Глобальная сеть ( WAN ) — это телекоммуникационная сеть , которая простирается на большую географическую область. Глобальные сети часто создаются с арендованными телекоммуникационными каналами . [1]
Предприятия, а также школы и государственные учреждения используют глобальные сети для передачи данных сотрудникам, студентам, клиентам, покупателям и поставщикам из разных мест по всему миру. По сути, этот режим телекоммуникаций позволяет бизнесу эффективно выполнять свои ежедневные функции независимо от местоположения. Интернет можно считать WAN. [2] Однако многие WAN созданы для одной конкретной организации и являются частными. WAN можно отделить от локальных сетей (LAN), поскольку последние относятся к физически близким сетям.
Учебное определение WAN — это компьютерная сеть, охватывающая регионы, страны или даже весь мир. [3] [4] Однако с точки зрения применения протоколов и концепций связи, возможно, лучше всего рассматривать WAN как технологии компьютерных сетей, используемые для передачи данных на большие расстояния и между различными сетями. Это различие вытекает из того факта, что общие технологии локальной сети (LAN), работающие на нижних уровнях модели OSI (например, формы Ethernet или Wi-Fi ), часто предназначены для физически близких сетей и, таким образом, не могут передавать данные на десятки, сотни или даже тысячи миль или километров.
WAN используются для соединения локальных сетей и других типов сетей вместе, чтобы пользователи и компьютеры в одном месте могли общаться с пользователями и компьютерами в других местах. Многие WAN созданы для одной конкретной организации и являются частными. Другие, созданные поставщиками интернет-услуг , обеспечивают соединения локальной сети организации с Интернетом.
WAN часто строятся с использованием выделенных линий . На каждом конце выделенной линии маршрутизатор соединяет LAN с одной стороны со вторым маршрутизатором в пределах LAN с другой. Поскольку выделенные линии могут быть очень дорогими, вместо использования выделенных линий WAN также могут быть построены с использованием менее дорогостоящих методов коммутации каналов или коммутации пакетов . Сетевые протоколы , включая TCP/IP, обеспечивают функции транспорта и адресации. Протоколы, включая Packet over SONET/SDH , Multiprotocol Label Switching (MPLS), Asynchronous Transfer Mode (ATM) и Frame Relay, часто используются поставщиками услуг для доставки соединений, которые используются в WAN. Также возможно построить WAN с Ethernet . [5]
Научные исследования в области глобальных сетей можно разделить на три области: математические модели , эмуляция сетей и сетевое моделирование .
Повышение производительности иногда достигается за счет использования глобальных файловых служб или оптимизации WAN .
Из приблизительно четырех миллиардов адресов, определенных в IPv4, около 18 миллионов адресов в трех диапазонах зарезервированы для использования в частных сетях . Пакеты, адресованные в этих диапазонах, не маршрутизируются в общедоступном Интернете; они игнорируются всеми общедоступными маршрутизаторами. Поэтому частные хосты не могут напрямую взаимодействовать с общедоступными сетями, но для этой цели требуют трансляции сетевых адресов на шлюзе маршрутизации.
Поскольку две частные сети, например, два филиала, не могут напрямую взаимодействовать через общедоступный Интернет, эти две сети должны быть соединены через Интернет через виртуальную частную сеть (VPN) или другую форму IP-туннеля , который инкапсулирует пакеты, включая их заголовки, содержащие частные адреса, для передачи через общедоступную сеть. Кроме того, инкапсулированные пакеты могут быть зашифрованы для защиты их данных.
Для широкополосных сетевых соединений доступно множество технологий. Примерами служат телефонные линии с коммутацией каналов , радиоволновая передача и оптоволокно . Новые разработки последовательно увеличили скорость передачи. В 1960 годуСкорость 110 бит/с была нормальной на границе WAN, в то время как основные соединения 56 или 64 кбит/с считались быстрыми. Сегодня домохозяйства подключены к Интернету с помощью коммутируемого доступа , асимметричной цифровой абонентской линии (ADSL), кабеля , WiMAX , сотовой сети или оптоволокна . Скорости, которые люди могут использовать в настоящее время, варьируются от 28,8 кбит/с через модем 28K по телефонному соединению до скоростей до 100 Гбит/с с использованием 100 Gigabit Ethernet .
Для внедрения WAN-сетей использовались следующие коммуникационные и сетевые технологии.
В 2017 году компания AT&T провела испытания для коммерческого использования 400-гигабитного Ethernet . [11] Исследователи Роберт Махер, Алекс Альварадо, Доманич Лавери и Полина Байвел из Университетского колледжа Лондона смогли увеличить скорость передачи данных до 1,125 терабит в секунду. [12] Христос Сантис, аспирант Скотт Стегер, Амнон Ярив, Мартин и Эйлин Саммерфилд разработали новый лазер, который потенциально в четыре раза увеличивает скорость передачи данных с помощью оптоволокна. [13]