включва милиони компютри. Свързаните компютри могат да са в същата стая, в същата сграда, в същия град или където и да е по света. Мрежите също така използват различни видове свързващи устройства, към които се включват кабелите. Един вид свързващо устройство е мрежовата карта. Кабела се включва в мрежовата карта или тя изпраща сигнал, ако имате безжична връзка. Мрежовата операционна система е софтуер, който контролира и организира всички дейности в мрежата. Типът на софтуера, от който се нуждаете, зависи от това дали имате мрежа потребител-потребител или мрежа клиент/сървър. Съществуват два типа мрежи - LAN (Local Area Network-локална мрежа) и WAN (Wide Area Network-мрежа върху широка област). LAN е мрежа между множество компютри и периферия, физически разположени в една достатъчно малка като размер област (в рамките на една или няколко съседни сгради). WAN е мрежа, която може да се простира на огромно разстояние, като главната й цел е да свързва съществуващите LAN в една мрежа. На свой ред, една WAN може да бъде свързана към друга WAN, образувайки по-висше ниво в мрежовата йерархия.

Глобалната мрежа WAN обхваща големи географски райони, като няколко града или държава. Глобалните мрежи WAN често свързват по малки мрежи като локални мрежи LAN или градски мрежи MAN.

Най-известната WAN мрежа е интернет. Някои сегменти на интернет, като VPN базираните extranet-и са също WAN сами по себе си. Много корпоративни WAN мрежи ползват наети линии.

Глобалните мрежи използват различено и много по скъпо мрежово оборудване в сравнение с една локална мрежа. Ключови технологии често срещани в WAN мрежите са SONET, Frame Relay и ATM.
Има много технологични елемнти които са въведени при изграждането на различните мрежи. Сега ще спомен само част от борудването за локални и глобални мрежи- видеоконферентни системи, маршрутизатори, комутатори, безжични устройства, оборудване за IP телефония, системи за сигурност, комутатори, DWDM транспорт, SDH мултиплексори/крос-конекти, DSLAM концентратори, системи за широколентов достъп, шлюзове, устройства за предотвратяване на злонамерен трафик (Intrusion Detection and Prevention) терминални/конзолни сървъри, системи за визуализация, принт сървъри, NTP сървъри и др. В зависимост от мрежата, фнкцията им, нейната защитеност и натоварване тези компоненти могат да се интегрират в дадената мрежа. Освен обурудването са нужни и проектантски решения свързани с топологията.
Изграждането на мрежи не е проста работа. Много хора го правят , но колко от тях както трябва – малко,наистина малко. Повечето са на принципа едва ли не ‘Върви ли?’->’Върви’->’Не пипай тогава!’. Когато обаче става дума за мрежа на фирма, и когато ако има пробив в сигурността или надеждността,фирмата би загубила ‘милиони’ то нещата не стоят така(или поне не би трябвало) . Проектирането и изграждането на LAN/WAN мрежи се съобразява със специфичните изисквания на клиента и естеството на неговата дейност. При отговорни производствени или други процеси например е задължително резервирането на оборудването с цел осигуряване на непрекъсваема работа на цялата мрежа, която е основа за комуникация между различни крайни устройства – компютри, принтери, сървъри, видеосистеми, системи за охрана, машини и други.
Особено важен елемент в LAN мрежата на всяка компания е надеждните и ефективно работещи:

• защитна стена (firewall)
• система за предотвратяване на атаки (IPS)
• анти-спам защита
• анти-вирус защита

Тези системи предпазват мрежата от нежелан достъп както отвън така и отвътре, премахват нежелания спам и предпазват от вируси цялата LAN мрежа. Липсата или неефективната работа дори на една от тези системи може да предизвика сериозни проблеми в работата на различни устройства свързани към мрежата както и на цялата мрежа, което от своя страна води до преки или косвени финансови загуби за компанията като цяло.
Изграждането на мрежа между няколко офиса из страната не би могло да стане по обикновенния начин по които се изграждат LAN мрежи по блоковете. Явно мрежата няма да бъде локална ,а разпростряна на стотоци километри. Такава мрежа се нарича WAN (Wide area Network).
Регионалните мрежи или WAN (Wide Area Network) биват оперирани от телекоми или големи интернет доставчици. Обхващат цял регион, който може да бъде както Софийска област, така и целия Европейски съюз. Работят изцяло на принципа на маршрутизацията, хостовете се свързват чрез комуникационна подмрежа, състояща се от предавателни линии и комутиращи елементи.

Wan топологии

Топологията на една мрежа определя геометричното свързване, на чисто физическо ниво, на различните устройства и кабели. Определя се на база разположението на компютрите в реалното пространство и отразява географския изглед на самата мрежа. Също така се отчита обемът на предаваните данни, капацитета (или, казано терминологично - пропускателната способност) на свързващите линии и т.н.
Една WAN може да бъде изградена по най-различни начини като архитектура. Избирането на подходяща,за целите с които ще използваме нашата мрежа, топология е много важно .От нея зависи надежността на нашата мрежа – например, дали проблем породен в някоя от линиите на WAN-a ще срути цялата мрежа или WAN- a ще продължи да функционира.

WAN от точка до точка

Тази топология е подобна на топологията,по която се изграждат повечето LAN-ове .
Идеята и е в това да се свържат няколко офиса така че всеки едни офис е свързан с най- близката си точка (например) и с никоя повече.Това е най-ненадежната топология за WAN при нея които и офис да има проблем( или която и де е връзка м/у два офиса) , то той би разделил  WAN-a на две части които не биха могли да си комуникират . Друг основен недостатък е невъзможността за разрастване . Това е така понеже при свързване на повече офиси пътя между офисите става много дълъг и ефикасността на мрежата намаля поради прекаленно многото скачания (hops*) за комуникация между офисите.
Въпреки тези си недостатъци тази топология е възможно най-евтина (имаме само по една връзка м/у офисите и ако осъществяваме тези си връзки с наети линии например това означава по малко разходи) .Ако сме една малка фирма с 2-3 офиса из страната това е нашата топология за WAN .
*-В глобалните мрежи скокът(hop) се дефинира като пътуването от един маршрутизатор до следващия . Броя на скоковете(hop count) e броя на маршрутизаторите, през които преминава пакетът при своето предаване от източника до приемника.

WAN кръг

Тази топология се състои в изграждане на връзка от тип ‘от точка до точка’ като освен това се свързва първата с последната точка така че да се образува кръг( А се свързва с Б,Б със С и С със А ) .Кръговата топология осигурява излишък.Ако линията между А и Б пропадне то А пак може да се свърже с Б през С.Това дава по голяма надежност на
връзката .Кръговата топология е по-скъпа за реализиране от топологията ‘от точка до точка’ , но и тя страда от същия проблем с мащабируемостта, характерен за топологията от точка до точка.Кръговата топология е подходяща за WAN мрежи, които свързват само няколко местоположения и  имат нужда от от надежността, предлагана от редундантните пътища.
При кръговата топология линейната шина е заменена от кръгова, по околовръст, на която са разположени компютрите от мрежата. Предаденият пакет от данни извършва обиколка на кръга, като машината, за която е предназначен, го приема и обработва. Също както при шинната топология, при кръговата възниква необходимост от арбитраж. При небезизвестната реализация IBM Token Ring, например, това се осигурява от конструкцията, при която отделните хостове се редуват кой да изпраща информация.

WAN от тип звезда

Тази топология е най-разпространената в момента, и то може да се използва и за двата типа мрежи-с равноправен достъп и тип клиент-сървър.

При тази топология всеки възел от мрежата е свързан към отделен порт на устройство, наречено концентратор или повторител (repiter) или хъб (hub). Ако връзката между едно от устройствата и R/HUB-a бъде нарушена, това няма да попречи на цялостната работа на мрежата (стига това да не е мрежа тип клиент-сървър и това да е връзката към сървъра). Разбира се, при дефект в концентратора (хъба) цялата мрежа спира да работи. Съвременните 100 Mbit/1 Gbit мрежи се изграждат по тази топология.

WAN от тип пълна или частична решетка

Топологията  тип пълна решетка изгражда връзки от всеки до всеки като с това осигурява максимална надежност на  мрежата. Основен недостатък е цената и.

Неподходяща топология за свързване на много офиси защото цената става непосилно висока .
Топологията тип частична решетка има по малък брой редундантни връзки. По тоя начин тя се опитва да осигури надеждност близка до топологията от тип пълна решетка, но на много по ниска цена.

Многослойни WAN мрежи

Многослойната WAN мрежа прилича на звезда по това, че използва концентратор- маршрутизатори, но е по надеждна, защото свързва два или повече от тези концентратори с други местоположения, разположени в поднива (каскадно) на главните маршрутизатори.

Многослойните WAN мрежи са мащабируеми, защото сравнително лесно могат да бъдат добавяни допълнителни местоположения(и дори допълнителни слоеве). Тази топология се използва за големи и бързо разрастващи се WAN мрежи.
Потока на трафика може да се превърне в проблем при големите многослойни WAN мрежи. Моделите на потока трябва да бъдат анализирани внимателно, за да се гарантира най-ефикасното разположение на оборудването с цел постигане на най-добра производителност.

Web design and SEO topics: LAN, WAN, Интернет, комуникации, мрежа, мрежи

Reader's Comments

1. Развитие и приложение на мрежите в индустриалните предприятия › Информационни технологии & Интернет | 08 Sep 2009 4:46 am

   [...] През 80те години за свързване на отделните компютри и автоматизирани устройства от индустриалната автоматизирана система започват да се използват локалните компютърни мрежи (LAN). Високите скорости и големите възможности, съчетани с ниските цени на комуникациите при проектирането и изграждането на тези мрежи, помагат за широкото приложение на децентрализираните системи за управление и създаването на много иновативни софтуерни приложения в областта на автоматизацията. Често индустриалните автоматизирани системи за управление, се изграждат с отворена децентрализирана архитектура като комуникацията се осъществява през цифрови мрежи. Днес за потребителите свързани в локална мрежа, е съвем естествено да комуникират с компютри или автоматизирани устройства от друга локална мрежа, чрез гейтуей (gateways), свързан с мрежа, разпростираща се на големи площи. Поради нарастването на индустриалните автоматизирани системи за управление и броя на автоматизираните устройства, изключително важно в индустриалната автоматизация е осигуряването на стандарти, които да позволяват многото и разнообразни автоматизирани устройства да комуникират по стандартен начин (със съответен протокол). Положени са значителни усилия за международно стандартизиране, в областта на локалните мрежи. [...]

Leave a Comment