WAN 1 Cíl kapitoly: Cílem této kapitoly je seznámit se se základnámi pojmy charakterizující sítě WAN a naučit se je použávat při práci s WAN. Dále seznámit se s nejdůležitějšími protokoly sítí WAN a jejich použitím. V následujících kapitlách jsou jednotlivé protokoly probrány podrobně. Klíčové pojmy: ADSL, ATM, broadband wireles, cable, Circuit switching, CSU/DSU, DCE, DTE, Frame Relay, HDLC, ISDN, ISO-OSI, leased lines, metro ethernet, packet switching, PPP, PVC, SVC, širokopásmové služby, virtuální okruhy, VPN, WAN, T1/E1, zapouzdření
1. Pojem sítě WAN WAN – Wide area network – sítě velkého dosahu . Základní vlastnosti WAN sítí jsou •
WAN jsou datové sítě pracující mimo geografické rozložení sítí LAN.
•
WAN propojují tyto sítě a dovolují přenos na větší vzdálenosti
•
Propojení je pomocí zařízení patřících poskytovateli služeb
•
Využívání sítí WAN služeb je zpoplatněno
•
Obecně nepodporují vysílání na všeobecnou adresu
2. Sítě WAN a OSI model Sítě WAN slouží k přenosu mezi LAN. Na sítích se tedy aplikace ani netvoří, ani nevyhodnocují, Navíc sítě WAN jsou většinou typu point-to-point a proto je i model ISO-OSI pro WAN omezen jen na vrstvu fizickou a linkovou. Nastavování routerů se provádí pomocí směrovacích protokolů a tedy není nutné jej provádět přímo při přenosu. Síťové prvky mohou být nastaveny staticky a konfigurovány pomocí existující sítě nebo lépe přímo z počítače do nastavovacího vstupu pomocí rollover kabelů. Fyzická vrstva se stará o doručovací metody (ADSL, ATM, FRame relay,…), linková o zapouzdření a adresaci,
2.1 Fyzická vrstva
Fyzická vrstva - Fyzická vrstva popisuje spojení mezi společností a poskytovatelem. Používá se tato terminologie: •
Customer Premises Equipment – CPE – zařízení a vnitřní propojení u uživatele, které je napojeno na telekomunikační kanál. Uživatel je jejich vlastníkem, nebo je má pronajaté od providera
•
Data Communications Equipment (DCE) – zařízení, posílající data na poslední míli – local loop. Vytváří interface. (modem) Zařízení je zodpovědné za generování hodinového signálu.
•
Data Terminal Equipment (DTE) – zařízení připravující data pro komunikaci (router)
•
Last mile - Local Loop- připojení uživatele na poskytovatele
•
Central Office (CO) – zařízení (sídlo)poskytovatele
•
CSU/DSU- channel service unit (CSU) and a data service unit (DSU). – CSU ukončuje digitální signál, provádí korekce a monitorování linky. DSU převádí data na formát linky
2.2 Linková vrstva Se starí o zapouzdření paketů. Nejčastější protokoly jsou •
HDLC
•
PPP
•
Frame Relay
•
ATM
Zapouzdření přidává flag (0111 1110), hlavičku a tail. Hlavička obsahuje: ADRESS,CONTROL, protokol Patička: FCS (frame Check Sequence - CRC), FLAG Kontrolní otázky:
•
Proč jsou služby WAN zpoplatněny
•
Je propojení uživatele (sítě LAN) k providerovi (poskytovateli) součástí sítě WAN?
•
Která zařízení jsou nutná pro propojení sítě LAN a WAN?
•
Je pro přenos v sítích WAN nutné uvádět logickou adresu příštího routeru?
•
Vysvětlete funkci linové a fyzické vrstvy u WAN.
•
Uvědomte si ímezi Last mile (poslední míle) a typy kabeláží uvnitř LAN (páteř, vertikální a horizontální kabeláž, patch kabel).
3. Druhy spojovacích cest WAN linky – kanály rozlišujeme podle technologie jejich tvorby na •
Circuit switching – okruhové spínání
•
Packet Switching -Paketové spínání o Nespojované – každé zařízení cesty musíé vyhodnocovat adresu o Spojované – předem vyjednaná a stanovená cesta – zařízení vyhodnocují pouze identifikátory
•
Virtuální okruhy – okruhy využéváné současně pro více přenosů, ale pro každý přenost se tváří jakoby by byl čistě jeho. o PVC – permanent VC
o SVC – Switched VC
•
Pevné linky (dedikované) – jsou vytvářeny pevnými vlastními nebo pronajatými linkami s přesně stanovenou šířkou pásma. Základem jsou linky T1/E1 nebo jejich násobky.
Circuit Switching Je obvodové spínání typické provytáčené telefonné linky. Jsou většinou u analogových linek, nebo ISDN – používá TDM (time division multiplex) – BRI a PRI Packet switching Se používá i u WAN uvnitř enterprise. Nejpoužívanější technologie jsou Frame Relay, ATM, and legacy X.25. X.25 Je dnes nahrazeno jednodušším Frame Relay Rychlost od 2,4kb/s do 2Mb/s
Frame Relay Je novější než podobný X.25 . Má jednodušší protokol, nekontroluj dat nebo flow řízení a tím je podstatně menší jitter. Spojení je vytvářeno po vyslání request paketu k cílové adresované stanici. Jedná se tedy o SVC. Více kanálů může být aktivováno na jednom spojení. Rychlost do 4Mb/s a vyšší. Spojení je SVC nebo může být i PVC. ATM Určená pro hlas, video a data. Má 53B buňky, z toho 5B je hlavička, tedy 48B je určeno pro vyšší vrstvu (payload). Širokopásmové služby Zahrnuje kabelové spojení (TV), DSL (obvykle ADSL) a bezdrátové spojení DSL Je spojovaná technologie využívající existující telefonní spojení. Modem převádí Ethernet na DSL signál Multiplikované linky jsou vytvářeny u providera pomocí časového multiplexu na zařízeních DSLAM (DSL access multiplexer) Rychlost do 8,192Mb/s Cable modem Se využívá zejména ve městech pomocí kabelové TV. Připojení uživatele přes kabelový modem. Nejdůležitější části přenosu jsou u headend – tj. kabelového poskytovatele pomocí CMTS – cable modem terminative system. Přenosová rychlost je sdílena všemi účastníky. Broadband wireless Používá nelicencovaná pásma. Používané technologie •
Municipal WiFI – jsou využívány pro bezplatné používání internetu nebo pro určité skupiny uživatelů. Pro připojení je zapotřebí bezdrátový modem se silnějším vysílačem a směrovou anténou.
•
WiMAX – Worldwide Interoperability for Microwave Acccess s normou 802.16 WiMAX je vysokorychlostní širokopásmová služba s celulárním sítí vysílačů s velkým dosahem. Je určena pro velký počet uživatelů.
•
Satelitní internet - poskytuje obousměrnou komunikaci Download – 500kb/s, uploď 50kb/s.
VPN technologie VPN je kryptované spojení mezi privátní sítí a veřejnou sítí (internet).Využívá tunely místo dedikované L2 spojení. Typy: site to site pro propojení sítí nebo remote-access VPN – pro dálkové připojení jednotlivých uživatelů. Metro ethernet Umožňuje provozovat IP telefony, video, streaming, data. Snižuje náklady a je provozováno na L2 a tedy není zapotřebí konverze do ATM, Frame Relay apod. Dále se lehce integruje s LAN. Kontrolní otázky: •
Co je to spojová cesta?
•
Jaké jsou druhy paketového spínání?
•
Proč se používají virtuální okruhy (VC – virtual Circuit)?
•
Jaký je význam slova dedicated?
•
Pronajaté linky jsou veřejné nebo privátní?
•
Zkratka VPN je používána pro virtuální privátní sítě, tj. privátní sítě využívající pro přenos veřejné sítě. Proč internet vyhovuje VPN?
•
Technologie ATM má délku hlavičky 5B. Lze do hlavičky začlenit IP adresy?
•
Jaké jsou výhody širokopásmových spojení? Jak byste definovali širokopádmový přenos?
•
Uvědomte si rozdíl mezi WiMAX a WiFi!
Shrnutí: Sítě WAN jsou v podstatě sítě provozované jen na fyzické a linkové vrstvě ISO-OSI. Proto také komunikace po nich se dělí na Circuit a packet switching kanály, zahrnující i VPN a další druhy komunikace.
Tato kapitola se zabývá jen povrchně protokoly používané v sítích WAN. Ty nejdůležitější jsou podrobněji popsány v následujících kapitolách.
