LAN och WAN nätverk | WAN topologier
Nu när du förstår hur viktiga WAN-nätverk är för stora organisationer, ska vi titta närmare på hur ett WAN fungerar. Begreppet WAN är faktiskt inte särskilt nytt – det har funnits i över ett sekel!
WAN genom tiderna
Tänk på detta: telegrafen var världens första storskaliga WAN-nätverk. Därefter kom radio, telefonnätet, tv-nätverk och till sist de datanätverk vi använder idag. Många tekniker och standarder från dessa äldre nät har legat till grund för dagens WAN-lösningar.
Standarder och organisationer
De moderna WAN-teknikerna bygger på standarder som definieras och underhålls av flera internationellt erkända organisationer:
- TIA/EIA – Telecommunications Industry Association / Electronic Industries Alliance
- ISO – International Organization for Standardization
- IEEE – Institute of Electrical and Electronics Engineers
WAN i OSI-modellen
De flesta WAN-standarder är fokuserade på:
- Lager 1 – Fysiskt lager
- Lager 2 – Datalänklagret
Lager 1 – Fysiskt lager
Lager 1 beskriver de elektriska, mekaniska och fysiska egenskaperna som krävs för att skicka bitar över långa avstånd.
Vanliga standarder inom fiberbaserade långdistansnätverk:
- SDH – Synchronous Digital Hierarchy
- SONET – Synchronous Optical Networking
- DWDM – Dense Wavelength Division Multiplexing (ökar kapaciteten i SDH/SONET)
Notera: SDH och SONET är i grunden samma teknik, fast med olika geografisk spridning. De används ofta tillsammans med DWDM för att maximera överföringskapaciteten.
Lager 2 – Datalänklagret
Lager 2 beskriver hur data kapslas in i ramar (frames) för att kunna skickas via WAN.
Exempel på Layer 2-protokoll som används i WAN:
- DSL och kabelmodem(bredband)
- Trådlösa anslutningar
- Ethernet WAN (t.ex. Metro Ethernet)
- MPLS – Multiprotocol Label Switching
Exempel på äldre (eller mindre vanliga) protokoll:
- PPP – Point-to-Point Protocol
- HDLC – High-Level Data Link Control
- Frame Relay (föråldrat)
- ATM – Asynchronous Transfer Mode (föråldrat)
Traditionella WAN-anslutningar
För att förstå moderna WAN-lösningar är det bra att känna till hur allt började.
Under 1980-talet började många organisationer bygga lokala nätverk (LAN). Snart uppstod behovet att koppla samman dessa LAN över flera geografiska platser. Lösningen blev att ansluta nätverken till en tjänsteleverantörs lokala loop, vilket är den fysiska förbindelsen mellan kundens plats och leverantörens nätverk.
Detta gjordes ofta med:
- Dedikerade linjer (t.ex. hyrda förbindelser)
- Kopplade tjänster (t.ex. via uppringt modem)
Illustrationen nedan visar exempel på dessa äldre WAN-anslutningar.
Observera: Det finns flera olika sätt för ett företags nätverk att ansluta sig till en operatör via den lokala loopen. Dessa WAN-anslutningar varierar i teknik, bandbredd och kostnad. Varje alternativ har sina specifika för- och nackdelar. Det är viktigt att vara bekant med dessa tekniker vid nätverksdesign.
Vanliga WAN-termer
Det finns specifika begrepp som används för att beskriva anslutningen mellan abonnent (t.ex. ett företag) och tjänsteleverantör. I illustrationen nedan ser vi flera olika termer:
| WAN-term | Beskrivning |
|---|---|
| Data Terminal Equipment (DTE) | Enhet som kopplar det lokala nätverket (t.ex. router eller server) till WAN-nätet. Tar emot och skickar data från interna enheter till DCE. |
| Data Communications Equipment (DCE) | Kommunicerar med tjänsteleverantören. Omvandlar signaler och kopplar DTE till WAN-länken (t.ex. modem eller optisk omvandlare). |
| Customer Premises Equipment (CPE) | All nätverksutrustning hos kunden, inklusive DTE och DCE. Kan ägas eller hyras av abonnenten. |
| Point of Presence (POP) | Den punkt där kundens nät kopplas till leverantörens nätverk. |
| Demarcation Point (DEMARC) | Fysisk punkt (ofta ett skåp) där ansvaret för nätet går från kund till leverantör. Viktig vid felsökning. |
| Local Loop | Fysisk koppar- eller fiberkabel som förbinder kundens utrustning med leverantörens central. |
| Central Office (CO) | Leverantörens lokala kopplingspunkt som förbinder kundens nät till det större nätverket. |
| Toll Network | Består av långdistans nätverk, switchar, routrar och annan WAN-utrustning inom leverantörens nätverk. |
| Backhaul Network | Kopplar samman flera åtkomstpunkter inom leverantörens nät och vidare till internet eller backbone. |
| Backbone Network | Höghastighetsnät som kopplar ihop olika operatörers nätverk. Operatörer på denna nivå kallas Tier-1-leverantörer. |
Obs: I nätverks sammanhang betyder termen ”haul” transport och termen används för att beskriva hur nätverkstrafik överförs från en punkt till en annan. Termen ”backhaul” uppfattas som ryggraden eller stamnät genom vilken transporteras nätverkshanterares datatrafik.
WAN-enheter
Det finns många olika typer av enheter som är specifika för WAN-miljöer. Den typiska datavägen genom ett WAN går dock vanligtvis från avsändande DTE till DCE, vidare genom WAN-nätet, sedan till mottagande DCE, och slutligen till mottagande DTE, som visas i figuren.
| WAN-enhet | Beskrivning |
|---|---|
| Voiceband-modem | Äldre uppringt modem som omvandlar digitala signaler till analoga ljudsignaler för överföring via telefonlinjer. |
| DSL- och kabelmodem | Bredbandsmodem som ansluts via Ethernet till DTE-enheten. DSL använder telefonlinjer, medan kabelmodem använder koaxialkablar. |
| CSU/DSU | Krävs för digitala hyrda linjer. CSU hanterar signalens kvalitet och felkorrigering, medan DSU omvandlar signalformat till LAN-kompatibelt format. |
| Optisk omvandlare | Omvandlar optiska signaler från fiber till elektriska signaler som kan skickas via kopparkablar, och vice versa. |
| Trådlös router / Accesspunkt | Används för att koppla upp sig trådlöst mot WAN-leverantör, ofta via Wi-Fi eller mobilnät (4G/5G). |
| WAN Core-enheter | Höghastighetsroutrar och Layer 3-switchar som utgör kärnan i WAN. Måste stödja flera gränssnitt, routingprotokoll och kunna hantera trafik i full hastighet. |
OBS: Det här är inte en komplett lista – andra enheter kan behövas beroende på vilken WAN-teknik som används.