Wydział Administracji i Nauk Społecznych Politechniki

Warszawskiej

SIECI KOMPUTEROWE

ROZLEGŁE „WAN”

Studia I stopnia (licencjackie) stacjonarne

Kierunek studiów – Administracja

dr inż. Krzysztof Urbaniak

Cel wykładu:

1. Program wykładu obejmuje omówienie podstawowych

pojęć związanych z zasadą działania sieci
komputerowych rozległych, ich architekturą,
klasyfikacjami oraz zasadami komunikacji.

2. Ważnym aspektem wykładu jest zapoznanie

studentów z klasyfikacjami sieci rozległych
wynikającymi z ich architektury itp.

3. Podczas wykładu zostaną omówione aspekty

technologiczne i programowe wpływające na
bezpieczeństwo aplikacji i sieci rozległych.

Sieci WAN - rozległe

Sieci WAN - rozległe (ang. Wide Area Network) są
to sieci komputerowe służące do transmisji danych,
swoim zasięgiem obejmujące duży obszar
geograficzny taki jak: województwa, regiony,
kraj/kraje lub świat.

Ze względu na rozległy obszar jaki obejmują sieci
WAN do ich funkcjonowania konieczne jest
wykorzystywanie infrastruktury transmisyjnej
udostępnianej przez ich dostawców, takich jak firmy
telekomunikacyjne.

Sieci WAN - cechy

1. Sieci rozległe łączą ze sobą urządzenia

rozmieszczone na dużych obszarach
geograficznych.

2. W celu ustanowienia połączenia pomiędzy

miejscami wykorzystywane są usługi i technologie
transmisji udostępniane przez operatorów
telekomunikacyjnych, np. TP S.A, NETIA, NASK,
Energis.

3. W celu transmisji danych wykorzystywane są

różne odmiany transmisji szeregowej.

Sieci WAN - rozległe

Sieci WAN umożliwiają komunikację i wymianę
danych za pośrednictwem routerów łączących
poszczególne składowe sieci LAN, MAN.

Do przesyłania w sieci „ramek” i „pakietów”
wykorzystywane są przełączniki.

Protokoły łącza danych w sieci WAN odpowiadają za
poprawną komunikację i transport „ramek”
pomiędzy systemami, realizowaną poprzez
pojedyncze łącze danych. Protokoły te zostały
zaprojektowane do pracy za pośrednictwem
dedykowanych, przełączanych usług „punkt-punkt”
oraz wielopunktowych i wielodostępnych, takich jak
Frame Relay.

Sieci WAN – rozległe. Organizacje

ITU-T (ang. International Telecommunication Union
-Telecommunication Standardization Sector) - Sektor
Standaryzacji Telekomunikacyjnej Międzynarodowej
Unii Telekomunikacyjnej, dawniej CCITT (ang.
Committee for International Telegraph and Telephone),

ISO (ang. International Organization for
Standardization- Międzynarodowa Organizacja ds.
Standaryzacji,

IETF (ang. Internet Engineering Task Force)- Grupa
Robocza ds. Technicznych Internetu,

EIA (ang. Electronic Industries Association)-
Stowarzyszenie Przemysłu Elektronicznego.

Sieci WAN - rozległe

Obecnie sieci rozległe mają szerokie
zastosowanie w e-administracji”, „e-biznesie”,
e-edukacji itp.
Sieci WAN umożliwiają szybką wymianę
danych, dostęp do danych, informacji i
potrzebnego oprogramowania itp.

Sieci WAN – rozwiązania technologiczne

1. Łącza dodzwaniane (dial-up)
2. ISDN
3. DSL
4. Frame Relay
5. ATM
6. Łącza dzierżawione
7. Modem kablowy
8. X.25

Sieci WAN -

łącza dodzwaniane (dial-up)

Łącza dodzwaniane stosowane są tam, gdzie
potrzebne są sporadyczne transfery danych o
niewielkiej objętości. Mogą być używane modemy i
analogowe linie telefoniczne. Umożliwiają one
zestawianie dedykowanych połączeń komutowanych
o niewielkiej przepustowości.

Dzięki modemom możliwa jest transmisja danych
przez telefoniczną sieć głosową. Modem moduluje
dane binarne, przetwarzając je w sygnał analogowy
u nadawcy, a u odbiorcy demoduluje sygnał
analogowy i przekształca go w dane binarne.

Sieci WAN -

łącza dodzwaniane (dial-up)

W tradycyjnej telefonii stosuje się kable miedziane,
służące jako pętle lokalne, łączące aparat
telefoniczny abonenta z publiczną komutowaną
siecią telefoniczną PSTN (ang. Public Switched
Telephone Network).

Sieci WAN -

ISDN (ang. Integrated Services Digital Network)

sieć cyfrowa z integracją usług.

W sieci zintegrowanych usług cyfrowych ISDN,
połączenie jest realizowane w kanałach nośnych o
przepustowości 64Kb/s, używanych do przesyłania
głosu i danych, oraz w kanale sygnalizacyjnym delta
służącym do zestawiania połączeń oraz do innych
zastosowań.

Kanał o przepustowości 64 Kb/s zapewnia większą
przepustowość niż modemowe łącze analogowe. Jeśli
potrzebna jest większa przepustowość, można
uaktywnić drugi kanał, co łącznie zapewnia
przepustowość 128 Kb/s. Mimo, iż przepustowość ta
nie jest wystarczająca do przesyłania obrazu wideo,
umożliwia jednoczesne prowadzenie kilku rozmów
głosowych i równoległe przesyłanie danych.

Sieci WAN -

ISDN

Sieci WAN -

DSL

Cyfrowe łącza abonenckie DSL (ang. Digital
Subscriber Line) to technologia szerokopasmowa,
umożliwiająca przesyłanie danych do abonentów,
zapewniając dużą przepustowość po kablach
miedzianych.

Technologia DSL umożliwia dostawcy usług
udostępnianie klientom szybkich sieci z
wykorzystaniem zainstalowanych linii telefonicznych
stanowiących pętlę lokalną. Dzięki tej technologii,
pętla lokalna może być używana do nawiązywania
tradycyjnego głosowego połączenia telefonicznego,
a jednocześnie obsługuje stale aktywne łącze
zapewniające natychmiastową łączność z siecią
danych.

Sieci WAN - DSL

Sieci WAN - DSL

Wyróżnia się siedem typów usług DSL, oferujących
szybkości od 16 kb/s do 52 Mb/s. Linie DSL mogą
być symetryczne (dane przepływają z tą samą
szybkością w obu kierunkach) albo asymetryczne
(szybkość przesyłania danych do abonenta jest
większa niż od abonenta do sieci). Łącza
asymetryczne dobrze nadają się do komunikacji z
Internetem, gdyż z reguły użytkownicy więcej
danych pobierają niż wysyłają.

Sieci WAN –

Frame Relay

Sieć Frame Relay może pełnić funkcję sieci prywatnej.
Najczęściej jest ona udostępniona jako usługa w sieci
publicznej. Sieć składa się z wielu znajdujących się w
różnych miejscach przełączników Frame Relay
połączonych przy użyciu łączy dalekosiężnych.
Protokół Frame Relay jest często wykorzystywany do
łączenia sieci LAN.

Protokół Frame Relay zapewnia nieprzerwaną
komunikację opartą na medium o współużytkowanej
przepustowości, odpowiednią zarówno do przesyłania
głosu, jak i danych. Jest to idealne rozwiązanie do
łączenia korporacyjnych sieci LAN.
Krótkie łącze dzierżawione do sieci Frame Relay
zapewnia ekonomiczne połączenie między
rozproszonymi geograficznie sieciami LAN.

Sieci WAN – Frame Relay

Frame Relay jest protokołem zaprojektowanym z
myślą o współpracy z takimi protokołami jak TCP/IP
(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
oraz SPX/IPX (Sequenced Packet Exchange/Internet
Packet Exchange). Szybkości dostępowe do sieci
Frame Relay zaczynają się od 64kb/s a kończą na 2
Mb/s. Łącza międzywęzłowe mogą pracować z
predkością do 34 Mb/s, co ma istotny wpływ na
wydajmość sieci zbudowanej w oparciu o protokół
Frame Relay.

Sieci WAN - ATM

ATM (ang. Asynchronous Transfer Mode) to
asynchroniczny tryb przesyłania danych.
Technologia oparta jest na koncepcji istnienia dwóch
urządzeń końcowych (ang. end-point devices),
komunikujących się ze sobą przy pomocy
pośrednich przełączników. Szybkość przesyłania
danych w sieciach ATM przekracza 155 Mb/s.

Sieci WAN - ATM

Dużą zaletą sieci ATM jest zdolność do zapewnienia
klientom sieci, gwarantowanej jakości usług QoS (ang.
Quality of Service).

Źródło: http://www.sieci-informatyczne.yoyo.pl

Sieci WAN – łącze dzierżawione

Łącze dzierżawione (punkt-punkt) udostępnia
wstępnie zestawioną ścieżkę komunikacyjną WAN,
od siedziby klienta, przez sieć dostawcy, do
zdalnego miejsca docelowego. Łącza typu punkt-
punkt są zazwyczaj dzierżawione od operatorów,
dlatego nazywa się je łączami dzierżawionymi.

Źródło: http://www.sieci-informatyczne.yoyo.pl

Sieci WAN - łącze dzierżawione

Łącza dzierżawione są używane do budowy sieci WAN i
zapewniają stałą, dedykowaną przepustowość. Natężenie
ruchu w sieciach WAN jest często zmienne, natomiast
łącza dzierżawione mają stałą przepustowość. Z tego
powodu szerokość pasma takiego łącza, rzadko ściśle
odpowiada potrzebom.

Źródło: http://www.sieci-informatyczne.yoyo.pl

Sieci WAN – X.25

X.25 jest protokołem warstwy sieciowej, w którym
abonenci mają przydzielony adres sieciowy. Umożliwia
on ustanowienie w sieci obwodu wirtualnego, po
wysłaniu pod adres docelowy pakietu żądania
połączenia. Utworzonemu obwodowi SVC (ang.
Switched Virtual Circuit) nadawany jest numer kanału.
Pakiety danych, oznaczone numerem kanału, są
dostarczane pod odpowiedni adres. W jednym
połączeniu może być aktywnych wiele kanałów.

Źródło: http://www.sieci-informatyczne.yoyo.pl

Sieci WAN – topologia gwiazdy

Sieci WAN – topologia gwiazdy

Topologia gwiazdy budowana jest przez
połączenie wszystkich miejsc z centralnym
routerem, który stanowi dodatkowo urządzenie
integrujące miejscowe sieci lokalne. Zaletą topologii
gwiazdy jest wydajność. Droga do użytkownika
prowadzi bezpośrednio, bez szeregu routerów, lecz
tylko przez jedno centralne łącze transmisyjne. W
przypadku jego uszkodzenia cała sieć przestaje
działać.

Sieci WAN – topologia siatki

Sieci WAN – topologia siatki

Topologia siatki pełnej charakteryzuje się
maksymalną niezawodnością. Każdy węzeł jest
bezpośrednio połączony ze wszystkimi pozostałymi.
Dzięki temu otrzymuje się dużą ilość dodatkowych
tras do poszczególnych lokalizacji. Linia transmisji
nie używa punktów pośredniczących między dwoma
miejscami. Topologia siatki jest bardzo kosztowna ze
względu na ilość łącz oraz wieloportowych urządzeń.

Sieci WAN – topologia pierścienia

Sieci WAN – topologia wielowarstwowa

Wybierając topologię sieci uwzględniamy:

1. ilość danych,
2. dane klient-serwer,
3. tolerancję na opóźnienia,
4. tolerancję na przerwy w dostępności sieci,
5. tolerancje na błędy,
6. priorytety,
7. typ protokołu,
8. średnią długość pakietu,
9. orientację na połączenia.

Wybierając topologię uwzględniamy również
wymagania przedsiębiorstwa oraz koszty, które będą
możliwe do przyjęcia.

W sieciach rozległych WAN wykorzystuje się takie
urządzenia jak:

1. routery- świadczą wiele usług, w tym łączenie sieci w

intersieci poprzez posiadane interfejsy WAN,

2. przełączniki (ang. switches)- zapewniają połączenia do

przesyłania głosu, danych i transmisji wideo,

3. modemy- realizują usługi głosowe, funkcje jednostek

obsługi kanału/jednostek obsługi cyfrowej (CSU/DSU)
będących interfejsami usług T1/E1 oraz adapterów
terminali/zakończeń sieciowych 1 (TA/NT1) będących
interfejsami usług ISDN (ang. Integrated Services Digital
Network),

4. konwertery (ang. transceivers)- przekształcają szeregowe

sygnały elektryczne (kabel miedziany) w urządzeniu, na
szeregowe sygnały optyczne (światłowód), które po
zogniskowaniu są przesyłane przez kabel światłowodowy. Po
stronie odbierającej transceiver w sposób niezawodny
zamienia sygnały optyczne na elektryczne,

5. serwery komunikacyjne- zapewniające zestawianie łączy

komutowanych do i od użytkowników.

PYTANIA ???

D Z I Ę KU J Ę