Meny

Vad är Wide Area Network (WAN): Live WAN Network Exempel

  • Huvud
  • Övrig
  • Vad är Wide Area Network (WAN): Live WAN Network Exempel

what is wide area network

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem

Allt du behöver veta om WAN-nätverksdesign:

I denna Networking Training Series , vi lärde oss allt om TCP / IP-modell i vår tidigare handledning.

Denna handledning kommer att förklara allt om WAN i detalj tillsammans med exempel.

Wide area-nätverk (WAN) är ett telekommunikationsnätverk som sprids över ett stort geografiskt område med ett primärt syfte med datanätverk. Ett WAN-nätverk ansluter olika små lokala LAN-nätverk och MAN-nätverk för MAN-områden.

För att konstruera WAN-nätverket krävs en kombination av olika nätverksenheter som broar, switchar och routrar.

Det mest kända WAN-nätverket är Internet. WAN-nätverket täcker städer, stater, länder och till och med kontinenter. WAN kan vara ett offentligt nätverk eller ett privat nätverk.

WAN för breda nätverk

Vad du kommer att lära dig:

Översikt över WAN-nätverksdesign

Eftersom nätverket sprids över långa sträckor krävs pålitliga och snabba överföringsmedier med hög bandbredd, vilket innebär att fiberoptisk kabel används mest för WAN-anslutning. Växlingstekniken som används i WAN inkluderar både krets- och paketväxling beroende på nätverksarkitekturen.

WAN-nätverken är utformade på ett sådant sätt att företagets huvudkontor kommer att anslutas till filialkontoren och centraliserat datacenter med internetanslutning till alla slutanvändare om de har relevans.

I den här handledningen kommer vi att undersöka designaspekterna av WAN-nätverk med betydelsen av STM-länkar i WAN-teknik.

Designproblem

  • Nätverket bör utformas på ett sådant sätt att den övergripande utformade arkitekturen ska vara kostnadseffektiv och inom budgeten.
  • Länkarna som används för anslutning bör vara tillförlitliga och skyddade. Genom att tillhandahålla skydd, om en länk misslyckas, kommer nätverket fortfarande att leva med hjälp av skyddslänken.
  • Den totala nätverksgenomströmningen bör komma bäst och paketfördröjningen bör vara så minimal som möjligt.
  • Nätverket ska utformas på ett sådant sätt att det ska finnas minimal störning, jitter och paketförlust.
  • Det grundläggande målet för ett väldesignat nätverk är att leverera data till destinationsvärden från källvärden genom att använda den kortaste vägen.
  • Komponenterna i nätverket ska användas väl och hanteras ordentligt.
  • Ett starkt brandväggssystem bör användas för att tillhandahålla tillförlitlig och säker överföring.
  • Nätverkstopologin, överföringslägen, dirigeringspolicy och andra nätverksparametrar bör väljas beroende på typ och behov av systemet som ska implementeras.

WAN Networking Technologies

Det finns två tekniker som används vid utformningen av WAN-nätverket.

starta ett java-projekt i förmörkelse

Nedan följer klassificeringarna:

  1. Kretskoppling: Exemplet på kretskoppling inkluderar DWDM, SDH eller TDM.
  2. Paketbyte: Växlingstypen inkluderar ATM, ramrelä, multi-protocol label switch (MPLS) och IPV4 eller IPV6.

# 1) Kretsväxling

Det är metoden att använda ett kommunikationsnätverkssystem där en dedikerad kommunikationskanal upprättas mellan de två kommunikationsnoderna under hela kommunikationsprocessen. Kanalen eller kretsen har försetts med en dedikerad bandbredd under hela kommunikationsprocessen.

SDH och DWDM teknik använder kretskoppling för kommunikation.

ÖvervägaExempelav ett mjukvarutestningsföretag , med FoU-centret i Bangalore medan huvudkontoret ligger i Mumbai och filialer i Chennai, Hyderabad respektive Pune.

Nu är företagets behov att ansluta alla kontor med varandra tillsammans med huvudkontoret i Mumbai. Datacentret ska också anslutas direkt till huvudkontoret.

Eftersom all testning och utveckling sker på Bangalore-kontoret bör länken vara i skydd och måste vara pålitlig och säker. Storleken på den data som utbyts mellan dessa länkar kommer att vara mycket stor och kan vara mycket stor mängd data kommer att flöda samtidigt mellan dessa WAN-länkar.

Således med tanke på alla dessa punkter föreslås dubbla STM-länkar med hög bandbredd och hög kapacitet för anslutning mellan alla städer och företagets FoU-centrum.

Naturligtvis används den optiska fibern som överföringsmedium och vi använder STM-länkar för anslutning över fiber.

Synkron transportmodul (STM):

21 E1s (2 Mbps-ström som innehåller 30 röst- / datakanaler) kombineras för att bilda en VC (Virtual Container). 3 antal VC kombineras för att bilda en STM-1-modul som innehåller 63 E1.

STM-länkarna har olika bandbredd. Den grundläggande är STM-1 och det är den första nivån i den synkrona digitala hierarkin. Den erbjuder bandbredd på 155 Mbps. Om vi ​​lägger till fyra STM-1 tillsammans blir det STM-4 som erbjuder bandbredd på 622 Mbps.

Vidare kombineras 4 antal STM-4 för att bilda STM-16 som upptar cirka 2,5 Gbps bandbredd och sedan kombineras 4 antal STM-16 för att bilda STM-64 som upptar cirka 10 Gbps bandbredd.

Dessa SDH-system har en mycket elegant design och upptar ännu mindre än en tiondel av det utrymme som PDH-systemen äter. Dessutom är kraftbehovet anmärkningsvärt ganska mindre här.

Om du behöver ännu mer bandbredd än detta måste vi gå in för DWDM-system som kommer i form av 4/8/16 eller 32 lambda-konfigurationer. Varje lambda kan bära vilken mängd bandbredd som helst från PDH eller STM-1 till STM-64 beroende på komplexitet och kostnad som vi kan bära enligt vårt behov.

Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) är en multiplexeringsteknik som kombinerar ett antal dataströmmar av olika storlekar, dvs optiska bärarsignaler med varierande våglängder (färg eller lambda) av laserljus, på en enda optisk fiber.

DWDM möjliggör dubbelriktad kommunikation samt multiplicering av signalkapacitet.

SDH-nivåNyttolastbandbredd (Mbps)Linjehastighet (Mbps)
STM-1150,336155,52
STM-4601,344622.08
STM-1624053762488,32
STM-649621,5049953,28

STM-1-ramen sänds i exakt 125 µs Därför finns det 8 000 bilder per sekund på ett 155,52 Mbps-system. STM-1-ramen består av overhead och pekare plus informationsnyttolast.

Huvuddragen i ramen är som följer:

Information om nyttolast som ska vidarebefordras har en VC-4-ram.

Section Over Head är ramens rubrik som delas upp i:

  1. RSOH (Regeneratorsektion över huvudet): Detta avsnitt utför raminriktning, kryptering och reglering av överföringsledningen som huvudsakligen innefattar regenerering av svaga signaler och undersöker felproblem.
  2. MSOH (Multiplexersektion över huvudet): Detta avsnitt hanterar överföringen mellan platser där AUG ( Exempel: AU-4) monteras och tas isär. Den övervakar synkronisering av multiplexsektioner, tillståndskommunikation och felundersökning.
  3. AU-4 (administrativ enhet) pekare: Nyttolasten (VC-4) befinner sig inte i en anpassad fassituation jämfört med ramen (dynamisk inramning) och pekaren ger nyttolastens situation jämfört med ramen. Vi kan utjämna fasskillnaden och frekvensen mellan VC och nyttolast med en ändring av pekaren.
  4. AU-4 PTR (pekare): Den pekar på den första byten i VC-4-ramen (VC-4 POH J1 byte).

STM-ramen sänds kontinuerligt seriellt: byte för byte & rad för rad.

En PDH-signalström på 140 Mbps kan kartas direkt till VC-4-ramen.

stm-1 ram

Ramens huvudparametrar är följande:

Bildtid: 125 µs

Ramen består av 9 rader och 270 byte för rader.

9 x 270 x 8 x 8000 = 155 520 000 bitar per sekund

| | + + ram / sek (bildtid: 125 µs)

| | |

| | + en byte = 8 bitar

| det finns + 270 byte i rad

+ antal rader i ramen

hur man implementerar en kö i java

Ramen består av 2430 byte (oktetter).

Nyttolasten består av 2349 byte (oktetter).

Overhead består av 81 byte (oktetter).

Ovanstående funktioner i SDH-hierarkin för överföring gör den bäst lämpad för överföringsmediet för hög hastighet och hög bandbredd för en tillförlitlig och synkron fjärrkommunikation.

# 2) Paketväxling

Paketväxling är en typ av omkopplingsprocess där data skickas i ett nätverk i form av paket.

Den stora biten av data delas först in i små data med variabel längd som kallas paketen. Sedan skickas dessa över överföringsmediet. Vid slutänden återmonteras dessa och levereras till den avsedda värden.

Ingen förinställning av länken krävs i denna metod. Dataöverföringen är snabb och överförings latens är minimal. Paketväxling distribuerar butiken och vidarebefordrar proceduren för dirigering av paketen. Var och en av paketen har både en käll- och destinationsadress genom vilken den kan nå destinationen genom att följa olika vägar.

Om det finns trängsel på någon hoppnivå kommer paketet att följa en annan väg för att nå destinationen. Om mottagaren kasserar datapaketen kan den överföras igen.

Paketväxling är av två typer, dvs. Anslutningsorienterad och anslutningsfri växling .

(i) Anslutningsfri växling : Vid videostreaming, onlinespel, online-TV, Internet etc. används den anslutningsfria paketväxlingen som om några av paketen går förlorade under överföringen, det påverkar inte den totala datan mycket.

(ii) Anslutningsorienterad växling : I faktura och dataöverföring används anslutningsorienterad paketväxling.

IPV4 och IPV6 är några vanliga typer av paketväxlingsmetoder.

WAN-nätverkstopologier

Det finns flera typer av nätverkstopologier som används i nätverkssystem. De som oftast används för WAN-ändamål är dock topologier med dubbla ringar och nät.

Eftersom WAN-system är fysiskt belägna hundratals kilometer ifrån varandra är det mycket viktigt att de huvudsakligen arbetar med skyddslänkmetoden för att undvika stora avbrott om media går sönder eller enhetsfel uppstår.

Därför distribueras dual ring topology, där varje värdnätverksenhet är ansluten via en annan provisioning som senast är ansluten till den första i båda riktningarna. I händelse av fiberavbrott eller enhetsfel sker sålunda dataflödet genom skyddslänken genom att hålla nätverket vid liv.

Det är kostnadseffektivt och växlingen går mycket snabbt. Det används mest i telekommunikationsnätverk.

I en mesh-topologi är varje nod ansluten via varandra med en punkt-till-punkt-topologi. Den används för högre trafikvolymer, som i MNC för programvara. Med mesh-topologi är det enkelt att täcka stora områden och felidentifiering och återställning är också lätt. Det erbjuder ett mer flexibelt tillvägagångssätt för omkonfigurationer.

Grundläggande designmodellkomponenter

De grundläggande designmodellkomponenterna i WAN-nätverket inkluderar:

  • Det första är att generera nätverkstopologin enligt det givna scenariot för nätverkets arkitektur. Vi har diskuterat lämpliga topologier för WAN-nätverk i ovanstående segment. Så försök att välja en av dem eftersom de kommer att spela en viktig roll i en bra designlösning.
  • När du har valt topologin, dirigerar du trafiken till destinationen enligt den bästa lämpliga routningsalgoritmen.
  • Nästa uppgift är att bestämma utgående och inkommande trafik vid varje nod i nätverket. Olika typer av matematiska formler används för att bestämma trafiken. Efter uppskattningen av trafiken bestämmer du kapaciteten för varje länk och tilldelar kapaciteten till varje nod och länkar därefter.
  • Nu på nästa nivå måste vi identifiera typerna av fördröjning i nätverket och kontrollera fördröjningspunkterna. Vidta också åtgärder och använd en sådan metod, där vi kan minimera förseningen så mycket som möjligt. Det minsta är förseningen då det bästa är nätverkslösningen. De vanligaste förseningarna inkluderar routing och köfördröjningar.
  • Kontrollera nätverksmodellens tillförlitlighet genom att använda olika tester och ladda hela nätverkets kapacitet. Om nätverket fungerar bra är det ett bra tillvägagångssätt, annars kan du ändra inställningen.
  • Efter att ha utfört alla lämpliga tester och slutfört alla typer av nätverksdesignaktiviteter beräknar du slutligen kostnaden för nätverksmodellen. Det optimala utnyttjandet av nätverkselementen är mycket viktigt. För att tillägg ska kostnaden ligga i budgeten som föreslås av kunden.

wan designmodellkomponenter

Live-exempel på WAN-nätverk

Nedan finns några LIVE-exempel på WAN-nätverk.

Exempel 1:

Bokningssystem för indiska järnvägar: Den indiska järnvägens bokningssystem som underhålls av IRCTC är ett exempel på ett WAN-nätverk. Det fiberoptiska nätverket av medieleverantörer som RAILTEL, BSNL och TATA används med höghastighets- och bandbredd STM-4, STM-16-länkar för anslutning.

Eftersom STM-länken ger säker, synkron och snabb överföring över hundratals kilometer distribueras den i bokningssystemet och ansluter hela landet i ett nätverk.

Exempel 2:

UP-SWAN-nätverk: UP-statens statliga nätverk är ett exempel på WAN-nätverksdesign som förbinder alla distrikt och städer i staten till tre kärnnoddistrikt - Lucknow, Gorakhpur respektive Varanasi och förbinder varje kärnnod med varandra med STM-16-länk som fungerar i dual-ring topologi.

Eftersom kärnnoderna är anslutna direkt till varandra kan valfri data, röst eller video enkelt utbytas mellan dem i realtid. Länkarna fungerar också i huvud- och skyddsvägen. Så om fibern skär mellan någon av dem, kommer nätverket att leva och data med flödet genom den stödjande länken.

Alla andra distrikt och städer som också är anslutna med STM- och DS3-länkar med låg kapacitet till sina respektive kärnnoder i enlighet med den region de tillhör. UP-SWAN är ett levande nätverk och underhålls av HCL-teknik och National Informatics Center (NIC).

Exempel 3:

Programvara MNC-nätverk: De som arbetar inom mjukvara och informationsteknik använder också WAN-nätverk för anslutning mellan huvudkontoren och regionkontoren för att dela data och lägga data på den centraliserade servern som programvarutestverktyg eller något annat verktyg som kan vara tillgängligt för slutvärdarna. enligt de rättigheter som ges av IT-administratörer.

Organisationen kan ansluta sig själva via routrar och switchar och använda paketväxling istället för kretsväxling som överföringsteknik.

hur öppnar jag en bin-fil

Eftersom de endast utbyter data, bild eller video mellan källan och destinationen och inte rösten, finns det inget behov av att spendera pengar på STM-länkar. De kan använda IPV4- eller IPV6-teknik, som är det senaste och berömda bland mjukvarufältet för anslutning.

WAN-design för flera kontorsanslutningar

WAN-design för flera kontorsanslutningar

Ovanstående diagram visar WAN-designen för anslutning till huvudkontoret, dvs. kärnplatsen för ett kontor med dess regionala och avlägsna slutkontor. Regionkontorets plats kan vara en storstad och i sin tur kan olika distrikt anslutas till den. Medan fjärrkontorsplatsen är en viss platsplats eller kontor.

Om antalet avlägsna platsplatser som ska anslutas är bara några hundra behöver vi inte använda routern för det, men om antalet platser är i tusentals så behöver vi definitivt en router med höghastighets WAN-länkar.

Remote WAN-design: Designprocessen för fjärranslutningen är enkel. Vi behöver bara en router och en strömbrytare i fjärranslutningen.

Omkopplaren är ansluten till slutenheten som en PC eller server. För anslutningen mellan router och switch använder vi en höghastighets Ethernet-länk som kallas Gigabit Ethernet som ger hastigheten 1 gigabit.

Vi använder en enkel DS3-länk för anslutning mellan PC och switch eftersom det inte finns någon börda med datarutning på dessa två enheter. De arbetar bara på lager-1 och lager-2. DS3-länken bestämmer hastigheten på 45 Mbps. Det finns inget behov av skyddslänk på denna nivå.

Regional WAN-design: Anslutningen mellan router 1 placerad på en avlägsen plats och router 2 som ligger på regionkontoret görs med hög hastighet och hög bandbredd STM-4 dubbellänk-bandbredd 601,3 Mbps.

Den dubbla länken innebär att två STM-4-länkar upprättas mellan dem för att ge redundans. Om någon länk misslyckas på grund av några anledningar tar den andra över belastningen och anslutningen förblir vid liv.

Återigen används en gigabit Ethernet-länk för att ansluta routern till omkopplaren. På denna nivå används två switchar som fungerar i master- och slavläge och ger redundans till nätverket för anslutning. Dessa två är anslutna till varandra via en patchkabel på Ethernet-porten, som tillhandahåller höghastighetslänk.

Routern är ansluten med båda omkopplarna. Designen görs genom att komma ihåg att om en strömbrytare slutar fungera på grund av tung trafik eller annat fel, fortsätter dataflödet att fortsätta via en annan omkopplare. Slutenheterna är anslutna med en switch med en DS3-länk.

Kärnplacering WAN-design: Vid kärnplatsen distribueras dual router och dual-link connectivity scenario. Eftersom företagets kärnplats har enorm trafik används två STM-16-länkar.

Vänligen notera här att STM-länken är baserad på hyrd mediefiber och att vi alltid ska ta media på hyresnivå för anslutning av samma länk till två olika medieleverantörer. På samma sätt ta ett media från RAILTEL eller ett annat från TATA, och genom att göra detta kommer vi att göra vårt nätverk mer motvilligt och effektivt.

Återigen används dual switch-design och båda routrarna är anslutna till båda switcharna på Ethernet-länken. Servrarna och datorerna är anslutna via en switch på Ethernet- respektive DS3-länkarna.

Trafikflöde: Slutanvändaren vid fjärranslutningen vill skicka information i form av data till kärnkontorssidan. Här kommer omkopplaren vid fjärränden att dirigera data till routern för överföring mot huvudkontoret.

Router 1 dirigerar data genom STM-länk till router 3, förbi den mellanliggande routern 2. Nu levereras data till den avsedda värden med hjälp av en switch när den utför ARP och tillhandahåller mottagarens MAC-adress.

Fallet med länkfel: Som visas i ovanstående figur, om en länk mellan router 1 och router 2 misslyckas, kommer trafiken att flyta via skyddslänken.

På samma sätt, vid kärnplatsen, om Switch 3 inte kan leverera data till en mottagare eller om den är upptagen, dirigeras data genom Switch 4 eftersom båda är anslutna till varandra. Således kommer länk- eller enhetsfel i alla ändar inte att påverka nätverkets totala prestanda.

Slutsats

Vi har lärt oss om grundläggande designkoncept för WAN-nätverk tillsammans med vikten av SDH-länkar i WAN-design. Liveexempel på system som använder WAN-teknik för nätverkssystem förklaras också här.

Att vara en mjukvarutestare är det viktigt att förstå betydelsen av STM-länkar med hög hastighet och hög bandbredd inom programvara och informationsteknik. Kommunikationssystemet har blivit mer pålitligt, snabbt och kostnadseffektivt med WAN-system.

Vi har också analyserat WAN-designstrukturen för flera kontorsanslutningar i nätverket genom ett enkelt exempel.

PREV-handledning | NÄSTA självstudie

Rekommenderad läsning

^