Основы сетей WAN Глава 3 В рамках

Основы сетей WAN Глава 3

В рамках этой темы…

WAN • Глобальная компьютерная сеть, ГКС (Wide Area Network, WAN) — компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя большое число компьютеров. • ГКС служат для объединения разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети. • ГКС опирается на выделенные линии, на одном конце которых маршрутизатор подключается к ЛВС, а на другом коммутатор связывается с остальными частями ГКС.

WAN

Выделенная линия • Выделенная линия — подключение к сети Интернет посредством физического канала связи в виде проводной линии (например: Ethernetканал) или в виде радиорелейного канала или посредством изолированной полосы частот (например на линии проводной телефонной связи или линии кабельного телевидения). Используемое со стороны абонента оконечное оборудование зависит от конкретного типа используемой выделенной линии. • Физическая проводная выделенная линия представляет собой физически обособленный проводной канал связи. В настоящее время наиболее распространены два вида физических проводных выделенных линий: «Ethernet-витая пара» и GPON.

Выделенная линия • Для соединения локальных сетей применяют сеть WAN - объединенную сеть, использующую маршрутизаторы, подключенные к каждой из локальных сетей, и канал связи между ними. Выделенная линия

Выделенная линия • Служба выделенной линии передает биты в обоих направлениях на заранее определенной скорости в дуплексном режиме (дуплексный перекрещенный кабель). Выделенная линия использует две пары проводов, по одной для каждого направления передачи данных, чтобы обеспечить дуплексный режим.

Выделенная линия • Термин выделенная, или арендованная линия свидетельствует о том факте, что использующая выделенную линию компания не владеет каналом, а вносит ежемесячную арендную плату за его использование. • Термин провайдер услуг (service provider), обозначает компанию, предоставляющую все формы подключения WAN, включая службы Интернета.

Выделенная линия НАЗВАНИЕ ОПИСАНИЕ Арендованный канал (leased circuit), канал (circuit) В терминологии телефонных компаний слова линия (line) и канал (circuit) используются как синонимы и означают электрический канал между двумя конечными точками Последовательный канал связи (serial Слова канал связи (link) и линия (line) также используются как синонимы. link), последовательная линия (serial Последовательный (serial) в данном случае свидетельствует о том факте, line) что биты передаются последовательно Двухточечный канал связи (point-to-point link), двухточечная линия (point-to-point line) Означает, что топология растянута между двумя и только двумя точками. Канал Т 1 Специальный тип выделенной линии, передающей данные на скорости 1 , 544 Мбит/с Канал связи WAN (WAN link), канал связи (link) Очень общие термины, не указывающие ни какой конкретной технологии Частная линия (private line) Свидетельствует о том факте, что посланные по линии данные не могут быть скопированы другими клиентами телефон ной компании. Таким образом, данные являются частными

Кабельная проводка выделенной линии • Чтобы создать выделенную линию, на концах канала связи между двумя маршрутизаторами должен существовать некий физический путь, который не всегда является одним кабелем. • Телефонная компания размещает свое оборудование в зданиях центральных станций (Central Office - СО) и прокладывает кабели от станций до всех зданий в городе, предполагая предоставлять свои услуги людям в этих зданиях.

Кабельная проводка выделенной линии

Плата последовательного интерфейса • Каждый маршрутизатор использует плату последовательного интерфейса, действующую подобно сетевой плате Ethernet, посылающей и получающей данные по физическому каналу связи.

Клиентская площадка • На каждой площадке установлено клиентское оборудование (Customer Premises Equipment СРЕ), включающее маршрутизатор, плату последовательного интерфейса и модуль CSU/DSU. • Физическому каналу связи для получения и пересылки битов требуется модуль обслуживания канала и данных (Channel Service Unit/Data Service Unit - CSU/DSU).

Клиентская площадка

Кабельная проводка выделенной линии Последовательные кабели , соединяющие маршрутизатор с внешним модулем CSU/OSU, называются кабелями терминального оборудования (Data Terminal Equipment DTE). «Папа» Для создания физического канала связи WAN необходимы два последовательных кабеля: последовательный кабель ОТЕ и подобный кабель аппаратуры передачи данных ( Data Communications Equipment DСЕ). «Мама»

Кабельная проводка выделенной линии

Кабельная проводка выделенной линии

Каналы связи выделенной линии • Выделенная линия представляет службы уровня 1: она обещает доставлять биты между устройствами, соединенными выделенной линией. • Наиболее популярными протоколами канального уровня, используемыми для выделенных линий между двумя маршрутизаторами, являются высокоуровневый протокол управления каналом (High-Level Data Link Control - HDLC) и протокол двухточечного соединения (Point-to-Point Protocol PPP).

Сеть точка-точка • Сеть из точки в точку, соединение точка-точка— простейший вид компьютерной сети, при котором два компьютера соединяются между собой напрямую через коммуникационное оборудование. • Достоинством такого вида соединения является простота и дешевизна, недостатком — соединить таким образом можно не более двух компьютеров, в отличие от таких методов передачи данных, как широковещание и точка-многоточка.

Протокол HDLC • Все протоколы канала связи выполняют следующую задачу: контролируют правильную передачу данных по физическому каналу связи определенного типа. • Выделенная линия обладает двухточечной топологией: когда один маршрутизатор посылает фрейм HDLC, он может поступить только в одно место: на другой конец канала связи, поэтому, несмотря на наличие поля адреса, получатель предопределен.

Протокол HDLC

Протокол HDLC от Cisco

Протокол PPP • PPP (Point-to-Point Protocol) — двухточечный протокол канального уровня (Data Link) сетевой модели OSI: используется для установления прямой связи между двумя узлами сети, причём он может обеспечить аутентификацию соединения, шифрование и сжатие данных (разработан на базе HDLC и дополняет его). • Часто встречаются подвиды протокола PPP такие, как Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPo. E), используемый для подключения по Ethernet, и иногда через DSL.

Маршрутизация IP в сетях • Сетевой уровень модели TCP/IP отвечает за перенаправление пакетов IP с хоста отправителя на хост получателя. Базовые локальные и глобальные сети действуют как средство передачи пакетов на следующий маршрутизатор или устройство конечного пользователя.

Маршрутизация IP в сетях: сетевой уровень • Этапы следования пакета, переданного с компьютера PC 1 на IР адрес компьютера РС 2: 1. Логика сетевого уровня (IP) компьютера PC 1 требует посылать пакет на соседний маршрутизатор (R 1). 2. Логика сетевого уровня маршрутизатора R 1 требует перенаправить пакет на выделенную линию к маршрутизатору R 2. 3. Логика сетевого уровня маршрутизатора R 2 требует перенаправить пакет по каналу связи LAN на компьютер РС 2.

Маршрутизация IP в сетях: канальный уровень выделенная линия представляет собой физические средства передачи битов в обоих направлениях Выделенная линия Фреймы HDLC - это средство инкапсуляции пакетов сетевого уровня при передаче по каналу связи между маршрутизаторами.

Маршрутизация IP в сетях: канальный уровень • Опять этапы следования пакета, переданного с компьютера PC 1 на IР адрес компьютера РС 2: 1. Чтобы послать пакет IP на маршрутизатор R 1, компьютер PC 1 инкапсулирует его во фрейм Ethernet, обладающий МАС-адресом получателя (R 1). 2. Маршрутизатор R 1 деинкапсулирует (извлекает) пакет IP из фрейма Ethernet и инкапсулирует (помещает) его во фрейм HDLC, используя заголовок и концевик HDLC, а затем передает фрейм HDLC маршрутизатору R 2. 3. Маршрутизатор R 2 извлекает пакет IP из фрейма HDLC и помещает его во фрейм Ethernet, обладающий МАС-адресом получателя (РС 2), а затем перенаправляет фрейм Ethernet на компьютер РС 2.

Ethernet как технология WAN • Сейчас большинство провайдеров ycлyг(Service Provider - SP) предлагают службы WAN на базе Ethernet (например 1000 BASE–LX использует одномодовый оптоволоконный кабель (single-mode fiber) длиной 5 километров). ( Point of Presence - Ро. Р)

Служба Eo. MPLS • Eo. MPLS Ethernet поверх MPLS (Ethernet over MPLS - Eo. MPLS) – это служба, которая предоставляет клиенту канал связи Ethernet между двумя площадками, обеспечивает следующее: ü двухточечное соединение между двумя устройствами клиента; ü поведение, как будто между этим и двумя устройствами существует оптоволоконный канал связи Ethernet.

Эмуляция Ethernet в WAN • Глобальные сети предоставляют маршрутизаторам IP способ маршрутизации пакетов IP от локальной сети на одной площадке по сети WAN к другой локальной сети на другой площадке.

Эмуляция Ethernet в WAN: этапы • Чтобы послать пакет IP далее на маршрутизатор R 1, компьютер PC 1 инкапсулирует его во фрейм Ethernet, обладающий МАС-адресом получателя (R 1). • Маршрутизатор R 1 извлекает пакет IP из фрейма Ethernet и помещает его в новый фрейм Ethernet, с новым заголовком и концевиком Ethernet. МАСадресом получателя будет МАС-адрес порта G 0/0 маршрутизатора R 2, а отправителя - МАС-адрес порта G 0/1 маршрутизатора R 1. Затем маршрутизатор R 1 перенаправляет этот фрейм по службе Eo. MPLS маршрутизатору R 2. • Маршрутизатор R 2 извлекает пакет IP из фрейма Ethernet и помещает его во фрейм Ethernet с МАС-адресом получателя РС 2, а затем перенаправляет его на компьютер РС 2.

Доступ к Интернету • Технологии WAN, используемых для соединения WAN между домом или офисом и Интернетом - это цифровой абонентский канал ( Digital Subscriber Liпe - DSL) и кабель (са. Ые).

Интернет как сеть сетей • Как сеть сетей Интернет фактически принадлежит бесчисленным компаниям и людям, включает в себя большинство корпоративных сетей TCP/IP, огромное количество домашних сетей, множество мобильных телефонов и других беспроводных устройств. Ядро Интернета (Internet сore), представляет собой локальные и глобальные сети, принадлежащие провайдерам услуг Интернета (lnternet Service Providers - ISP).

Сети ISP В ядре Интернета провайдеры ISP совместно формируют сеть каналов связи между собой так, чтобы, независимо от того, через кого из них будут подключены конкретная компания или человек, всегда существовал путь на любое другое подключенное устройство. каналы связи Интернета (lnternet access link)

Технологии доступа к Интернету

Цифровой абонентский канал (DSL) • Цифровой абонентский канал (Digital Subscriber Line - DSL) позволяет создать относительно короткий (километры) высокоскоростной канал связи WAN между клиентом телефонной компании и ISP. • Технология DSL не предназначена для замены выделенных линий между любыми двумя площадками на потенциально очень большом расстоянии; она обеспечивает довольно короткий физический канал связи от дома до сети телефонной компании, предоставляя доступ к Интернету.

Цифровой абонентский канал (DSL) Коммутируемая телефонная сеть общего пользования (Pubic Switched Telephone Network - PSTN).

Цифровой абонентский канал (DSL) асимметричные скорости, т. е. скорость передачи от ISP к клиенту намного выше, чем обратно мультиплексор доступа DSL

Кабельный Интернет (телевизионный кабель)

Ключевые темы