WAN

Una Wide Area Network (WAN) è una rete di dispositivi, reti locali (LAN), o Metro Area Networks (MANs), che sono collegati tramite linee di comunicazione wireless o via cavo.[1] Una rete privata virtuale (VPN) collega diversi siti WAN.[2] Tali collegamenti si estendono su vaste aree geografiche e possono verificarsi tra città, regioni e persino paesi. Una WAN è spesso utilizzata da grandi aziende che cercano di gestire e condividere informazioni e risorse tra le filiali. Questo tipo di rete è utilizzato principalmente come un modo per connettere LAN più piccole e anche se hanno capacità di trasmissione dati più lenta da LAN, sono in grado di connettere un'area di copertura più ampia.

Funzionalità

Le reti ad ampio raggio sono gestite da fornitori di servizi di rete come le società satellitari, le società telefoniche, le società via cavo o i fornitori di servizi Internet (ISP).[3] Queste società sono in grado di stabilire grandi collegamenti di rete che coprono città o stati. Gli utenti possono quindi affittare l'uso di queste reti da queste aziende. Tali connessioni a lunga distanza sono stabilite attraverso collegamenti satellitari, fili di rame per il telefono o, più recentemente, cavi[4] in fibra ottica che creano connessioni punto a punto o operano attraverso reti a commutazione di pacchetto.[5] Le reti punto-punto utilizzano linee di accesso analogiche mentre un modem lavora per collegare un dispositivo, come un personal computer, alle linee telefoniche. La trasmissione dei dati avviene in pacchetti attraverso reti a commutazione di pacchetto che sono ampiamente condivise tra i dispositivi.

Al fine di garantire la sicurezza dei dati in queste grandi reti, è integrata una Virtual Private Network (VPN).[6] Una VPN funziona per proteggere la comunicazione su una grande rete integrando un sistema di metodi di autenticazione. Gli utenti devono disporre dei codici di accesso, delle password o di altre forme di identificazione necessarie per accedere ad applicazioni o risorse private e riservate.[7]

Classificazioni

Pur mantenendo il principio generale di stabilire connessioni di rete in aree più ampie, esistono diversi modi in cui tali connessioni. I tipi di connessioni WAN possono essere suddivisi in 3 categorie, linee affittate, reti di commutazione di circuito e reti di commutazione di pacchetti.

Linee affittate

Le linee affittate sono reti private che i fornitori di servizi di rete affittano a grandi aziende e organizzazioni che desiderano utilizzare una linea privata e sicura per lo scambio di risorse di dati riservati. Queste linee sono chiamate anche linee dedicate che vengono create attraverso un unico collegamento di rete punto a punto con filiali distanti tra loro. Queste linee affittate sono in grado di trasmettere dati ad alta velocità fino a 64 Gbps.

Circuito di commutazione di rete

Una rete di commutazione di circuito è in grado di gestire e controllare la trasmissione dei dati in base all'utilizzo. Le connessioni vengono avviate quando c'è un messaggio da inviare e terminano quando non c'è più bisogno del collegamento. Le linee di comunicazione disponibili sono disponibili e riservate a seconda delle esigenze di trasmissione dati.[8] Uno svantaggio di questo tipo di connessione è la presenza di ritardi nell'utilizzo di più linee. Le altre linee non saranno disponibili fino a quando tali collegamenti non saranno terminati.[9] L'Integrated Services Digital Network (ISDN) è una connessione di uso comune che rientra in questa categoria.

Rete di commutazione a pacchetti

I fornitori di servizi di rete sono in grado di ottimizzare le infrastrutture fisiche costruite per supportare una rete WAN utilizzando una connessione di rete a commutazione di pacchetto in quanto consente agli utenti di condividere risorse di rete comuni. Creando circuiti virtuali all'interno della rete al fine di creare reti private individuali per gli utenti che condividono la linea principale, gli ISP sono in grado di massimizzare l'uso delle loro risorse. Questo viene fatto creando pacchetti di dati più piccoli che contengono parti di un intero messaggio; ogni pacchetto di dati contiene gli indirizzi di origine e di destinazione per facilitare la trasmissione dei dati. Alcuni esempi di reti di commutazione di pacchetti sono ATM, Frame Relay e X.25.[10] I pacchetti di datagramma e i pacchetti di dati del circuito virtuale differiscono nel metodo con cui i dati viaggiano attraverso la rete.[11] I pacchetti di datagramma sono in grado di prendere qualsiasi linea di connessione nella rete per raggiungere l'indirizzo di destinazione, mentre i pacchetti di dati del circuito virtuale dipendono dall'uso della connessione più logica per la trasmissione dei dati tra il nodo sorgente e il nodo ricevente.

Ci sono diversi modi in cui una LAN può connettersi ad una rete più grande. Un protocollo WAN si riferisce al modo in cui queste connessioni sono stabilite. In precedenza, i tipi generali di connessioni, come le linee affittate, la commutazione di circuito e le reti a pacchetti, presentavano i metodi in cui viene stabilita una rete e il modo in cui questi trasmettono i dati. Più specificamente, ci sono alcuni protocolli WAN comunemente usati, questi diversi tipi di protocolli includono:[12]

HDLC

Un Data Link Control (HDLC) di alto livello è un protocollo WAN che funziona al secondo livello del modello di riferimento OSI (Open Systems Interconnection) che si riferisce allo strato di dati di un sistema. Organizzazione dei dati in frame che sono unità individuali consegnate ad un indirizzo di destinazione attraverso una rete. Un processo di verifica viene fatto all'indirizzo di destinazione.

Costruito sulla base del Synchronous Data Link Control (SDLC) creato da IBM, HDLC è stato modificato da Cisco e viene utilizzato come protocollo predefinito sulla maggior parte delle interfacce seriali Cisco. Il protocollo HDLC è una forma di protocollo orientato ai bit in grado di supportare varie forme di connessione come ad esempio: Comunicazione punto a punto Comunicazione punto-multipunto Connessione simultanea a due vie su circuiti full duplex Connessione alternata a due vie su circuiti full duplex Collegamento sincrono Collegamento asincrono Collegamento tra stazioni equivalenti Collegamento tra stazioni host e stazioni remote Piena trasparenza dei dati

PPP

Un protocollo punto a punto (PPP) è una connessione stabilita tra due nodi principali ed è in grado di autenticazione dei dati, rilevamento degli errori, monitoraggio della qualità dei collegamenti e bilanciamento dei carichi. PPP si basa su HDLC e crea anche pacchetti di dati chiamati frame che dovrebbero contenere (1) un Flag per determinare l'inizio del frame, (2) una sequenza di protocolli per identificare il tipo di protocollo identificato nel pacchetto di dati, (3) i dati effettivi per la trasmissione, (4) una sequenza di controllo dei frame utilizzata per verificare la presenza di errori. Ora utilizzato come standard industriale, questo protocollo fornisce collegamenti punto a punto tra i nodi. E 'anche più comunemente usato per le connessioni dial-up a Internet,

Relè a telaio

Un tipo di rete a frame relay si basa su una connessione di rete a commutazione di pacchetti con pacchetti di dati di tipo circuito virtuale noti come circuiti virtuali permanenti (PVC). Ciò si basa su una rete di commutazione di pacchetti sviluppata negli anni '90 in grado di funzionare a velocità di 64 Kbps - 45 Mbps. Gli switch frame relay sono sul frame dei pacchetti di dati, consentendo a questo tipo di rete di controllare la congestione del traffico e di utilizzare un metodo dinamico di allocazione della larghezza di banda. Le reti Frame Relay sono state usate popolarmente anni fa, ma sono state sostituite da nuove tecnologie.

X.25

L'X.25 è stato sviluppato principalmente negli anni '70 per trasportare i segnali dati vocali su linee telefoniche in rame come dati analogici. Considerato come uno dei più antichi metodi di connessione a commutazione di pacchetto, questo è stato successivamente integrato come protocollo WAN per stabilire la rete, consentendo a dispositivi su diverse reti pubbliche di comunicare e connettersi tramite un dispositivo intermedio al terzo livello dell'OSI, il livello di rete. L'uso di X.25 è diventato popolare negli anni '80. I pacchetti di dati X.25 possono contenere fino a 128 byte, limitando l'uso principale di questo metodo di connessione alle applicazioni ATM (Automatic Teller Machine) e ai processi di verifica delle carte di credito.

BANCOMAT

La modalità di trasferimento asincrono (ATM) si basa su una tecnologia orientata alla connessione che opera stabilendo 2 endpoint con un circuito virtuale. Applica un metodo di comunicazione a commutazione di pacchetto che si basa sulla trasmissione di dati sotto forma di piccole celle di dimensioni fisse. Questi dati sono confezionati in pacchetti da 53 byte che vengono trasmessi in modo asincrono attraverso un cavo fisico o filo. La velocità dei dati può variare da 155.520 Mbps - 622.080 Mbps. Utilizza un protocollo di cella relè che funziona al meglio per il collegamento in rete dati WAN e il trasporto dei media in tempo reale. Le capacità di ATM gli hanno permesso di funzionare come protocollo di base per la Synchronous Optical Network (SONET) che è lo scheletro dell'ISDN.

Accesso a banda larga

L'accesso a Internet a banda larga si riferisce al protocollo WAN più diffuso fino ad oggi. Consente l'accesso a Internet ad alta velocità con velocità di trasmissione dati superiori a 256Kbps. Le attuali tecnologie a banda larga includono la Digital Subscriber Line (DSL) e i modem via cavo. La più recente connessione a banda larga è l'utilizzo di cavi in fibra ottica per la trasmissione dati. Il risultato è una trasmissione dati ad ampia larghezza di banda che è in grado di inviare o ricevere più segnali e vari tipi di dati.

Dispositivi WAN

Nonostante i molteplici tipi di connessioni che possono essere create per formare una rete WAN, queste linee si basano su componenti hardware o software simili che sono necessari per creare una rete pubblica o privata.

Interruttore WAN

Uno switch WAN funziona come un dispositivo internetwork multi-porta che opera al livello di collegamento dati del modello di riferimento OSI. Viene utilizzato nelle reti di trasporto per cambiare l'uso del traffico.

Server di accesso

Funzionando come punto di accesso per altri nodi della rete, un server di accesso è il luogo in cui si concentrano le connessioni dial-in e dial-out. Un server di accesso fisico può essere configurato per fornire diritti ad altri computer che sono o non sono membri della rete.

Modem

Un modem è l'abbreviazione di Modulatore / Demodulatore. Si tratta di un hardware che ha il compito di tradurre i dati digitali in analogici, consentendo così la trasmissione dei dati attraverso le linee telefoniche.

CSU/DSU

Una Channel Service Unit o Digital Service Unit è un dispositivo di interfaccia digitale che fornisce la temporizzazione del segnale per le connessioni tra le apparecchiature terminali dati (DTE) e il dispositivo di terminazione del circuito dati (DCE). La CSU/DSU interpreta l'interfaccia fisica del DTE all'interfaccia del DCE.

Adattatore terminale ISDN

Questo è necessario per stabilire una connessione tra una connessione ISDN Basic Rate Interface Connection (BRIC) ad altre interfacce; fondamentalmente funziona come un modem ISDN che permette agli utenti di collegare il proprio dispositivo o LAN ad una linea ISDN dial-up terminata.

Interfaccia ad alta velocità

Funziona per integrare le interfacce del DTE e del DCE, consentendo connessioni ad alta velocità fino a 53 Mbps su WAN. Questo viene solitamente applicato come collegamento a breve distanza per un router LAN e una linea T3, stabilendo una connessione LAN-WAN funzionando sullo strato fisico del modello di riferimento OSI.

Storia

L'uso primario di una WAN era quello di creare connessioni private sulle filiali aziendali in aree remote che consentissero di trasportare segnali dati vocali all'interno dell'azienda. Il protocollo X.25 WAN è stato istituito negli anni '70 e svolgeva questa funzione commerciale. Tuttavia, le linee affittate WAN sono diventate molto più popolari nel corso degli anni '90, poiché un maggior numero di imprese ha iniziato a incorporarle come metodo per privatizzare e garantire le connessioni all'interno dell'azienda. Anche il protocollo Frame Relay è stato stabilito in questo periodo di tempo. Dopo un decennio è stato sviluppato anche il Multiprotocollo Label Switching (MPLS) e sono state create linee T1 o T3 per creare connessioni MPLS o per fornire comunicazioni VPN su Internet. Attualmente, le connessioni WAN delle linee affittate sono molto più costose e costose rispetto alle moderne connessioni domestiche o aziendali, in quanto richiedono cavi di rete sottomarini per stabilire linee di comunicazione cross-continent.[13]


  1. https://www.inc.com/encyclopedia/wide-area-networks-wans.html ↩︎

  2. https://searchnetworking.techtarget.com/definition/WAN-wide-area-network ↩︎

  3. https://networklessons.com/cisco/ccna-routing-switching-icnd1-100-105/introduction-to-wans-wide-area-network ↩︎

  4. https://techterms.com/definition/wan ↩︎

  5. https://www.inc.com/encyclopedia/wide-area-networks-wans.html ↩︎

  6. https://www.lifewire.com/wide-area-network-816383 ↩︎

  7. https://searchnetworking.techtarget.com/definition/virtual-private-network ↩︎

  8. http://docwiki.cisco.com/wiki/Introduction_to_WAN_Technologies ↩︎

  9. http://www.pearsonitcertification.com/articles/article.aspx?p=2481850&seqNum=3 ↩︎

  10. http://docwiki.cisco.com/wiki/Introduction_to_WAN_Technologies ↩︎

  11. http://docwiki.cisco.com/wiki/Introduction_to_WAN_Technologies ↩︎

  12. http://www.freeccnastudyguide.com/study-guides/ccna/ch11/11-1-introduction-wide-area-networks/ ↩︎

  13. https://www.lifewire.com/wide-area-network-816383 ↩︎