Определение и типы глобальных сетей

Глобальные сети (Wide Area Networks, WAN) - это сети связи между локальными сетями, или компьютерами, которые расположены на очень больших расстояниях друг от друга - в пределах области, региона, страны, континента или всего земного шара. Если есть две локальные сети на большом расстоянии друг от друга, то сеть, которая соединяет их, и называется - глобальной сетью. А все вместе образует составную сеть, с этим термином мы еще не раз с вами встретимся. Но ведь локальных сетей может быть и больше двух, и больше пяти, и т.д. Таким образом, сеть Internet – это составная сеть (см. рисунок 21.9).

Рисунок 21.9 – Эскиз сети Internet

Итак, что такое глобальная сеть мы определили. Глобальная сеть, в общем случае, нужна для того, чтобы предоставлять какие-либо сервисы большому количеству абонентов, которые разбросаны по большой территории. Глобальная сеть - это не одна единая сеть, ее может создать по мере необходимости любое предприятие. Но, теперь перед нами появился другой вопрос: что же "представляет из себя" глобальная сеть, по какой технологии она работает, каким образом происходит ее построение, какое используется коммутационное оборудование? На эти вопросы мы постараемся ответить в общем плане, потому как подробно все эти вопросы за два урока мы конечно, не сможем рассмотреть. Но такой режим вполне соответствует поставленной нам задаче - разобраться с основными особенностями построения и используемыми протоколами глобальных сетей.

К примеру, если есть одна локальная сеть Ethernet в Москве, другая локальная сеть Ethernet в Лондоне, их нужно связать. Можно их связать сетью Ethernet? Пожалуй нет, ведь существует четкое ограничение на длину сети - только 2500 метров. А сетью FDDI? Тоже нельзя и тут ограничение на расстояние. Очевидное решение - присоединить обе сети с помощью модемов к телефонной сети, и с ее помощью организовать соединение. Модем выступает в роли коммутатора. По линии между двумя модемами (одной и второй локальной сети) могут передаваться данных нескольких абонентов сети. Поэтому вполне очевидна необходимость в поддержке определенного метода коммутации. Очевидно, что это соединение - не один телефонный кабель, а очень сложная система: кабельная система, коммутационное оборудование, дополнительная промежуточная усилительная аппаратура, обеспечивающую необходимую полосу пропускания канала. Все это вместе и составляет глобальную сеть.

Итак, важное отличие глобальных сетей: глобальные сети не имеют ограничения на длину сети. Сразу же становится следующий вопрос: сколько может понадобиться затрат, если строить глобальную сеть, как говорят "с нуля": прокладывать телефонные кабели, устанавливать необходимую аппаратуру, плюс затем в дальнейшем постоянно поддерживать в работоспособном состоянии разбросанной по большой территории аппаратуры сети.

Да, трудно ответить, сколько бы обошлась такая "связь", как в отношении денег, таки в отношении времени. Ясно только, что это очень дорого. Поэтому глобальные сети не создают, как правило, с самого начала. Если для локальных сетей мы с вами наоборот отмечали, что наилучший вариант - это начинать разработку СКС локальной сети "с нуля", то для глобальных сетей, которые существует абсолютно противоположная тенденция - лучше использовать уже имеющееся оборудование и каналы связи. Сейчас в наше время существуют помимо государственных, много и частных действующих телекоммуникационных организаций с уже существующей и кабельной и коммуникационной системой.

Сами телекоммуникационные компании, в особенности крупные создают свои глобальные сети для оказания платных услуг абонентам. Такие сети называют еще публичными или общественными. Поэтому для удешевления создания глобальной сети есть возможность просто воспользоваться средствами уже давно существующих телекоммуникационных систем. Для построения глобальных сетей используют аренду уже существующих каналов связи, оборудования. В любом случае всегда стремятся сохранять правило - сеть должна быть доступной во всех ее географических пунктах.

Итак, мы узнали еще одну особенность глобальных сетей: когда глобальную сеть создает предприятие для своих личных нужд, такую сеть еще называют частной, то оно не берется все работы по построению проводить самостоятельно - очень дорогое решение. Поэтому чаще всего встречается промежуточный вариант - частная глобальная сеть пользуется услугами или оборудованием общественной глобальной сети, но дополняет эти услуги или оборудование своими собственными. С телекоммуникационными компаниями просто заключается договор на аренду каналов связи, услуг, или любых других недостающих компонентов. Типичными абонентами глобальной сети являются локальные сети предприятий, расположенные в разных городах и странах, которым нужно обмениваться данными между собой. Услугами глобальных сетей пользуются также и отдельные компьютеры. Глобальные сети не имеют ограничения на расстояния. Построение глобальных сетей сводится к аренде уже существующих каналов связи. На самом деле, уже давно у разработчиков существует цель создания единой глобальной сети, которая смогла бы передавать данные любых типов: компьютерные данные, телефонные разговоры, факсы, телеграммы, телевизионное изображение, телетекс (передача данных между двумя терминалами), видеотекс (получение хранящихся в сети данных на свой терминал) и т. д., и т. п. Реализация этой идеи намного бы сократила финансовые затраты на аренду.

Хотя и на сегодня пока существенного прогресса в этой области не достигнуто, но технологии для создания таких сетей начали разрабатываться достаточно давно. О них мы скажем в свое время. Тем не менее, каждая из технологий, как компьютерных сетей, так и телефонных, старается сегодня передавать "чужой" для нее трафик с максимальной эффективностью. В основе локальных и глобальных вычислительных сетей лежит один и тот же метод коммутации - метод коммутации пакетов, при этом уже может существовать метод коммутации каналов связи. Метод коммутации сообщений если и используется, то только на прикладном уровне. В тоже время, глобальные сети имеют достаточно много отличий от локальных сетей. Здесь технология намного сложнее, нужно учитывать, что линии связи могут быть как аналоговыми, так и цифровыми. Отличия от локальных сетей касаются как принципов работы, так и терминологии, и вам придется с этим еще столкнуться.

Следующий вопрос возникает вполне логичный, если мы арендуем каналы связи, мы должны четко разбираться, какие каналы нужно выбрать? Как мы уже отметили, гораздо дешевле при построении глобальной сети дополнить недостающие компоненты услугами и оборудованием, арендуемыми у владельцев первичной или телефонной сети. В зависимости от того, какие приходится компоненты брать в аренду (чего не хватает для реализации глобальной сети у заказчика), выделяют несколько типов глобальных сетей.

Типы глобальных сетей

Классификация происходит в зависимости от того, какой метод коммутации будет использоваться в глобальной сети. Мы с вами определили еще в предыдущих разделах, что для глобальных сетей используется: коммутация каналов, которая позволяет организовать сети с коммутированными каналами (динамическая коммутация) и сети с выделенными линиями (постоянная коммутация) и коммутация пакетов.

Таким образом, глобальные сети разделяют на:

· Сети на выделенных каналах

· Сети на коммутационных каналах

· Сети с коммутацией пакетов

Сети с коммутацией пакетов предполагают, что они доступны во всех географических точках, которые нужно объединить в общую глобальную сеть. В отличие от первых двух типов, которые требуют еще проведения некоторых дополнительных работ, чтобы на основании взятых в аренду средств построить затем сеть с коммутацией пакетов.

Выделенные каналы

Выделенные (или арендуемые - leased) каналы можно получить у телекоммуникационных компаний, которые владеют каналами дальней связи, или от телефонных компаний, которые обычно сдают в аренду каналы в пределах города или региона.

Использовать выделенные линии можно двумя способами. Первый состоит в построении с их помощью территориальной сети определенной технологии, в которой арендуемые выделенные линии служат для соединения промежуточных, территориально распределенных коммутаторов пакетов. Второй вариант - соединение выделенными линиями только объединяемых локальных сетей или конечных абонентов другого типа, например мэйнфреймов, без установки транзитных коммутаторов пакетов, работающих по технологии глобальной сети (см. рисунок 21.10).

Рисунок 21.10 – Соединение выделенными линиями локальных сетей

Второй вариант является наиболее простым с технической точки зрения, так как он не требует протоколов глобальных технологий, а просто наличие соответствующего оборудования для объединения локальных сетей. По глобальным каналам передаются те же пакеты сетевого или канального уровня, что и в локальных сетях. Именно второй способ использования глобальных каналов получил специальное название "услуги выделенных каналов", так как в нем действительно больше ничего из технологий собственно глобальных сетей с коммутацией пакетов и не используется. Выделенные каналы очень активно применялись совсем в недалеком прошлом и применяются сегодня, особенно при построении ответственных магистральных связей между крупными локальными сетями, так как эта услуга гарантирует пропускную способность арендуемого канала. Однако при большом количестве географически удаленных точек и интенсивном смешанном трафике между ними использование этой службы приводит к высоким затратам за счет большого количества арендуемых каналов. Сегодня существует большой выбор выделенных каналов - от аналоговых каналов тональной частоты с полосой пропускания 3,1 кГц до цифровых каналов с пропускной способностью 155 и 622 Мбит/с.