Typen und Eigenschaften von WANs

Was ist ein WAN?

Es gibt zwei vorherrschende Definitionen eines Wide Area Network (WAN). Die Buchdefinition eines WAN ist ein Netzwerk, das sich über große geografische Standorte erstreckt, normalerweise um mehrere Local Area Networks (LANs) miteinander zu verbinden. Die praktische Definition eines WAN ist ein Netzwerk, das ein öffentliches Netzwerk oder einen kommerziellen Träger durchquert und dabei eine von mehreren WAN-Technologien verwendet

Was sind seine Hauptkomponenten?

Die Hauptkomponenten für ein WAN sind Router, Switches und Modems. Diese Komponenten werden weiter unten im Abschnitt Hardware beschrieben.

CPE – Geräte in den Räumlichkeiten des Teilnehmers werden als Kundenstandortausrüstung (CPE) bezeichnet.
Der Abonnent besitzt das CPE oder mietet das CPE vom Dienstanbieter. Ein Kupfer- oder Glasfaserkabel verbindet das CPE mit der nächstgelegenen Vermittlungsstelle oder Zentrale des Dienstanbieters. Diese Verkabelung wird oft als Teilnehmeranschluss oder „letzte Meile“ bezeichnet.

DTE/DCE – Geräte, die Daten auf die Teilnehmeranschlussleitung übertragen, werden als Datenleitungsabschlussgeräte oder Datenkommunikationsgeräte (DCE) bezeichnet. Die Kundengeräte, die die Daten an die DCE weitergeben, werden als Datenendgeräte (DTE) bezeichnet. Die DCE stellt in erster Linie eine Schnittstelle für die DTE in die Kommunikationsverbindung in der WAN-Wolke bereit.

Hardware

In einem WAN benötigen Sie verschiedene Arten von Hardwarekomponenten, damit es funktioniert. Die typischen Hardwarekomponenten, die Sie in einem WAN benötigen, sind:

Router – Ein elektronisches Gerät, das ein Local Area Network (LAN) mit einem Wide Area Network (WAN) verbindet und die Aufgabe übernimmt, Nachrichten zwischen den beiden Netzwerken weiterzuleiten. Arbeitet auf Schicht 3 und trifft Entscheidungen anhand von IP-Adressen.

Switch – Ein Switch ist ein Netzwerkgerät, das einen Pfad oder eine Schaltung auswählt, um eine Dateneinheit an ihr nächstes Ziel zu senden. Arbeitet auf Schicht 2 und verwendet MAC-Adressen, um Daten an das richtige Ziel zu senden.

Modem – Abkürzung für Modulator/Demodulator, ein Modem ermöglicht es einem Computer, mit anderen Computern über Telefonleitungen zu kommunizieren. Arbeitet auf Schicht 1, wo Signale zum Senden und Empfangen von digital nach analog und umgekehrt umgewandelt werden.

Wan-Standards

WANs arbeiten innerhalb des OSI-Modells unter Verwendung von Schicht-1- und Schicht-2-Ebenen. Die Sicherungsschicht und die physikalische Schicht. Die Protokolle der physikalischen Schicht beschreiben, wie elektrische, mechanische und funktionale Verbindungen zu den vom ISP bereitgestellten Diensten bereitgestellt werden. Die Datenverbindungsschicht definiert, wie Daten für die Übertragung an entfernte Standorte eingekapselt werden.

Verkapselung

Kapselung ist das Verpacken von Daten in einem bestimmten Protokollheader. Denken Sie daran, dass WANs auf der physikalischen Schicht und der Datenverbindungsschicht des osi-Modells arbeiten und dass Protokolle höherer Schichten wie IP gekapselt werden, wenn sie über die WAN-Verbindung gesendet werden. Serielle Schnittstellen unterstützen eine Vielzahl von WAN-Kapselungstypen, die manuell angegeben werden müssen. Zu diesen Typen gehören SDLC, PPP, Rahmenverzögerung usw. Unabhängig von der verwendeten WAN-Kapselung muss sie auf beiden Seiten der Punkt-zu-Punkt-Verbindung identisch sein.

Paket- und Leitungsvermittlung

Leitungsvermittlung und Paketvermittlung werden beide in Netzwerken mit hoher Kapazität verwendet.
Die Mehrheit der geswitchten Netzwerke erhält heute Daten über das Netzwerk
durch Paketvermittlung.

Leitungsvermittlung ist zuverlässiger als Paketvermittlung. Leitungsvermittlung ist alt und teuer, Paketvermittlung ist moderner.

Allgemeine Routing-Probleme

Was ist ein Routing-Protokoll?

Ein Routing-Protokoll ist ein Protokoll, das festlegt, wie Router in einem Netzwerk kommunizieren und Informationen austauschen. Jeder Router hat Vorkenntnisse über seine unmittelbaren Nachbarn und kennt die Struktur der Netzwerktopologie. Die Router wissen dies, weil das Routing-Protokoll diese Informationen teilt.

Protokoll

RIP (Routing Information Protocol) war eines der am häufigsten verwendeten Protokolle in internen Netzwerken. Router verwenden RIP, um Änderungen an den Netzwerkverbindungen dynamisch anzupassen und Informationen darüber zu übermitteln, welche Netzwerke Router erreichen können und wie weit sie voneinander entfernt sind. RIP wird manchmal als Rest in Pieces bezeichnet, in Anlehnung an den Ruf, den RIP dafür hat, unerwartet zu brechen und ein Netzwerk funktionsunfähig zu machen.

Routing-Algorithmen

Distanzvektor

Diese Art von Routing-Protokoll erfordert, dass jeder Router einfach seine Nachbarn über seine Routing-Tabelle informiert. Das Distanzvektorprotokoll ist auch als Bellman-Ford-Algorithmus bekannt.

Verbindungsstatus

Diese Art von Routing-Protokoll erfordert, dass jeder Router eine Teilkarte des Netzwerks verwaltet. Der Link-State-Algorithmus ist auch als Dijkstra-Algorithmus bekannt.

IGRP

IGRP ist eine Art von Distanzvektor-Routing-Protokoll, das von Cisco erfunden wurde und zum Austausch von Routing-Daten in einem autonomen System verwendet wird. Entfernungsvektorprotokolle messen Entfernungen und vergleichen Routen. Router, die Distanzvektoren verwenden, müssen ihre Routing-Tabelle ganz oder teilweise in regelmäßigen Abständen in einer Routing-Update-Nachricht an jeden Nachbar-Router senden.

Adressierung und Routing

Was bedeutet Routing?

Beim Routing wird entschieden, wie Pakete von einem Netzwerk in ein anderes verschoben werden.
Die Wegbeschreibungen, die auch als Routen bekannt sind, können von einem Router unter Verwendung eines Routing-Protokolls gelernt werden, dann werden die Informationen von Router zu Router entlang der Route des Ziels weitergegeben.

IP-Adresse

Jedem mit dem Internet verbundenen Computer wird eine IP-Adresse zugewiesen. Ein Beispiel für eine IP-Adresse wäre 192.168.0.1. IP-Adressen werden im Dezimalformat angezeigt, um sie für Menschen leichter verständlich zu machen, aber Computer kommunizieren in binärer Form. Die vier Zahlen, die eine IP-Adresse trennen, werden Oktette genannt. Jede Position besteht aus acht Bits. Wenn Sie zusammen addiert werden, erhalten Sie eine 32-Bit-Adresse. Der Zweck jedes Oktetts in einer IP-Adresse besteht darin, Klassen von IP-Adressen zu erstellen, die innerhalb eines Netzwerks zugewiesen werden können. Es gibt drei Hauptklassen, die wir mit Klasse A, B und C behandeln. Die Oktette einer IP-Adresse werden in zwei Teile Netzwerk und Host aufgeteilt. In einer Klasse-A-Adresse ist das erste Oktett der Netzwerkteil, dies bestimmt, zu welchem ​​Netzwerk der Computer gehört, die letzten Oktette der Adresse sind die Hosts, die zum Netzwerk gehören.

Untervernetzung

Mit Subnetting können Sie mehrere Netzwerke innerhalb einer Klasse A-, B- oder C-Adresse erstellen. Die Subnetzadresse ist die von Ihrem LAN verwendete Adresse. In einer Klasse-C-Netzwerkadresse hätten Sie eine Subnetzmaske von 255.255.255.0. Eine Subnetzmaske identifiziert, welcher Teil ein Netzwerk und welcher ein Host ist. Zum Beispiel 192.168.6.15 das erste Oktett drei Oktette sind die Netzwerkadresse und das letzte Oktett ist der Host (Workstation). Es ist wichtig, ein Netzwerk in Subnetze zu unterteilen, da Gateways Pakete an andere LANs weiterleiten müssen. Indem jeder NIC auf dem Gateway eine IP-Adresse und eine Subnetzmaske zugewiesen wird, können die Gateways Pakete von LAN zu LAN leiten. Sobald das Paket an seinem Ziel ankommt, verwendet das Gateway die Bits des Teilnetzteils der IP-Adresse, um zu entscheiden, an welches LAN die Pakete gesendet werden sollen.

Leitungsvermittelte Standleitungen

Ein leitungsvermitteltes Netzwerk ist eines, das eine dedizierte Leitung (oder einen Kanal) zwischen Knoten und Endgeräten aufbaut, bevor die Benutzer kommunizieren können. Hier sind einige Terminologien im Zusammenhang mit einem leitungsvermittelten Netzwerk.

Frame Relay ist ein Telekommunikationsdienst, der für die kostengünstige Datenübertragung zwischen lokalen Netzwerken (LANs) entwickelt wurde.

Basisrateninterferenz ist ein Dienst, der von kleinen Unternehmen für die Internetverbindung verwendet wird. Ein ISDN-BRI stellt dem Benutzer zwei digitale Kanäle mit 64 Kbps zur Verfügung.
Primary Rate Interface (PRI) ist ein Telekommunikationsstandard zum Übertragen von Sprach- und Datenübertragungen zwischen zwei Standorten
Alle Daten- und Sprachkanäle sind ISDN und arbeiten mit 64kbit/s

Paketvermittlung

http://www.raduniversity.com/networks/2004/PacketSwitching/main.htm – _Toc80455261

Paketvermittlung bezieht sich auf Protokolle, bei denen Nachrichten vor dem Senden in kleine Pakete aufgeteilt werden. Jedes Paket wird dann über das Internet übertragen. Am Zielort werden die Pakete wieder zur ursprünglichen Nachricht zusammengesetzt. Der Hauptunterschied zwischen Packet Switching und Circuit Switching besteht darin, dass die Kommunikationsleitungen nicht für die Weiterleitung von Nachrichten von der Quelle zum Ziel bestimmt sind. Bei der Paketvermittlung können verschiedene Nachrichten innerhalb derselben Zeitspanne dieselben Netzwerkressourcen verwenden.

http://en.wikipedia.org/wiki/Asynchronous_Transfer_Mode

Der asynchrone Übertragungsmodus (ATM) ist ein Zellrelais, ein Paketvermittlungsnetzwerk und ein Protokoll, das Daten in kleine Zellen fester Größe codiert.

ISDN wird verwendet, um Sprache, Daten, Video und Bilder über ein Telefonnetz zu übertragen. ISDN steht für Integrated Services Digital Network. ISDN bietet Benutzern auch eine Bandbreite von 128 kbps. Dies geschieht über Frame-Relay. Frame Relay ergänzt und bietet einen Dienst zwischen ISDN, das eine Bandbreite von 128 Kbps bietet, und dem asynchronen Übertragungsmodus, der ähnlich wie Frame Relay arbeitet, jedoch mit Geschwindigkeiten von 155,520 Mbps oder 622,080 Mbps. Frame Relay basiert auf der älteren X.25-Paketvermittlungstechnologie und dient zur Übertragung von analogen Signalen wie Telefongesprächen.

PSDN steht für Packet Switched Data Network und ist ein Datenkommunikationsnetz. Paketvermittelte Netze bauen kein physikalisches Kommunikationssignal wie das öffentliche Telefon auf (leitungsvermitteltes Netz). Pakete werden auf Basis fester Länge gesendet und mit einer Quell- und einer Zieladresse versehen. Die Pakete verlassen sich dann darauf, dass die Router die Adresse lesen und die Pakete durch das Netzwerk leiten.

Mobilfunk- und Breitbanddienste

Digital Subscriber Line (DSL) wird hauptsächlich verwendet, um Verbindungen mit hoher Bandbreite über eine Kupferdraht-Telefonleitung zu Haushalten und kleinen Unternehmen zu bringen. Dies ist nur möglich, wenn Sie sich in Reichweite der Telefonzentrale aufhalten. DSL bietet Downloadraten von bis zu 6 Mbit/s und ermöglicht die kontinuierliche Übertragung von Video, Audio und 3D-Effekten. DSL wird ISDN ersetzen und mit dem Kabelmodem konkurrieren, wenn es darum geht, Heime mit Multimedia zu versorgen. DSL funktioniert, indem Sie Ihre Telefonleitung über verdrillte Kupferdrähte mit der Telefonzentrale verbinden.

Asymmetric Digital Subscribers Line wird am häufigsten für Heimanwender verwendet. Es bietet eine hohe Download-Geschwindigkeit, aber eine niedrigere Upload-Geschwindigkeit. Mit ADSL können Daten mit bis zu 6,1 Megabit pro Sekunde Downstream und bis zu 640 Kbps Upstream gesendet werden.

http://en.wikipedia.org/wiki/Symmetric_Digital_Subscriber_Line

Symmetric Digital Subscriber Line ist eine digitale Teilnehmerleitung, die über ein Paar Kupferdrähte verläuft. Der Hauptunterschied zwischen ADSL und SDSL ist der Unterschied in der Upload- und Download-Geschwindigkeit. SDSL ermöglicht die gleiche Upstream-Datenrate und Downstream-Datenrate, da ADSL-Upstream sehr langsam sein kann.

[http://searchnetworking.techtarget.com/sDefinition/0],,sid7_gci558545,00.html

HDSL Digital Subscriber Line mit hoher Bitrate, eine der frühesten Formen von DSL, wird für die digitale Breitbandübertragung innerhalb eines Unternehmensstandorts und zwischen der Telefongesellschaft und einem Kunden verwendet. Das Hauptmerkmal von HDSL ist, dass es in beide Richtungen die gleiche Bandbreite bereitstellt.

IDSL ist ein System, bei dem Daten mit 128 Kbps auf einer normalen Kupfertelefonleitung von einem Benutzer zu einem Ziel unter Verwendung digitaler Übertragung übertragen werden.

Der Local Loop ermöglicht es Betreibern, sich über Kupfer-Local Loops direkt mit dem Verbraucher zu verbinden und dann ihre eigenen Geräte hinzuzufügen, um Breitband- und andere Dienste anzubieten. Bei diesem Prozess greifen Betreiber auf Ortsvermittlungsgebäude zu, um sich mit einem Netzwerk von Kupferleitungen zu verbinden, die sie mit Haushalten und Unternehmen verbinden. BT ist ein Beispiel für eine lokale Vermittlung. Die Teilnehmeranschlussleitung, die die Telefonvermittlung mit den meisten Teilnehmern verbindet, kann Frequenzen deutlich über der Obergrenze von 3,4 kHz übertragen.

Vorteile der DSL-Nutzung

DSL kann eine praktisch sofortige Übertragung von Sprache, Daten und Video über gewöhnliche Kupfertelefonleitungen ermöglichen. Eine DSL-Verbindung kann Wartezeiten beim Herunterladen von Informationen und Grafiken aus dem Internet beseitigen. Es bietet Benutzern eine kostengünstige Hochgeschwindigkeits-Internetverbindung. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine DSL-Verbindung (wie eine LAN-Verbindung) immer online ist, ohne Wartezeiten beim Wählen oder Verbinden.

Mittlerweile gibt es in Großbritannien mehr als 10 Millionen Breitbandanschlüsse. Bis Dezember 2005 gab es in Großbritannien 9,792 Millionen Breitbandanschlüsse, und die durchschnittliche Breitbandnutzungsrate in den drei Monaten bis Dezember betrug mehr als 70.000 pro Woche.

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