Tipos e características de WANs
O que é uma WAN?
Existem duas definições predominantes de uma Wide Area Network (WAN). A definição de livro de uma WAN é uma rede que abrange grandes localizações geográficas, geralmente para interconectar várias redes locais (LANs). A definição prática de uma WAN é uma rede que atravessa uma rede pública ou operadora comercial, usando uma das várias tecnologias WAN
Quais são seus principais componentes?
Os principais componentes de uma WAN são roteadores, switches e modems. Esses componentes são descritos abaixo na seção de hardware.
CPE – Os dispositivos nas instalações do assinante são chamados de equipamentos nas instalações do cliente (CPE).
O assinante possui o CPE ou aluga o CPE do provedor de serviços. Um cabo de cobre ou fibra conecta o CPE à central mais próxima do provedor de serviços. Esse cabeamento é frequentemente chamado de loop local, ou “última milha”.
DTE/DCE – Dispositivos que colocam dados no loop local são chamados de equipamentos de terminação de circuitos de dados ou equipamentos de comunicação de dados (DCE). Os dispositivos do cliente que passam os dados para o DCE são chamados de equipamentos terminais de dados (DTE). O DCE fornece principalmente uma interface para o DTE no link de comunicação na nuvem WAN.
Hardware
Em uma WAN, você precisará de vários tipos de componentes de hardware para que ela funcione. Os itens típicos de hardware que você precisará em uma WAN são:
Roteador – Um dispositivo eletrônico que conecta uma rede local (LAN) a uma rede de longa distância (WAN) e lida com a tarefa de roteamento de mensagens entre as duas redes. Opera na camada 3 e toma decisões usando endereços IP.
Switch – Um switch é um dispositivo de rede que seleciona um caminho ou circuito para enviar uma unidade de dados para seu próximo destino. Opera na camada 2 e usa endereços MAC para enviar dados ao destino correto.
Modem – Abreviação de modulador/demodulador, um modem permite que um computador se comunique com outros computadores por meio de linhas telefônicas. Opera na camada 1, onde os sinais são convertidos de digital para analógico e vice-versa para transmissão e recepção.
Padrões Wan
As WANs operam dentro do modelo OSI usando níveis de camada 1 e camada 2. A camada de enlace de dados e a camada física. Os protocolos da camada física descrevem como fornecer conexões elétricas, mecânicas e funcionais aos serviços fornecidos pelo ISP. A camada de enlace de dados define como os dados são encapsulados para transmissão a sites remotos.
Encapsulamento
Encapsulamento é o encapsulamento de dados em um cabeçalho de protocolo específico. Lembre-se de que as WANs operam na camada física e na camada de enlace de dados do modelo osi e que os protocolos de camada superior, como o IP, são encapsulados quando enviados pelo enlace WAN. As interfaces seriais suportam uma ampla variedade de tipos de encapsulamento WAN, que devem ser especificados manualmente. Esses tipos incluem SDLC, PPP, atraso de quadro etc. Independentemente do encapsulamento de WAN usado, ele deve ser idêntico em ambos os lados do link ponto a ponto.
Comutação de Pacotes e Circuitos
A comutação de circuitos e a comutação de pacotes são usadas em redes de alta capacidade.
A maioria das redes comutadas hoje obtém dados pela rede
através da comutação de pacotes.
A comutação de circuitos é mais confiável do que a comutação de pacotes. A comutação de circuitos é antiga e cara, a comutação de pacotes é mais moderna.
Problemas gerais de roteamento
O que é um protocolo de roteamento?
Um protocolo de roteamento é um protocolo que especifica como os roteadores se comunicam e trocam informações em uma rede. Cada roteador tem conhecimento prévio de seus vizinhos imediatos e conhece a estrutura da topologia da rede. Os roteadores sabem disso porque o protocolo de roteamento compartilha essas informações.
Protocolo
O RIP (Routing Information Protocol) foi um dos protocolos mais usados em redes internas. Os roteadores usam o RIP para adaptar dinamicamente as alterações nas conexões de rede e comunicar informações sobre quais redes os roteadores podem alcançar e a distância entre elas. Diz-se às vezes que RIP significa Rest in Pieces em referência à reputação que o RIP tem de quebrar inesperadamente e tornar uma rede incapaz de funcionar.
Algoritmos de roteamento
Vetor de distância
Esse tipo de protocolo de roteamento exige que cada roteador simplesmente informe seus vizinhos sobre sua tabela de roteamento. O protocolo de vetor de distância também é conhecido como algoritmo de bellman-ford.
Estado do link
Este tipo de protocolo de roteamento requer que cada roteador mantenha um mapa parcial da rede. O algoritmo do estado do link também é conhecido como algoritmo de Dijkstra.
IGRP
O IGRP é um tipo de protocolo de roteamento de vetor de distância inventado pela Cisco usado para trocar dados de roteamento em um sistema autônomo. Os protocolos de vetor de distância medem distâncias e comparam rotas. Roteadores que usam vetor de distância devem enviar toda ou parte de sua tabela de roteamento em uma mensagem de atualização de roteamento em intervalos regulares para cada roteador vizinho.
Endereçamento e roteamento
O que significa roteamento?
Roteamento é o processo de decidir como mover pacotes de uma rede para outra.
As direções também conhecidas como rotas podem ser aprendidas por um roteador usando um protocolo de roteamento e, em seguida, as informações são passadas de roteador para roteador ao longo da rota do destino.
Endereços IP
Cada máquina conectada à internet recebe um endereço IP. Um exemplo de endereço IP seria 192.168.0.1. Os endereços IP são exibidos em formato decimal para facilitar a compreensão dos humanos, mas os computadores se comunicam em formato binário. Os quatro números que separam um endereço IP são chamados de Octetos. Cada posição consiste em oito bits. Quando adicionados juntos, você obtém um endereço de 32 bits. A finalidade de cada octeto em um endereço IP é criar classes de endereços IP que podem ser atribuídos em uma rede. Existem três classes principais com as quais lidamos Classe A, B e C. Os octetos de um endereço IP são divididos em duas partes Rede e Host. Em um endereço classe A o primeiro octeto é a parte da rede, isso determina a qual rede o computador pertence, os últimos octetos do endereço são os hosts que pertencem à rede.
Sub-rede
A sub-rede permite que você crie várias redes dentro de um endereço de classe A, B ou C. O endereço de sub-rede é o endereço usado por sua LAN. Em um endereço de rede Classe C, você teria uma máscara de sub-rede 255.255.255.0. Uma máscara de sub-rede identifica qual parte é rede e qual é host. Por exemplo, 192.168.6.15, o primeiro octeto, três octetos são o endereço de rede e o último octeto é o host (estação de trabalho). É importante criar uma sub-rede em uma rede porque os gateways precisam encaminhar pacotes para outras LANs. Ao fornecer a cada NIC no gateway um endereço IP e uma máscara de sub-rede, ele permite que os gateways encaminhem pacotes de LAN para LAN. Quando o pacote chega ao seu destino, o gateway usa os bits da parte da sub-rede do endereço IP para decidir qual LAN enviar os pacotes.
Linhas Alugadas Comutadas por Circuito
Uma rede comutada por circuito é aquela que estabelece um circuito dedicado (ou canal) entre nós e terminais antes que os usuários possam se comunicar. Aqui estão algumas terminologias associadas a uma rede comutada por circuito.
Frame relay é um serviço de telecomunicações projetado para transmissão de dados econômica entre redes locais (LANs)
A interferência de taxa básica é um serviço usado por pequenas empresas para conectividade com a Internet. Um ISDN BRI fornece dois canais digitais de 64 Kbps ao usuário.
Interface de taxa primária (PRI) é um padrão de telecomunicações para transportar transmissões de voz e dados entre dois locais
Todos os canais de dados e voz são ISDN e operam a 64kbit/s
Comutação de Pacotes
http://www.raduniversity.com/networks/2004/PacketSwitching/main.htm – _Toc80455261
A comutação de pacotes refere-se a protocolos nos quais as mensagens são divididas em pequenos pacotes antes de serem enviadas. Cada pacote é então transmitido pela Internet. No destino, os pacotes são reagrupados na mensagem original. A principal diferença da comutação de pacotes da comutação de circuitos é que as linhas de comunicação não são dedicadas à passagem de mensagens da origem para o destino. Na comutação de pacotes, mensagens diferentes podem usar os mesmos recursos de rede no mesmo período de tempo.
http://en.wikipedia.org/wiki/Asynchronous_Transfer_Mode
O Modo de Transferência Assíncrona (ATM) é um relé de célula, rede de comutação de pacotes e protocolo que codifica dados em pequenas células de tamanho fixo.
ISDN é usado para transportar voz, dados, vídeo e imagens através de uma rede telefônica. ISDN significa Rede Digital de Serviços Integrados. Isdn também oferece aos usuários uma largura de banda de 128kbps. Isso é feito através do Frame Relay. O Frame Relay complementa e fornece um serviço entre ISDN, que oferece largura de banda a 128 Kbps e Modo de Transferência Assíncrona, que opera de maneira semelhante ao Frame Relay, mas com velocidades de 155,520 Mbps ou 622,080 Mbps. O Frame Relay é baseado na antiga tecnologia de comutação de pacotes X.25 e é usado para transmitir sinais analógicos, como conversas telefônicas.
PSDN significa rede de dados comutada por pacote e é uma rede de comunicação de dados. As redes comutadas por pacotes não estabelecem um sinal de comunicação físico como o telefone público faz (rede comutada por circuito). Os pacotes são enviados em uma base de comprimento fixo e atribuídos com um endereço de origem e de destino. Os pacotes então dependem dos roteadores para ler o endereço e rotear os pacotes pela rede.
Serviços móveis e banda larga
A linha de assinante digital (DSL) é usada principalmente para levar conexões de alta largura de banda para residências e pequenas empresas por meio de uma linha telefônica de fio de cobre. Isso só pode ser alcançado se você ficar dentro do alcance da central telefônica. DSL oferece taxas de download de até 6mbps permitindo transmissão contínua de vídeo, áudio e efeitos 3D. O DSL está definido para substituir o ISDN e competir com o modem a cabo no fornecimento de multimídia para residências. O DSL funciona conectando sua linha telefônica à central telefônica por meio de fios de cobre trançados.
A Linha de Assinantes Digital Assimétrica é mais comumente usada para usuários domésticos. Ele fornece uma alta velocidade de download, mas uma velocidade de upload mais baixa. Usando ADSL, até 6,1 megabits por segundo de dados podem ser enviados downstream e até 640 Kbps upstream.
http://en.wikipedia.org/wiki/Symmetric_Digital_Subscriber_Line
A Linha de Assinante Digital Simétrica é uma linha de assinante digital que percorre um par de fios de cobre. A principal diferença entre ADSL e SDSL é a diferença nas velocidades de upload e download. O SDSL permite a mesma taxa de dados upstream e downstream que o upstream ADSL pode ser muito lento.
[http://searchnetworking.techtarget.com/sDefinition/0],,sid7_gci558545,00.html
Linha de assinante digital de alta taxa de bits HDSL, uma das primeiras formas de DSL, é usada para transmissão digital de banda larga dentro de um site corporativo e entre a companhia telefônica e um cliente. A principal característica do HDSL é que fornece largura de banda igual em ambas as direções.
IDSL é um sistema no qual os dados são transmitidos a 128 Kbps em uma linha telefônica de cobre comum de um usuário para um destino usando transmissão digital.
O Local Loop permite que as operadoras se conectem diretamente ao consumidor por meio de loops locais de cobre e, em seguida, adicionem seus próprios equipamentos para oferecer banda larga e outros serviços. Este processo envolve o acesso dos operadores aos edifícios da central local para se conectarem a uma rede de linhas de cobre que os conectam a residências e empresas. BT é um exemplo de uma troca local. O loop local que conecta a central telefônica à maioria dos assinantes é capaz de transportar frequências muito além do limite superior de 3,4 kHz.
Benefícios de usar DSL
O DSL pode fornecer transmissão virtualmente instantânea de voz, dados e vídeo em linhas telefônicas de cobre comuns. Uma conexão DSL pode eliminar atrasos ao aguardar o download de informações e gráficos da Internet. Ele fornece aos usuários uma conexão de Internet de alta velocidade econômica. Outra vantagem é que uma conexão DSL está sempre on-line (como uma conexão LAN) sem tempo de espera para discagem ou conexão.
Existem agora mais de 10 milhões de conexões de banda larga no Reino Unido. Em dezembro de 2005, havia 9,792 milhões de conexões de banda larga no Reino Unido e a taxa média de utilização de banda larga durante os três meses até dezembro foi de mais de 70.000 por semana.