همه ما با تعریف شبکه های WAN آشنا هستیم. در این مقاله نگاهی خواهیم داشت به تکنولوژی های WAN و در نتیجه دید وسیعی برای انتخاب بهترین راهکارها پیدا خواهیم کرد. می دانیم که پروتکل های WAN در لایه های Physical و Data-Link از مدل OSI کار می کنند. مشهورترین WAN Protocols شامل HDLC ، PPP ، Frame-Relay ، ATM و بسیاری دیگر هستند.
ويژگی های شبکه های WAN
شبكه های WAN ، يك حوزه جغرافيائی گسترده نظير يك شهرستان ، استان و يا يك كشور را تحت پوشش قرار داده و معمولا” از امكانات ارائه شده توسط شركت های مخابراتی استفاده می نمايند . اين نوع شبكه ها دارای خصوصيات زير می باشند :
- دستگاه های موجود در يك حوزه جغرافيائی گسترده را به يكديگر متصل می نمايند .
- از سرويس های ارائه شده توسط شركت های مخابراتی به منظور حمل داده استفاده می نمايند .
- از اتصالات سريال مختلف به منظور دستيابی به پهنای باند در يك حوزه جغرافيائی گسترده استفاده می نمايند .
لایه های 1 و 2 شبکه به یکی از شبکه های LAN یا WAN اختصاص دارد . زیرا هر دوی آنها بر روی لایه 1 و 2 مدل OSI قرار میگیرند و شباهت های زیادی از حیث تعریف مشخصه های کابل ها ، سرعت انتقال، کد گذاری و نحوه ارسال داده بر روی لایه فیزیکی دارند .
البته تفاوت هایی از قبیل بعد مسافت بین نودها و تملک بر خطوط ارتباطی بین شبکه یا شبکه ها وجود دارد . یکی از مهمترین تفاوت هایی که بین بستر شبکه های محلی و بستر شبکه های WAN وجود دارد این است که معمولا شما در شبکه های محلی بستر را با خرید تجهیزات مورد نیاز بصورت اختصاصی برای شبکه خود مهیا می کنید و مالکیت بستر ارتباطی با شماست. تمامی زیرساخت های ارتباطی موجود در شبکه های محلی متعلق به صاحب آن است و این در حالی است که بر خلاف شبکه های محلی در شبکه های گسترده، شما بستر ارتباطی را بصورت اختصاصی و تملیکی در اختیار ندارید و در واقع تمامی بسترهای ارتباطی بصورت اجاره ای در اختیار استفاده کنندگان قرار می گیرند.
معرفی خط اجاره ای در شبکه های WAN
خط اجاره ای در واقع یک خط تلفن دائمی است که بین دو نقطه از سرویس های مخابراتی در اختیار مشتریان قرار می گیرد. معمولا استفاده از Lease Line ها برای شرکت ها و سازمان هایی که دارای نقاط مختلف جغرافیایی هستند توصیه می شود. تصور کنید سازمان شما در حال گسترش است و در شهرهای دیگری در حال افزایش شعب می باشد و هر کدام از این شعب یه شبکه محلی دارد.
حال شما برای برقراری ارتباط بین شبکه های محلی و ارسال داده نیاز به برقراری ارتباط دارید و این امر از طریق روتر و خطوط اجاره ای میسر می گردد. برخلاف خطوط تلفن Dial Up و ارتباطاتی از این قبیل ، خطوط Lease Line همیشه فعال هستند و بدون وقفه سرویس دهی می کنند.
هزینه ای که برای اجاره خطوط Leased Line پرداخت می شود بصورت یک مبلغ ثابت ماهیانه پرداخت می شود. تنها معیارهایی که می تواند هزینه پرداختی برای این سرویس ها را متفاوت کند طول مسیر ارتباطی و همچنین سرعتی است که از Leased Line می خواهیم.
با توجه به اینکه خط ارتباطی ایجاد شده صرفا ترافیک اختصاصی شما را انتقال می دهد و ترافیک دیگران وارد این خط نمی شود ، انتقال دهنده می تواند یک سطح قابل قبول از کیفیت را به مشتری بدهد . با استفاده از این خطوط دیگر محدودیت فاصله معنایی ندارد و می توانید ارتباط راه دور داشته باشید در واقع این خطوط مثل کابل Crossover عمل میکند و دو روتر را به هم متصل می نماید و روترها بر روی این خطوط می توانند ارتباط دو طرفه داشته باشند . در این خطوط با بهره گیری از 2 مودم مخصوص به خطوط Leased از پهنای باند اختصاصی میتوان استفاده نمود .
تجهیزاتی که برای برقراری ارتباط نیاز دارید شامل روتر ، مودم CSU/DSU و کابل DTE/DCE می باشد. مودم فوق عملیات ارسال و دریافت اطلاعات بر روی لایه فیزیکی را بر عهده دارد . سر کابل DCE را به مودم متصل کنید و سر دیگر کابل DTE را به پورت سریال روتر متصل نمایید.
DSL و شبکه های WAN
در اکثر کشورها برای راه اندازی تلفن از کابل مسی استفاده می شود . كابل مسی دارای پهنای به مراتب بیشتر نسبت به آن چیزی است كه در مكالمات تلفنی استفاده می گردد و از این پهنای باند باقی مانده بدون تاثیر گذاری منفی بر مکالمه صوتی به منظور انتقال داده استفاده می گردد.
به منظور شناخت نحوه عملكرد DSL ، لازم است در ابتدا با یك خط تلفن بیشتر آشنا گردید. اكثر خطوط تلفن و تجهیزات مربوطه دارای محدودیت فركانسی در ارتباط با سوئیچ ، تلفن و سایر تجهیزاتی می باشند كه بنوعی در فرآیند انتقال سیگنا ل ها دخالت دارند. صدای انسان ( در یك مكالمه صوتی معمولی ) توسط سیگنال هائی با فركانس بین صفر تا 3400 قابل انتقال است . محدوده فوق بسیار ناچیز است .
مثلا در مقایسه با اغلب بلندگوهای استریو كه دارای محدوده بین 20 تا 20000 هرتز می باشند. كابل استفاده شده در سیستم تلفن قادر به انتقال سیگنال هائی با ظرفیت چندین میلیون هرتز می باشد.
بدین ترتیب در مكالمات صوتی صرفا از بخش بسیار محدودی از پهنای باند موجود، استفاده می گردد. با استفاده از پهنای باند باقی مانده می توان علاوه بر بهره برداری از پتانسیل های موجود، بگونه ای عمل نمود كه كیفیت مكالمات صوتی نیز دچار افت نگردند.
تجهیزات پیشرفته ای كه اطلاعات را بصورت دیجیتال ارسال می نمایند ، قادر به استفاده از ظرفیت خطوط تلفن بصورت كامل می باشند که DSL چنین عملی را انجام می دهد. سرویس های DSL ضمن اینکه می توانند سرعت هایی بالغ بر چندین مگابیت بر ثانیه را داشته باشند و هزینه ای به تناسب کمتر از سرویس های مداری مخابرات دارند برای خود دارای نقاط ضعفی هم هستند.
Serial WAN Communications
ارتباط های سریال WAN به دو گروه تقسیم می شوند. دسته اول هم زمان یا Synchronous و دسته دوم غیر هم زمان یا Asynchronous Communication هستند.
Synchronous Communication ها از Clocks استفاده می نمایند. ( Timing ) فرستنده و گیرنده خود را توسط مقیاس زمان همگام می نمایند. بنابراین سریع تر هستند و سربار کم تری را تحمیل می نمایند. در این دسته یک بلاک – Block – از کاراکترها به صورت یک جا و در یک زمان منتقل می شوند.
ارتباط سریال WAN غیر هم زمان از Timing استفاده نمی کند. بنابراین فرستنده و گیرنده با یکدیگر هماهنگ نیستند ، در نتیجه در این حالت هر کاراکتر در زمان جداگانه ای جا به جا می شود.
از طرفی دیگر باید بدانیم که اینترفیس های سریال نیز دو نوع هستند. نوع اول DCE یا Data Communication Equipment قابلیت Clocking و تغییر User Data به فرمت Service Provider را دارا هستند. مشهورترین مثال آن CSU/DSU است. نوع دوم DTE یا Data Terminal Equipment هستند. DTE برای عملیات به DCE نیاز دارد.
ویژگی های WAN Protocols
تا این جا ویژگی های اساسی تمام پروتکل های WAN را بررسی نمودیم. اکنون هر کدام از آن را به اختصار معرفی می نماییم :
HDLC یا High-Level Data Link Control
این پروتکل که به صورت Synchronous کار می کند یکی از ساده ترین پروتکل های WAN است.
HDLC یک پروتکل WAN Encapsulation است که در لایه دو کار می کند و جهت لینک های Synchronous استفاده می شود. این ساده ترین پروتکلی است که شما می توانید جهت ارتباط دو Remote Office بر روی خط های اجاره ای از آن بهره ببرید.
نسخه های HDLC یا High-Level Data Link Control:
HDLC دو نسخه دارد. یک نسخه استاندارد که همه ما صرف نظر از اینکه از چه برند Router ای استفاده می نماییم آن را می شناسیم. نسخه دیگر ، ورژن اختصاصی کمپانی سیسکو است که با نام Cisco Proprietary Version مشهور است و تنها در تجهیزات سیسکو وجود دارد. اگر نگاهی به فریم های هر دو نسخه HDLC بیاندازید ، متوجه می شوید که تنها تفاوت این دو در یک فیلد اضافه به نام Proprietary یا اختصاصی است.
ضعف HDLC چیست؟
با وجود سادگی این پروتکل ، Administrator ها کم تر از آن استفاده می کنند. دلیل این موضوع آن است که در HDLC هیچ مکانیزم Authentication ای وجود ندارد.
اکنون استفاده از HDLC در بسیاری از سازمان ها به هیچ عنوان منطقی نیست. اما پروتکل جایگزین آن چیست؟ در واقع پروتکل PPP بهبود یافته HDLC است که اکنون جایگزین آن شده است. البته Point to Point Protocol نیز امنیت زیادی ندارد ، اما در هر حال هنوز در بسیاری از سازمان ها استفاده می گردد.
PPP یا Point to Point Protocol
این پروتکل بر پایه HDLC بنا شده است و نسبت به آن از ویژگی احراز هویت برخوردار است. از برتری های دیگر PPP نسبت به HDLC پشتیبانی از Multilink ، Error Detection و Quality Check است.
Frame Relay
پروتکل لایه دو دیگری است که بر مبنای X.25 بنا شده است. فریم ریلای در حال حاضر به ندرت استفاده می شود.
ATM یا Asynchronous Transfer Mode
اِی تی ام یک WAN Protocol برای شبکه های سلولی است که در T3 ، E3 و Sonet به وفور استفاده می شود.
مدل ارائه سرویس در WAN
ارائه سرویس در WAN به سه روش صوت می پذیرد. این Service Type ها شامل Leased Lines ، Circuit-Switched Network و Packet-Switched Network هستند که هر کدام سودمندی های خاص خود را دارند.
Leased Line یا خطوط اجاره ای
Leased Line ها خطوط اجاره ای هستند که توسط شرکت های Service Provider ( از جمله مخابرات ) به صورت اختصاصی یا Dedicated به مشتریان شان اجاره داده می شود. در این روش هر مشتری خط ارتباط مخصوص به خود را به صورت جداگانه دارد ، اما هزینه آن بالا است. در تصویر زیر شمایی کل از Leased Line نمایش داده شده است. شاید در نگاه اول نکته خاصی را در تصیویر زیر متوجه نشوید ، اما در مقایسه با شماتیک های بعدی مربوط به Circuit-Switched Networks و Packet Switched-Networks این تفاوت را بیشتر درک می کنید.
Circuit-Switched Networks
در این نوع سرویس یک مسیر مداری اختصاصی برای مشتری توسط Service Provider ارائه می شود. PSTN و ISDN مثال هایی از این نوع شبکه ها هستند.
Packet-Switched Networks
در مدل ارائه سرویس Packet-Switched Networks یک مسیر مداری اختصاصی و مجازی به مشتری تعلق می گیرد. بیشتر شبکه های Packet-Switched از MPLS استفاده می نمایند.
