Wykonał: Rafał Mroczkowski Sieci rozległe Wykonał: Rafał Mroczkowski

Sieć rozległa (ang. Wide Area Network, WAN) - sieć znajdująca się na obszarze wykraczającym poza jedno miasto (bądź kompleks miejski). Łączy najczęściej sieci miejskie, bądź inne (mniejsze) sieci rozległe, rzadziej sieci lokalne czy pojedyncze komputery. Doskonałym przykładem sieci rozległych jest Internet. Protokoły stosowane w sieciach rozległych to np: -X.25 -Frame Relay -Point to Point Protocol -ATM

Sieci rozległe mają najszersze zastosowanie we-biznesie Zapewniają korzystne warunki współpracy firmom, które prowadzą wspólne interesy. Umożliwiają im błyskawiczną wymianę danych i dostęp do potrzebnego oprogramowania, Mogą komunikować wiele miejsc za pośrednictwem różnych łącz, np. X.25, ISDN, ~rame Relay czy satelitarnych Mogą przenosić informacje między licznymi użytkownikami nie tylko w obrębie kraju, ale też za granicę. Działają z wykorzystaniem protokołów TCP/IP (Transmission Control Protocol/lnternet Protocol), IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange) i SNA (Systems Net-work Architecture) Są wyposażone w systemy zabezpieczeń przed dostępem intruzów z zewnątrz.

Najstarszym typem sieci rozległej jest struktura wykorzystująca' protokół X.25. Charakterystyczną cechą tej sieci jest to, że nie zawiera ona w sobie żadnego komputera i jest podobna do linii telefonicznej. Można ją utworzyć budując podstawową strukturę transmisji danych - węzły sieci (centrale) i połączenia między nimi. Do każdego węzła dołączane jest urządzenie końcowe transmisji danych - komputer, terminal (DTA - Data Terminal Equipment) lub koncentrator terminali. Urządzenia końcowe opatrzone są adresami powiązanymi z numerem węzła. Centrale służą do zestawiania połączenia z wybranym adresem. Zatem sieć'X25 łączy komputery (terminale), 'które są źródłami lub odbiorcami przesyłanych informacji. Właściwości tego rozwiązania to m.in.: możliwość podłączenia urządzeń różnych typów i producentów, transmisja wielu rodzajów danych, odporność na zakłócenia, ale też ograniczona przepustowość, czyli mała prędkość przesyłu informacji.

Większe możliwości daje DECnet - typ sieci rozległej wprowadzony przez firmę DEC. Struktura tej sieci integruje w sobie wszystkie klasy komputerów - od mainframe aż po zwykłe pecety. Można w niej łączyć zarówno pojedyncze komputery, jak i całe sieci lokalne. DECnet wykorzystuje też różne systemy operacyjne (DOS, VMS i DEC-owski Unix - Ultrix). Kontrolę ruchu sieciowego mogą sprawować same komputery lub', specjalnie do tego przeznaczone routery i bramy (gateway) DEC stworzył swoje rozwiązanie z myślą o wielu usługach, m.in.: poczcie elektronicznej, zdalnym zarządzaniu plikami, wideo-konferencjach, W sieci tej możliwe są połączenia miedziane, światłowodowe i satelitarne Tworzy ona struktury korporacyjne, akademickie i krajowe. Pozwala na dużą szybkość transmisji danych. Jednak budować ją można tylko z urządzeń firmy DEC.

Najbardziej rozwiniętą strukturą jest INTERNET, który łączy ze sobą sieci rozległe i lokalne. Wykorzystuje do tego celu routery. Można powiedzieć, że jest to globalne rozwiązanie oferujące wszystkie usługi charakterystyczne dla sieci rozległej. Ostatnio specjaliści z Novella opracowali nawet pomysł "jednej sieci", w której rozwiązania WAN i LAN byłyby zintegrowane w jedną całość. Oznaczałoby to otwarcie wewnętrznych systemów informatycznych dla użytkowników zewnętrznych, dzięki czemu firmy nawiązywałyby trwałe kontakty z klientami, I dostawcami i innymi partnerami, umożliwiając im korzystanie z danych i aplikacji oraz kontakt z pracownikami.

Główne cechy sieci WAN: • Łączą ze sobą urządzenia rozmieszczone na dużych obszarach geograficznych (np. kraju, kontynentu); • W celu ustanowienia łącza lub połączenia między dwoma miejscami korzystają z usług operatorów telekomunikacyjnych, np. TP SA, NASK, Energis; • Wykorzystują różne odmiany transmisji szeregowej. Sieć WAN działa w warstwie fizycznej oraz warstwie łącza danych modelu odniesienia OSI. Łączy ona ze sobą sieci LAN, które są zazwyczaj rozproszone na dużych obszarach geograficznych. Sieci WAN umożliwiają wymianę ramek i pakietów danych pomiędzy routerami i przełącznikami oraz obsługiwanymi sieciami LAN.

Standardy sieci WAN są definiowane i zarządzane przez szereg uznanych organizacji, w tym: Sektor Standaryzacji Telekomunikacyjnej Międzynarodowej Unii Telekomunikacyjnej (ITU-T, ang. International Telecommunication Union- Telecommunication Standardization Sector), dawniej Committee for International Telegraph and Telephone (CCITT); Międzynarodową Organizację ds. Standaryzacji (ISO, International Organization for Standardization); Grupę Roboczą ds. Technicznych Internetu (IETF, Internet Engineering Task Force); Stowarzyszenie Przemysłu Elektronicznego (ElA, Electronic Industries Association)

X. 25 ITU- T Recommendation X X.25 ITU- T Recommendation X.25 - rekomendowany przez ITU-T standard protokołu dla sieci WAN, definiujący interfejs połączenia pomiędzy końcowym terminalem danych DTE (Data Terminal Equipment) a urządzeniem transmisji danych DCE (Data Circuit-terminating Equipment), dla terminali pracujących w trybie pakietowym, podłączonych do publicznych sieci transmisji danych poprzez łącze dedykowane .. X.25 definiuje warstwę fizyczną, warstwę łącza danych oraz warstwę sieci modelu OSI. W wielu wdrożeniach powszechnie stosowane są protokoły: Warstwa sieci: Packet-Layer Protocol (PLP) Warstwa łącza danych: Link Access Procedure-Balanced (LAPB) Warstwa fizyczna: EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, EIA-530, G.703 i V.21 bis W nowszych sieciach zastępuje silę protokół warstwy danych przez: Frame_Relay, ATM lub ISDN, a protokół warstwy sieci przez Internet Protocoi.

TOPOLOGIA Sieci WAN można podzielić także z uwagi na stosowane w nich kombinacje urządzeń transmisyjnych. Poszczególne architektury, zwane topologiami, noszą znaczące przykładowe nazwy: każdy-z-każdym, pierścień, gwiazda, układy oczkowe, wielowarstwowe czy hybrydowe. Niektóre z nich wykorzystuje się równolegle w rozwiązaniach LAN. Topologia każdy-z-każdym służy do komunikowania niewielkiej liczby punktów, przy czym każda lokalizacja może mieć najwyżej dwa połączenia z resztą sieci. Taką architekturę można zbudować tanio, na bazie linii dzierżawionych. Użytkownicy często jednak narzekają na ograniczone możliwości jej rozbudowy i podatność na awarie. W przypadku uszkodzenia jednego z urządzeń transmisyjnych, sieć każdy-z-każdym może zostać podzielona, przez co wiele miejsc zostaje od siebie odciętych

Topologia pierścienia wyrasta z układu każdy-z-każdym Topologia pierścienia wyrasta z układu każdy-z-każdym. Można ją uzyskać przez dodanie jednego routera. Linie łączące pary punktów zamkną się wtedy w pierścień, zapewniając zwiększenie liczby tras przy minimalnym wzroście kosztów. Architektura pierścienia, podobnie jak poprzednia, nie pozwala na elastyczną rozbudowę sieci, gdyż dodanie choćby jednego punktu pociąga za sobą przebudowę łącz transmisyjnych. Sprawdza się ona tylko wówczas, gdy trzeba połączyć niewielką liczbę miejsc.

Topologia wielowarstwowa jest natomiast rozwiązaniem najbardziej alternatywnym Najprostszą jej odmianę stanowi układ dwuwarstwowy, podobny w budowie do topologii gwiazdy. Jego serce to minimum dwa routery centralne. W wypadku awarii jednego, kolejny przejmuje jego funkcje, zapobiegając zerwaniu komunikacji sieciowej. Warstwa routerów centralnych powinna działać jedynie dla własnych potrzeb, nie można wykorzystywać jej do bezpośredniego łączenia ośrodków użytkowników, tworzących drugą warstwę transmisyjną. Topologie wielowarstwowe są kosztowne, toteż najczęściej decydują się na nie duże przedsiębiorstwa.

Dobrze rozwinięte sieci rozległe łączą wymienione rozwiązania, stosując topologie hybrydowe. Są one najbardziej elastyczne i najlepiej nadają się do rozbudowy. W warstwie routerów centralnych można np. zastosować topologię oczek, która zwiększa ich niezawodność.

Topologia gwiazdy to odmiana układu każdy-z-każdym, nazwana tak ze względu na specyficzny kształt. Budowana jest przez połączenie wszystkich miejsc z centralnym rauterem, który stanowi dodatkowo urządzenie integrujące miejscowe sieci lokalną. Sieci o topologii gwiazdy można rozbudowywać łatwiej niż układy każdy-z-każdym czy pierścienia. Dodanie nowego rautera polega na połączeniu go z rauterem centralnym, co nie rozrywa istniejących linii, tylko je uzupełnia. Sieć gwiaździsta jest także bardziej wydajna, droga od użytkownika do lokalizacji docelowej nie wiedzie bowiem przez szereg routerów, ale przez jedno centralne urządzenie transmisyjne. Jednak ten trzon scalający konstrukcję może się zepsuć. W takim przypadku komunikacja ulega całkowitemu zerwaniu - sieć przestaje istnieć.

Topologia oczkowa charakteryzuje się maksymalną niezawodnością Topologia oczkowa charakteryzuje się maksymalną niezawodnością. Każdy węzeł jest w nich bezpośrednio połączony ze wszystkimi pozostałymi. Dzięki temu otrzymuje się dużą ilość dodatkowych tras do poszczególnych lokalizacji. Linia transmisji jest bardzo krótka Rozciąga się ­bez żadnych punktów pośredniczących - między dwoma miejscami. Za taki komfort transmisji trzeba więcej zapłacić. Sieci o topologii oczek wymagają drogich, potężnych routerów z dużą ilością portów dla zapewnienia połączeń z wieloma punktami.

Jakość usług w sieciach A IM Na początku należy stwierdzić, że pojęcie jakości usług jest terminem ogólnym, mogącym być stosowanym do wszelkich rodzajów sieci teleinformatycznych. ATM jako protokół udostępnia możliwość zapewnienia warunków określonego poziomu usług SLA (Service Level Agreement) za pomocą kilku mechanizmów. Jak wspomniano powyżej, zanim nastąpi transmisja danych, konieczne jest zestawienie połączenia. W tym celu każdy węzeł pośredniczący w transmisji musi określić, czy da radę zapewnić wymagany poziom usług dla połączenia. Dopiero gdy wszystkie węzły na trasie potwierdzą taką możliwość, połączenie jest zestawione.

Klasy ruchu AIM Standard ATM definiuje kilka klas ruchu, w zależności od rodzaju danych przesyłanych przez kanał transmisyjny. Każda klasa ruchu ma swój priorytet, dzięki czemu możliwe jest wysyłanie pewnych danych (np. wrażliwych na opóźnienia) przed danymi innego rodzaju.

CBR (Constant Bit Rate) - określenie oznaczające stałą i niezmienną przepustowość zarezerwowaną dla danego połączenia. Zadeklarowane pasmo musi być cały czas zarezerwowane dla połączenia bez względu na to czy aktualnie jest wykorzystywane czy nie. Ruch zadeklarowany z tą klasą ma najwyższy priorytet. Jest stosowany głównie do emulacji stałych połączeń zestawianych za pomocą komutacji obwodów. Ponieważ pasmo zadeklarowane w umowie jest cały czas zajęte i nie może być wykorzystane przez inne połączenia, ten rodzaj klasy ruchu jest najdroższym do wykupienia ­jednocześnie zapewniając prawie całkowitą niezawodność.

VBR (Variable Bit Rate) - klasa ruchu stosowana dla transmisji danych, których szybkość przesyłania zmienia się z czasem. W klasie VBR wyróżnia się odmianę stosowaną do transmisji danych wrażliwych na opóźnienia (Real Time VBR) i dla danych niewrażliwych na opóźnienia (Non Real Time VBR).

ABR (Available Bit Rate) - określenie klasy ruchu wykorzystującej pasmo na podstawie jego aktualnej dostępności, z zapewnieniem pewnej minimalnej wartości, która jest zawsze utrzymana. Gdy dostępne jest szersze pasmo może ono być wykorzystane, jednak nie regulują tego żadne gwarancje ze strony dostawcy usługi.

UBR (Unspecified Bit Rate) - najniższa klasa ruchu nie posiadająca żadnych gwarancji co do pasma ani co do niezawodności dostarczania danych.

Parametry ruchu A IM Aby zapewnić prawidłowe działanie klas ruchu, należy w ich ramach ustalić wartości poszczególnych parametrów które mają być spełnione. Parametry te to: -Peak Celi Rate (PCR) maksymalna możliwa szybkość transmisji (wyrażana w ilości komórek na sekundę) jaką można przepuścić przez połączenie, -Sustained Celi Rate (SCR) przeciętna szybkość transmisji mierzona przez cały czas trwania połączenia, -Burst Tolerance (.BT) maksymalna ilość ruchu przesyłanego w czasie zwiększonej transmisji, która może być przesłana bez utraty wymaganych parametrów, -Celi Loss Ratio (CLR) dopuszczalna stopa (wyrażana w procentach) strat komórek w sieci podczas transmisji pomiędzy węzłami,

Zalety i wady sieci X. 25 Sieć X Zalety i wady sieci X.25 Sieć X.25 jest starym standardem, co jest zarówno jego największą wada i zaletą Maksymalna szybkość obsługiwana przez X.25 wynosi 56 Kbps. Rzadko zdarza się, by taka szybkość odpowiadała dzisiejszym wymaganiom pracy sieciowej, ale wysoki stopień kompatybilności sprawia, że wielu klientów wciąż jest przyłączonych do "chmur" X.25. Sieć X.25 jest znacznie tańsza niż sieci najbardziej do niej podobne: Frame Relay i ATM.

Zastosowania Sieci X. 25 Sieć X Zastosowania Sieci X.25 Sieć X.25, choć wielu uważa ja za zbyt starą i powolną, by mogła być użyteczna, wciąż jest szeroko wykorzystywana w takich aplikacjach 19k systemy kart kredytowych, bankomaty, przetwarzanie wniosków kredytowych, bazy danych z zapisami medycznymi, monitorowanie stanów zapasów Sieć X.25 spełnia takie wymagania ogólne jak: duża uniwersalność, możliwość przyłączania urządzeń różnych producentów, możliwość przesyłania różnego rodzaju (typu) danych, duża odporność na zakłócenia przesyłania informacji, nieduża prędkość przesyłania informacji, ograniczona przepustowość przesyłania informacji. Sieci X25 są łatwe w instalacji i utrzymaniu. Opłaty za usługi ustalane są w oparciu o liczbę wysłanych pakietów i (w niektórych wypadkach) czas trwania połączenia

Frame Relay Frame Relay - zaawansowana pakietowa sieć komutowana przesyłająca dane zmiennej długości przez stałe obwody wirtualne (PVC) w środowisku cyfrowym. Jakość łączy cyfrowych pozwala na ograniczenie mechanizmów korekcji błędów, co pozwala sieciom Frame Relay na większe szybkości transmisji niż uzyskiwane w sieciach X.25. Wydzielona sieć teletransmisyjna składa się z dzierżawionych kanałów stałych PVC typu punkt-punkt w sieci Frame Relay, które tworzą wirtualną sieć prywatną dla firmy korzystającej z tej usługi. Cena kanału PVC uzależniona jest od odległości między lokalizacjami, prędkości na porcie dostępowym oraz gwarantowanej przepustowości tzw. CIR (Committed ,Lnformation Rate). Usługa Frame Relay pozwala na transmisję danych o wysokiej jakości i niezawodności, gdzie niezbędne minimum przepustowości gwarantuje parametr CIR, a prędkość na porcie określa maksymalną dopuszczalną prędkość poza limitem gwarantowanym

POINT TO POINT PROTOCOL- PPP PPP (ang POINT TO POINT PROTOCOL- PPP PPP (ang. Point to Point Protoco/) jest protokołem używanym najczęściej przy połączeniach modemowych (połączenia dodzwaniane, ang. dia/-up) , technologii HIS (SOI). ppp może być również skonfigurowany na interfejsie szeregowym asynchronicznym i synchronicznym. Służy również do prostego zestawiania tuneli. ppp jest stosowany w technologii WAN. Z protokołem tym wiąże się autoryzacja PAP lub CHAP. Preferowany jest CHAP, ponieważ w przeciwieństwie do PAP używa MD5 PPP tworzy dwie podwarstwy w warstwie łącza danych w modelu OSI: Link Control Protocol i Network Control Protocol. Do pierwszej podwarstwy można zaliczyć np. autoryzację, a druga odpowiada za komunikację z warstwą sieciową

Rozszerzona detekcja błędów ppp wykorzystuje pola FCS aby wykryć błędy powstałe w ramkach podczas transmisji. Kiedy liczba nieprawidłowych przekazów zbyt wzrośnie, wtedy łącze może ulec zerwaniu