WAN

Een wide area network (WAN) is een netwerk van apparaten, local area networks (LAN's) of Metro Area Networks (MAN's), die via draadloze of bekabelde communicatielijnen met elkaar verbonden zijn.[1] Een virtueel privénetwerk (VPN) verbindt verschillende WAN-sites met elkaar.[2] Dergelijke verbindingen strekken zich uit over grote geografische gebieden en kunnen zich voordoen tussen steden, regio's en zelfs landen. Een WAN wordt vaak gebruikt door grote bedrijven die op zoek zijn naar het beheren en delen van informatie en middelen tussen vestigingen. Dit type netwerk wordt voornamelijk gebruikt als een manier om kleinere LAN's aan te sluiten en hoewel ze langzamere datatransmissiemogelijkheden van LAN's hebben, zijn ze in staat om een groter dekkingsgebied aan te sluiten.

Functionaliteit

Wide area netwerken worden beheerd door netwerkdienstverleners zoals satellietbedrijven, telefoonbedrijven, kabelmaatschappijen of internet service providers (ISP's).[3] Deze bedrijven zijn in staat om grote netwerkverbindingen tot stand te brengen die steden of staten bestrijken. Gebruikers kunnen dan het gebruik van deze netwerken van deze bedrijven leasen. Dergelijke langeafstandsverbindingen worden tot stand gebracht via satellietverbindingen, koperdraden van telefoons of, meer recentelijk, glasvezelkabels[4] die ofwel punt-tot-puntverbindingen tot stand brengen, ofwel werken via pakketgeschakelde netwerken.[5] Point-to-point netwerken gebruiken analoge inbellijnen terwijl een modem werkt om een apparaat, zoals een personal computer, te verbinden met de telefoonlijnen. De gegevensoverdracht vindt plaats in pakketten over pakketgeschakelde netwerken die op grote schaal worden gedeeld tussen apparaten.

Om de veiligheid van de gegevens in deze grote netwerken te waarborgen, is een Virtual Private Network (VPN) opgenomen.[6] Een VPN werkt om de communicatie op een groot netwerk te beveiligen door de integratie van een systeem van authenticatiemethoden. Gebruikers moeten over de nodige toegangscodes, wachtwoorden of andere vormen van identificatie beschikken om toegang te krijgen tot particuliere en vertrouwelijke toepassingen of bronnen.[7]

Classificaties

Hoewel het algemene beginsel bij het tot stand brengen van netwerkverbindingen in bredere gebieden wordt gehandhaafd, zijn er verschillende manieren waarop deze verbindingen tot stand komen. De typen WAN-verbindingen kunnen worden onderverdeeld in 3 categorieën, huurlijnen, circuitgeschakelde netwerken en pakketgeschakelde netwerken.

Gehuurde lijnen

Leaselijnen zijn private netwerken die netwerkdienstverleners verhuren aan grote bedrijven en organisaties die een private en beveiligde lijn willen gebruiken voor de uitwisseling van vertrouwelijke gegevensbronnen. Deze lijnen worden ook wel aangeduid als speciale lijnen die via een enkele punt-tot-punt-netwerkverbinding tot stand worden gebracht met filialen die ver van elkaar verwijderd zijn. Deze huurlijnen zijn geschikt voor datatransmissie met hoge snelheden tot 64 Gbps.

Circuit Switching Network

Een circuitswitchingnetwerk is in staat om de overdracht van gegevens op basis van het gebruik te beheren en te controleren. Verbindingen worden gestart wanneer er een bericht moet worden verzonden en het eindigt wanneer er geen verbinding meer nodig is. De beschikbare communicatielijnen zijn beschikbaar en gereserveerd, afhankelijk van de behoefte aan gegevensoverdracht.[8] Een nadeel van dit soort verbindingen is de aanwezigheid van vertragingen bij het gebruik van meerdere lijnen. Andere lijnen blijven onbeschikbaar totdat deze verbindingen worden beëindigd.[9] Het Integrated Services Digital Network (ISDN) is een veelgebruikte verbinding die onder deze categorie valt.

Pakketschakelnetwerk

Netwerkdienstverleners zijn in staat om de fysieke infrastructuren te optimaliseren die gebouwd zijn om een WAN-netwerk te ondersteunen door gebruik te maken van een pakketgeschakelde netwerkverbinding, aangezien het gebruikers in staat stelt om gemeenschappelijke netwerkbronnen te delen. Door virtuele circuits binnen het netwerk te creëren om individuele privé-netwerken op te zetten voor de gebruikers die de hoofdlijn delen, zijn ISP's in staat om het gebruik van hun middelen te maximaliseren. Dit wordt gedaan door kleinere gegevenspakketten te maken die delen van een heel bericht bevatten; Elk gegevenspakket bevat de bron- en bestemmingsadressen om de gegevensoverdracht te vergemakkelijken. Enkele voorbeelden van pakketgeschakelde netwerken zijn ATM, Frame Relay en X.25.[10] Datagrampakketten en Virtual Circuit-datapakketten verschillen in de manier waarop de gegevens door het netwerk reizen.[11] Datagram-pakketten zijn in staat om elke verbindingslijn in het netwerk te nemen om het bestemmingsadres te bereiken, terwijl Virtual Circuit-datapakketten afhankelijk zijn van het gebruik van de meest logische verbinding voor de gegevensoverdracht tussen het bronknooppunt en het ontvangende knooppunt.

Er zijn verschillende manieren waarop een LAN verbinding kan maken met een groter netwerk. Een WAN-protocol verwijst naar de manier waarop deze verbindingen tot stand komen. Vroeger presenteerden de algemene soorten verbindingen, zoals huurlijnen, circuitschakeling en pakketgeschakelde netwerken, de methoden waarmee een netwerk tot stand komt en hoe deze gegevens verzenden. Meer specifiek zijn er een paar veelgebruikte WAN-protocollen, waaronder deze verschillende soorten protocollen:[12]

HDLC

Een High-Level Data Link Control (HDLC) is een WAN-protocol dat op het tweede niveau van het Open Systems Interconnection (OSI) Reference Model (OSI) functioneert en dat verwijst naar de gegevenslaag van een systeem. Organisatie van gegevens in frames die via een netwerk aan een bestemmingsadres worden geleverd. Op het adres van de bestemming wordt een verificatieproces uitgevoerd.

Gebouwd op basis van de Synchronous Data Link Control (SDLC) die is gemaakt door IBM, is HDLC nu aangepast door Cisco en wordt gebruikt als standaardprotocol op de meeste seriële interfaces van Cisco. Het HDLC-protocol is een vorm van bit-georiënteerd protocol dat verschillende vormen van verbindingen kan ondersteunen, zoals: Punt-tot-puntcommunicatie Point-to-multipoint communicatie Tweewegs gelijktijdige verbinding over full duplex circuits Twee-weg alternatieve verbinding over full duplex circuits Synchrone aansluiting Asynchrone aansluiting Verbinding tussen gelijkwaardige stations Verbinding tussen host- en externe stations Volledige transparantie van de gegevens

PPP

Een Point-to-point protocol (PPP) is een verbinding die tot stand wordt gebracht tussen 2 hoofdknooppunten en in staat is tot gegevensauthenticatie, foutdetectie, kwaliteitsbewaking van koppelingen en balancering van belastingen. PPP is gebaseerd op HDLC en maakt ook datapakketten, frames genaamd, die een (1) Flag moeten bevatten om het begin van het frame te bepalen, (2) Protocolsequentie om het type protocol te identificeren dat in het datapakket is geïdentificeerd, (3) de eigenlijke Data voor verzending, (4) Een framechecksequentie om fouten te controleren. Dit protocol, dat nu als industriestandaard wordt gebruikt, voorziet in point-to-point verbindingen tussen knooppunten. Het wordt ook het meest gebruikt voor inbelverbindingen met het internet,

Frame Relais

Een frame relais type netwerk is gebaseerd op een pakketgeschakelde netwerkverbinding met virtuele circuit type datapakketten die bekend staan als Permanent Virtual Circuits (PVC's). Dit is gebaseerd op een pakketgeschakeld netwerk dat in de jaren negentig is ontwikkeld en dat met snelheden van 64 Kbps - 45 Mbps kan werken. Frame relay switches bevinden zich op het frame van de datapakketten, waardoor dit type netwerk de verkeersopstoppingen kan controleren en een dynamische methode voor de toewijzing van bandbreedte kan gebruiken. Frame Relay netwerken werden jaren geleden in de volksmond gebruikt, maar zijn nu vervangen door nieuwere technologieën.

X.25

De X.25 werd in de jaren zeventig van de vorige eeuw voornamelijk ontwikkeld om spraakdatasignalen via koperen telefoonlijnen als analoge data door te geven. Beschouwd als een van de oudste methoden voor pakketgeschakelde verbindingen, werd dit later geïntegreerd als een WAN-protocol om het netwerk tot stand te brengen, waardoor apparaten op verschillende openbare netwerken kunnen communiceren en verbinden via een intermediair apparaat op het 3e niveau van het OSI, het netwerkniveau. Het gebruik van X.25 werd populair in de jaren tachtig. X.25-datapakketten kunnen tot 128 bytes aan gegevens bevatten, waardoor het gebruik van deze verbindingsmethode beperkt blijft tot toepassingen met automatische geldautomaten (ATM) en creditcardverificatieprocessen.

GELDAUTOMAAT

De Asynchrone Transfer Mode (ATM) is gebaseerd op verbindingsgeoriënteerde technologie die werkt door het instellen van 2 eindpunten met een virtueel circuit. Het past een pakketgeschakelde communicatiemethode toe die gebaseerd is op de overdracht van gegevens in de vorm van kleine cellen van vaste grootte. Deze gegevens worden verpakt in 53-byte pakketten die asynchroon worden verzonden via een fysieke kabel of draad. Datasnelheden kunnen variëren van 155.520 Mbps - 622.080 Mbps. Het maakt gebruik van een celrelaisprotocol dat het beste functioneert voor WAN-datanetwerken en real-time mediatransport. ATM-mogelijkheden hebben het als kernprotocol voor het Synchrone Optische Netwerk (SONET), het skelet van het ISDN, laten functioneren.

Breedbandtoegang

Breedband internettoegang verwijst naar het meest populaire WAN-protocol tot nu toe. Het maakt hogesnelheidsinternettoegang mogelijk met hoge datatransmissiesnelheden die hoger zijn dan 256Kbps. De huidige breedbandtechnologieën omvatten de digitale abonneelijn (DSL) en kabelmodems. De nieuwste breedbandverbinding is het gebruik van glasvezelkabels voor datatransmissie. Dit resulteert in een brede bandbreedte datatransmissie die in staat is om meerdere signalen en verschillende datatypes te verzenden of te ontvangen.

WAN-apparaten

Ondanks de vele soorten verbindingen die kunnen worden gemaakt om een WAN-netwerk te vormen, zijn deze lijnen afhankelijk van vergelijkbare hardware- of softwarecomponenten die nodig zijn voor het opzetten van een openbaar of privé-netwerk.

WAN-schakelaar

Een WAN-switch functioneert als een multi-port internetwork-apparaat dat werkt op de datalinklaag van het OSI Reference Model. Het wordt gebruikt in transportnetwerken om het verkeer om te schakelen.

Toegangsserver

Als toegangspunt voor andere knooppunten in het netwerk, is een toegangsserver de plaats waar dial-in en dial-out verbindingen geconcentreerd zijn. Een fysieke toegangsserver kan worden ingesteld om rechten te verlenen aan andere computers die al dan niet lid zijn van het netwerk.

Modem

Een modem is een afkorting voor Modulator / Demodulator. Dit is een stuk hardware dat verantwoordelijk is voor de vertaling van digitale naar analoge data, waardoor gegevensoverdracht via de telefoonlijnen mogelijk wordt.

CSU/DSU

Een kanaalservice-eenheid of digitale service-eenheid is een digitaal interface-apparaat dat voorziet in de signaaltiming van verbindingen tussen dataterminals (DTE) en de Data Circuit Terminating Device (DCE). De CSU/DSU interpreteert de fysieke interface van de DTE naar de interface van de DCE.

ISDN-aansluitadapter

Dit is nodig om een verbinding tot stand te brengen tussen een ISDN Basic Rate Interface Connection (BRIC) met andere interfaces; het werkt in principe als een ISDN Modem die gebruikers in staat stelt om hun apparaat of LAN aan te sluiten op een beëindigde ISDN lijn.

Interface met hoge snelheid

Het functioneert om de interfaces van de DTE en DCE te integreren, waardoor hogesnelheidsverbindingen tot 53 Mbps over WAN's mogelijk zijn. Dit wordt meestal toegepast als een korteafstandsverbinding voor een LAN-router en T3-lijn, waarbij een LAN-WAN-verbinding tot stand wordt gebracht door te functioneren op de fysieke laag van het OSI-referentiemodel.

Geschiedenis

Het primaire gebruik van een WAN was het vormen van privé-verbindingen over bedrijfsvestigingen in afgelegen gebieden die het mogelijk maakten om spraakdatasignalen binnen het bedrijf te dragen. Het X.25 WAN-protocol werd in de jaren zeventig van de vorige eeuw opgesteld en heeft deze commerciële functie voortgezet. Echter, huurlijn WAN's werd veel populairder in de jaren negentig van de vorige eeuw, omdat steeds meer bedrijven het begonnen te gebruiken als een methode om verbindingen binnen het bedrijf te privatiseren en te beveiligen. In deze periode is ook het kaderrelaisprotocol vastgesteld. Na een decennium werd ook Multiprotocol Label Switching (MPLS) ontwikkeld en werden nu T1- of T3-lijnen opgezet om MPLS-verbindingen te maken of om internet VPN-communicatie te verzorgen. Op dit moment zijn huurlijn WAN-verbindingen veel duurder en duurder in vergelijking met moderne huis- of bedrijfsaansluitingen, omdat ze onderzeese netwerkkabels nodig hebben om cross-continentale communicatielijnen tot stand te brengen.[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 ↩︎