stringtranslate.com

Магистральная сеть

Схема общенациональной магистральной сети.

Магистральная или основная сеть — это часть компьютерной сети , которая соединяет сети, обеспечивая путь для обмена информацией между различными локальными сетями или подсетями . [1] Магистраль может связывать вместе различные сети в одном здании, в разных зданиях в кампусе или на больших территориях. Обычно пропускная способность магистрали больше, чем у подключенных к ней сетей. [2]

Крупная корпорация, имеющая много филиалов, может иметь магистральную сеть, которая связывает все филиалы вместе, например, если кластер серверов должен быть доступен различным отделам компании, которые находятся в разных географических точках. Части сетевых соединений (например, Ethernet, беспроводные), которые объединяют эти отделы, часто упоминаются как сетевая магистраль. Перегрузка сети часто учитывается при проектировании магистральных сетей. [3] [4]

Одним из примеров магистральной сети является магистральная сеть Интернета . [5]

История

Теория, принципы проектирования и первый пример магистральной сети произошли от телефонной базовой сети, когда трафик был чисто голосовым. Базовая сеть была центральной частью телекоммуникационной сети , которая предоставляла различные услуги клиентам, подключенным к сети доступа . Одной из основных функций была маршрутизация телефонных звонков через PSTN .

Обычно этот термин относился к средствам связи с высокой пропускной способностью, которые соединяют основные узлы. Основная сеть обеспечивала пути для обмена информацией между различными подсетями .

В Соединенных Штатах основные местные сети обмена были связаны несколькими конкурирующими межсетевыми сетями ; в остальном мире основные сети были расширены до национальных границ.

Базовые сети обычно имели топологию с ячеистой структурой , которая обеспечивала соединения типа «любой-к-любому» между устройствами в сети. Многие основные поставщики услуг имели собственные базовые/магистральные сети, которые были взаимосвязаны. Некоторые крупные предприятия имели собственные базовые/магистральные сети, которые обычно подключались к сетям общего пользования.

Магистральные сети создают связи, которые позволяют осуществлять передачу на большие расстояния, обычно от 10 до 100 миль, а в некоторых случаях - до 150 миль. Это делает магистральную сеть необходимой для предоставления дальних беспроводных решений для предоставления интернет-услуг , особенно в отдаленных районах. [6]

Функции

Базовые сети обычно обеспечивали следующую функциональность:

  1. Агрегация: наивысший уровень агрегации в сети поставщика услуг. Следующий уровень в иерархии под основными узлами — распределительные сети, а затем — периферийные сети. Оборудование, размещаемое на территории клиента (CPE), обычно не подключается к основным сетям крупного поставщика услуг.
  2. Аутентификация : функция, позволяющая определить, имеет ли пользователь, запрашивающий услугу в телекоммуникационной сети, право делать это в этой сети или нет.
  3. Управление вызовами и коммутация: функциональность управления вызовами или коммутации определяет будущий ход вызова на основе обработки сигнализации вызова. Например, функциональность коммутации может решить на основе « вызываемого номера », что вызов будет направлен к абоненту в пределах сети этого оператора или с более распространенной переносимостью номера в сеть другого оператора.
  4. Тарификация: Эта функциональность сопоставления и обработки данных тарификации, генерируемых различными сетевыми узлами. Два распространенных типа механизмов тарификации, встречающихся в современных сетях, — это предоплаченная тарификация и постоплатная тарификация. См. Автоматический учет сообщений
  5. Вызов услуги: Основная сеть выполняет задачу вызова услуги для своих абонентов. Вызов услуги может происходить на основе некоторого явного действия (например, перевод вызова ) пользователем или неявно ( ожидание вызова ). Однако важно отметить, что выполнение услуги может быть или не быть основной сетевой функциональностью, поскольку сторонние сети и узлы могут принимать участие в фактическом выполнении услуги.
  6. Шлюзы : Шлюзы должны присутствовать в базовой сети для доступа к другим сетям. Функциональность шлюза зависит от типа сети, с которой он взаимодействует.

Физически одна или несколько из этих логических функций могут одновременно существовать в данном узле базовой сети.

Помимо вышеупомянутых функций, в состав базовой телекоммуникационной сети также входили:

Распределенная магистраль

Распределенная магистраль — это магистральная сеть, которая состоит из ряда устройств связи, подключенных к ряду центральных устройств связи, таких как концентраторы, коммутаторы или маршрутизаторы, в иерархии. [7] Этот тип топологии обеспечивает простое расширение и ограниченные капитальные затраты на рост, поскольку к существующим уровням можно добавлять больше слоев устройств. [7] В распределенной магистральной сети все устройства, которые получают доступ к магистрали, совместно используют среду передачи, поскольку каждое устройство, подключенное к этой сети, отправляет все передачи, размещенные в этой сети. [8]

Распределенные магистрали, на практике, используются всеми крупномасштабными сетями. [9] Приложения в корпоративных сценариях, ограниченных одним зданием, также практичны, поскольку определенные устройства связи могут быть назначены определенным этажам или отделам. [7] Каждый этаж или отдел имеет локальную сеть и коммутационный шкаф с главным концентратором или маршрутизатором этой рабочей группы , подключенным к шинной сети с помощью магистральных кабелей. [10] Еще одним преимуществом использования распределенной магистрали является возможность для сетевого администратора разделять рабочие группы для простоты управления. [7]

Существует вероятность возникновения отдельных точек отказа, что относится к устройствам подключения, расположенным высоко в иерархии серий. [7] Распределенная магистраль должна быть спроектирована так, чтобы отделить сетевой трафик, циркулирующий в каждой отдельной локальной сети, от трафика магистральной сети с помощью устройств доступа, таких как маршрутизаторы и мосты. [11]

Сломанный позвоночник

Обычная магистральная сеть охватывает расстояние, обеспечивая взаимосвязь между несколькими локациями. В большинстве случаев магистрали являются связями, а функции коммутации или маршрутизации выполняются оборудованием в каждой локации. Это распределенная архитектура.

Свернутая магистраль (также известная как перевернутая магистраль или магистраль-в-коробке) — это тип архитектуры магистральной сети. В случае свернутой магистрали каждое местоположение имеет ссылку на центральное местоположение для подключения к свернутой магистрали. Свернутая магистраль может быть кластером или отдельным коммутатором или маршрутизатором. Топология и архитектура свернутой магистрали — это звезда или корневое дерево .

Основными преимуществами подхода с коллапсированным хребтом являются:

  1. простота управления, поскольку магистраль находится в одном месте и в одном корпусе, и
  2. Поскольку магистраль по сути представляет собой объединительную плату или внутреннюю коммутационную матрицу блока, можно использовать запатентованную высокопроизводительную технологию .

Однако недостатком свернутой магистрали является то, что если коробка, в которой находится магистраль, выйдет из строя или возникнут проблемы с доступностью центрального местоположения, вся сеть выйдет из строя. Эти проблемы можно свести к минимуму, имея избыточные магистральные коробки, а также вторичные/резервные магистральные местоположения.

Параллельный позвоночник

Существует несколько различных типов магистралей, которые используются для сети масштаба предприятия. Когда организации ищут очень сильную и надежную магистраль, им следует выбирать параллельную магистраль. Эта магистраль является разновидностью свернутой магистрали, поскольку она использует центральный узел (точку подключения). Хотя с параллельной магистралью она допускает дублирование подключений, когда имеется более одного маршрутизатора или коммутатора . Каждый коммутатор и маршрутизатор соединены двумя кабелями. Наличие более одного кабеля, соединяющего каждое устройство, обеспечивает сетевое подключение к любой области сети масштаба предприятия. [12]

Параллельные магистрали дороже других магистральных сетей, поскольку они требуют больше кабелей, чем другие сетевые топологии . Хотя это может быть основным фактором при принятии решения о том, какую корпоративную топологию использовать, ее стоимость компенсирует эффективность, которую она создает, добавляя повышенную производительность и отказоустойчивость . Большинство организаций используют параллельные магистрали, когда в сети есть критически важные устройства. Например, если есть важные данные, такие как платежная ведомость , к которым должны иметь постоянный доступ несколько отделов, то ваша организация должна выбрать внедрение параллельной магистрали, чтобы убедиться, что подключение никогда не будет потеряно. [12]

Последовательная магистраль

Последовательная магистраль — это простейший вид магистральной сети. [13] Последовательные магистрали состоят из двух или более устройств, работающих в Интернете, соединенных друг с другом одним кабелем в режиме последовательного соединения. Последовательное соединение — это группа устройств связи, соединенных вместе в последовательном режиме. Концентраторы часто подключаются таким образом для расширения сети. Однако концентраторы — это не единственное устройство, которое может быть подключено к последовательной магистрали. Шлюзы , маршрутизаторы , коммутаторы и мосты чаще всего являются частью магистрали. [14] Топология последовательной магистрали может использоваться для сетей корпоративного масштаба, хотя она редко реализуется для этой цели. [15]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Что такое Backbone?". Whatis.com . Архивировано из оригинала 16 мая 2008 г. Получено 25 июня 2007 г.
  2. ^ "Backbone Networks". Глава 8. Angelfire. Архивировано из оригинала 28 июля 2020 г. Получено 2 октября 2013 г.
  3. ↑ Тернер, Бро (12 сентября 2007 г.). «Перегрузка в магистральной сети: телекоммуникационные и интернет-решения». CircleID. Архивировано из оригинала 18 февраля 2020 г. Получено 2 октября 2013 г.
  4. ^ Кашьяп, Абишек; Сан, Фангтинг; Шайман, Марк. «Размещение реле для минимизации перегрузки в беспроводных магистральных сетях» (PDF) . Кафедра электротехники и вычислительной техники, Мэрилендский университет. Архивировано (PDF) из оригинала 5 октября 2013 г. . Получено 2 октября 2013 г. .
  5. ^ Хауди, Бен (28 января 2013 г.). «The Backbone’s connected to the…». KashFlow. Архивировано из оригинала 5 октября 2013 г. Получено 2 октября 2013 г.
  6. ^ Networks, Ceragon. "Что такое 5G Wireless Backhaul". www.ceragon.com . Архивировано из оригинала 2022-05-20 . Получено 09.05.2022 .
  7. ^ abcde Дин, Тамара (2010). Network+ Guide to Networks 5th Edition . Бостон, Массачусетс: Cengage Course Technology. стр. 202. ISBN 978-1423902454.
  8. ^ "Распределенная магистральная сеть". Руководство по проектированию BICSI Lan (PDF) . 1996. стр. 20. Архивировано (PDF) из оригинала 19 июля 2011 г. Получено 7 мая 2011 г.
  9. ^ Дули, Кевин (1 января 2002 г.). «Проектирование крупномасштабных сетей». Онлайн-каталог O'Reilly . стр. 23. Архивировано из оригинала 7 ноября 2012 г. Получено 7 мая 2011 г.
  10. ^ "Распределенная магистраль". Архивировано из оригинала 9 октября 2011 г. Получено 7 мая 2011 г.
  11. ^ Бун и Кепекчи (1996). Руководство по проектированию локальной сети BICSI . Тампа, Флорида. С. 20–21.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  12. ^ ab Дин, Тамара (2010). Network+ Guide to Networks 5th Edition . Бостон, Массачусетс: Cengage Course Technology. стр. 203–204. ISBN 978-1423902454.
  13. ^ CompTIA Network+ Подробно, Глава 5, стр. 169
  14. ^ Дин, Тамара (2010). Network+ Guide to Networks 5th Edition . Бостон, Массачусетс: Cengage Course Technology. ISBN 978-1423902454.
  15. ^ "Магистральные сети". Архивировано из оригинала 2006-07-18.

Внешние ссылки