Распределенные сети передачи данных

Распределенные сети передачи данных или сети связи (WAN) объединяют территориально-распределенные структуры (например, офисы компании). Следовательно, абонентом WAN, в отличие от LAN, является не конечный пользователь, а локальная сеть или объединение локальных сетей.

Основное требование к коммуникации между удаленными офисами – скорость, безопасность и минимальные затраты при передаче данных. Однако если в локальных сетях есть возможность массово использовать высокоскоростные каналы, то пропускная способность распределенной сети может быть на порядок ниже с несопоставимо более высокими задержками. Между тем большая часть приложений, требующих значительных объемов трафика, создавалась прежде всего в расчете на характеристики производительности локальных сетей. В распределенных сетях гораздо острее стоят проблемы потери пакетов, задержки процедур резервного копирования, большого времени отклика приложений.

Магистральные каналы связи для распределенных сетей могут быть организованы в виде выделенных линий связи, либо взяты в аренды у операторов связи; могут быть использованы ресурсы Интернет. В территориально-распределенные сети могут входить разные типы каналов связи, имеющие разные пропускные способности: кабельные оптические, телефонные, радиоканалы, спутниковые каналы. Затраты на каналы связи в WAN составляют существенную часть стоимости проекта.

Для уменьшения затрат на организацию WAN используется технология VPN (Virtual Private Network, виртуальные частные сети). Это логические сети, создаваемые поверх публичной сети (чаще всего Интернет). VPN обеспечивает защищённое цифровое соединение между удаленными локальными сетями или другими объектами на тех же принципах, что и выделенные линии. Преимущество виртуальных частных сетей состоит в том, что они для территориально распределенных объектов создают единое адресное пространство локальных вычислительных сетей, обеспечивают общую нумерацию в телефонной связи и т.д. Технология VPN позволяет в пределах WAN организовать такие сервисы как VOIP, видеоконференцсвязь, IP-телефония, что существенно снижает затраты компаний на междугородный телефонный трафик. VPN хорошо масштабируются и имеют высокий уровень безопасности, т.к. виртуальные частные сети друг от друга полностью изолированы.

pic.jpg

Рисунок 1. Распределенная сеть передачи данных.

Аппаратура WAN – это ряд специфических устройств, например:

  • коммутаторы распределенных сетей: многопортовые межсетевые коммутаторы для несущих сетей, работающие на канальном уровне модели OSI, по протоколам SMDS, Frame Relay, Х.25
  • серверы доступа, контролирующие соединения удаленного доступа (входящие и исходящие)
  • сетевые терминальные адаптеры ISDN, обеспечивающие взаимодействие базового интерфейса сети ISDN (Integrated Services Digital Network Basic Rate Interface, BRI ISDN) и другого интерфейса, например, EIA/TIA-232 (Electronic Industries Association/Telecommunications Industry Association Recommended Standard 232)
  • модули обслуживания канала/обработки данных CSU/DSU (Channel Service Unit/Digital Service Unit), обеспечивающие соединения цифрового канала и маршрутизатора и другие устройства.

Установка соединений через распределенные сети обеспечивается службами удаленного доступа; наиболее известны DDR (Dial-on-Demand Routing) и dial backup.

Технология DDR - маршрутизация с предоставлением канала по требованию - предусматривает динамическую посылку вызова маршрутизатора в коммутируемую сеть при необходимости отправить данные какого-либо типа. Если соединение не было установлено в заданный промежуток времени, оно ликвидируется маршрутизатором.

Технология dial backup - использование резервного телефонного канала – предусматривает при маршрутизации по требованию конфигурировать коммутируемый канал как резервный для использования при обрыве соединения «точка-точка» или с коммутацией пакетов. Соединение по резервному каналу обеспечивает связь до восстановления основной линии связи, а затем ликвидируется.

Задержки в распределенных сетях – одна из наиболее важных проблем. Для ее решения применяются оптимизаторы глобальной сети – аппаратные и программные решения для преодоления недостатков WAN (ограниченная пропускная способность канала, проблемы сетевого взаимодействия приложений, неэффективность транспортных протоколов и т.п.). WOC - оптимизаторы WAN (WAN Optimization Controller), программно-аппаратные комплексы для оптимизации трафика, позволяют улучшить пропускную способность сети на 40-70%.