Moderna WAN-anslutningar

Till skillnad från äldre WAN-tekniker erbjuder moderna lösningar betydligt fler och mer varierade anslutningsmöjligheter. Dagens företag ställer höga krav på snabbhet, flexibilitet och skalbarhet – något som traditionella tekniker ofta inte klarar av att leverera. Många av de äldre alternativen används därför sällan i praktiken idag; de är antingen avvecklade, för dyra eller erbjuder för låg kapacitet för moderna behov.

I illustrationen nedan ser du några av de vanligaste moderna anslutningstyperna som idag används för att koppla upp sig mot operatörens nätverk, den så kallade local loop.

Nya tekniker utvecklas ständigt. Figuren nedan sammanfattar de moderna alternativen för WAN-anslutning.

Dedikerad bredbandsanslutning

Redan under 1990-talet påbörjade många telekombolag en storskalig utbyggnad av fiberoptisk infrastruktur – långt mer än vad som faktiskt efterfrågades då. Syftet var att framtidssäkra näten och undvika nya, kostsamma grävprojekt längre fram.

Sedan dess har avancerade optiska tekniker, såsom Wavelength Division Multiplexing (WDM), utvecklats. Med WDM kan man skicka flera separata dataströmmar samtidigt genom en och samma fiber, där varje ström färdas på sin egen våglängd. Det innebär att en enskild fiber kan bära mycket mer data än tidigare, vilket ytterligare har ökat den oanvända kapaciteten.

Resultatet är att det idag finns stora mängder så kallad dark fiber – alltså fiberkablar som redan är installerade i marken men som ännu inte används aktivt.

Termen dark fiber betyder bokstavligen ”mörk fiber”, och det syftar på att ingen ljussignal skickas genom kabeln. I normala fall skickas data i fiberoptik via ljuspulser från laser eller LED. Men så länge utrustningen i ändpunkterna inte är aktiv, är fibern ”släckt”.

Många organisationer – särskilt stora företag, universitet och datacenter – hyr eller köper dark fiber för att skapa sina egna högpresterande och säkra nätverk. De kan då själva välja vilken typ av utrustning och teknik de vill använda, styra över kapacitet, och skala upp efter behov – utan att vara beroende av operatörens aktiva tjänster.

Paketförmedlad kommunikation

Det finns idag två huvudalternativ för WAN-lösningar som bygger på paketförmedling (packet switching).

Tack vare stora framsteg inom Ethernet-teknik för LAN har Ethernet kunnat expandera från lokala nätverk till både stadsnät (MAN) och större geografiska områden (WAN). En vanlig lösning är Metro Ethernet, som erbjuder snabb bandbredd och har i många fall ersatt traditionella WAN-tekniker som Frame Relay och ATM.

En annan viktig teknik är MPLS (Multiprotocol Label Switching). Med MPLS kan operatörens WAN-nät transportera olika typer av trafik – exempelvis IPv4– och IPv6-paket, Ethernet eller DSL – genom att kapsla in dessa som nyttolast (payload).
Det betyder att flera olika typer av kundanslutningar kan kopplas samman via samma MPLS-nät, oavsett vilken åtkomstteknik som används på respektive plats.

Internetbaserade bredbands WAN-anslutning

Allt fler företag använder idag det publika internet som transportnät för sin WAN-anslutning. Det är en kostnadseffektiv och flexibel lösning, som ofta kombineras med VPN-teknik för att skydda datatrafiken.

Bredband syftar på en snabb och ständigt aktiv internet uppkoppling, vanligtvis med nedladdnings hastigheter på flera megabit per sekund. Det finns ingen fast gräns för vad som räknas som bredband, då definitionen utvecklas i takt med tekniken.

Hur fungerar det?

När en användare till exempel öppnar en webbsida eller deltar i ett videomöte, delas begäran upp i datapaket som skickas via någon form av åtkomstteknik:

  • xDSL – via telefonlinjer
  • Kabelmodem – via kabel-TV-nät
  • Optisk fiber – hög kapacitet, låg fördröjning
  • Trådlöst – t.ex. mobilnät, WiFi eller satellit

Paketen går via ett modem och vidare genom en router till användarens enheter. Samma process sker i omvänd riktning vid uppladdning.

Ur företagets perspektiv

I företagsmiljö används bredbandsanslutningen som en del av WAN-infrastrukturen – för att knyta samman kontor, fjärranvändare och moln tjänster via internet. Eftersom internet är ett öppet nät, krävs ofta VPN för att skapa säkra och krypterade förbindelser.

Vanliga tillämpningar inkluderar:

  • Fjärrarbete och åtkomst till interna system
  • Videokonferenser och VoIP
  • Molnlagring och backup
  • Kameraövervakning på distans
  • Kundsystem och e-handel i realtid

Ethernet som WAN-teknik

Ethernet utvecklades ursprungligen för lokala nätverk (LAN) och ansågs länge olämpligt för WAN, främst på grund av den begränsade räckvidden hos kopparkablar.

Men med nyare Ethernet-standarder baserade på fiberoptik har tekniken blivit ett realistiskt alternativ även för WAN.

  • Standarden 1000BASE-LX stöder fiberkablar upp till 5 km,
  • medan 1000BASE-ZX klarar avstånd på upp till 70 km.

Idag erbjuder många operatörer Ethernet-baserade WAN-tjänster via fiber. Dessa tjänster kan ha olika namn, till exempel:

  • Metropolitan Ethernet (Metro Ethernet eller Metro E)
  • Ethernet over MPLS (EoMPLS)
  • Virtual Private LAN Service (VPLS)

Figuren nedan visar ett enkelt exempel på en Metro Ethernet-topologi.

Fördelar med Ethernet som WAN-lösning

Ethernet WAN erbjuder flera tydliga fördelar, vilket har gjort tekniken allt mer populär som ersättning för äldre WAN-tekniker som punkt-till-punkt, Frame Relay och ATM.

Minskade kostnader och enklare administration

Ethernet WAN använder ett switchbaserat nätverk på lager 2 med hög bandbredd, där data, röst och video kan hanteras i samma infrastruktur.
Detta ökar kapaciteten och eliminerar behovet av dyra konverteringar mellan olika WAN-tekniker. Företag kan på ett kostnadseffektivt sätt koppla samman flera kontor inom ett stadsområde, både med varandra och med internet.

Enkel integration med befintliga nätverk

Eftersom Ethernet WAN bygger på samma teknik som lokala nätverk (LAN), går det snabbt och billigt att koppla ihop det med befintlig infrastruktur.

Ökad produktivitet

Med Ethernet WAN blir det lättare att dra nytta av moderna IP-baserade lösningar som:

  • molnbaserad kommunikation
  • IP-telefoni (VoIP)
  • videoströmning och direktsänd video

Dessa typer av applikationer är ofta svåra eller ineffektiva att köra över äldre nät som TDM eller Frame Relay.

MPLS – Multiprotocol Label Switching

MPLS är en kraftfull och flexibel WAN-teknik som används av operatörer för att koppla samman kundnätverk med hög prestanda, oavsett vilken åtkomstmetod eller trafiktyp som används. Den fungerar mellan OSI-lager 2 och 3, och kallas därför ibland för en lager 2.5-teknik.

Till skillnad från traditionell IP-routing, där varje router måste analysera hela IP-headern, använder MPLS etiketter (labels) för att styra trafiken genom nätet. När ett paket kommer in i MPLS-nätet lägger den första routern (PE) till en etikett. Sedan använder interna routrar (P) enbart denna etikett för att snabbt vidarebefordra paketet. I slutet av vägen tas etiketten bort av den utgående PE-routern.

Vad är en PE-router?

PE står för Provider Edge – alltså en gränsrouter hos operatören som ansluter direkt till kundens nätverk.

PE-routerns uppgift är att:

  • ta emot trafik från kundens router (CE)
  • tillämpa MPLS-funktioner, till exempel att:
    • sätta på en etikett (label) när paket kommer in i MPLS-nätet
    • ta bort etiketten när paketet ska lämna nätet
    • hantera kundspecifika inställningar, som VPN, QoS och routingtabeller (VRF)

PE-routern är med andra ord övergångspunkten mellan kundens LAN och operatörens MPLS-nätverk.

MPLS kan skapa Label Switched Paths (LSPs) – fördefinierade vägar genom nätet – vilket gör det möjligt att styra trafikflödet mer exakt än med vanlig IP-routing. Det gör tekniken särskilt lämpad för traffic engineering, lastbalansering och prioriterad trafik (QoS).

Eftersom MPLS är protokolloberoende kan det transportera olika typer av data, t.ex. IPv4, IPv6, Ethernet och Frame Relay. Det används också som bas för företagstjänster som Layer 3 VPN och VPLS, där flera platser kan kopplas samman som ett virtuellt LAN.