WAN

Uma rede de área ampla (WAN) é uma rede de dispositivos, redes locais (LANs) ou redes de área metropolitana (MANs), que são conectados através de linhas de comunicação com ou sem fio.[1] Uma rede privada virtual (VPN) conecta diferentes sites WAN.[2] Essas ligações abrangem grandes áreas geográficas e podem ocorrer entre cidades, regiões e mesmo países. Uma WAN é frequentemente utilizada por grandes empresas que procuram gerir e partilhar informação e recursos entre filiais. Este tipo de rede é usado principalmente como uma forma de conectar LANs menores e, embora tenham capacidades de transmissão de dados mais lentas a partir de LANs, são capazes de conectar uma área de cobertura mais ampla.

Funcionalidade

As redes de área ampla são geridas por fornecedores de serviços de rede, tais como empresas de satélites, companhias telefónicas, companhias de cabo ou fornecedores de serviços de Internet (ISP).[3] Essas empresas são capazes de estabelecer grandes conexões de rede que cobrem cidades ou estados. Os usuários podem então alugar o uso dessas redes dessas empresas. Tais conexões de longa distância são estabelecidas através de ligações de satélite, fios de cobre de telefone, ou, mais recentemente, cabos[4] de fibra óptica que criam conexões ponto-a-ponto ou operam através de redes comutadas por pacotes.[5] As redes ponto a ponto usam linhas discadas analógicas enquanto um modem trabalha para conectar um dispositivo, como um computador pessoal, às linhas telefônicas. A transmissão de dados é feita em pacotes através de redes comutadas por pacotes que são amplamente compartilhadas entre dispositivos.

A fim de garantir a segurança dos dados nestas grandes redes, é incorporada uma Rede Privada Virtual (VPN).[6] Uma VPN funciona para proteger a comunicação em uma grande rede, integrando um sistema de métodos de autenticação. Os usuários devem ter os códigos de acesso, senhas ou outras formas de identificação necessárias para ter acesso a aplicativos ou recursos privados e confidenciais.[7]

Classificações

Embora se mantenha o princípio geral de estabelecer ligações de rede em zonas mais vastas, existem diferentes formas de estabelecer essas ligações. Os tipos de conexões WAN podem ser divididos em 3 categorias, linhas alugadas, redes de comutação de circuitos e redes de comutação de pacotes.

Linhas Alugadas

As linhas alugadas são redes privadas que os provedores de serviços de rede alugam para grandes empresas e organizações que procuram usar uma linha privada e segura para trocar recursos de dados confidenciais. Estas linhas são também referidas como linhas dedicadas que são criadas através de uma única ligação de rede ponto-a-ponto a sucursais que estão distantes umas das outras. Essas linhas alugadas são capazes de transmissão de dados em altas velocidades de até 64 Gbps.

Rede de comutação de circuitos

Uma rede de comutação de circuitos é capaz de gerir e controlar a transmissão de dados com base na utilização. As conexões são iniciadas quando há uma mensagem a ser enviada e termina quando não há mais necessidade da conexão. As linhas de comunicação disponíveis estão disponíveis e reservadas dependendo da necessidade de transmissão de dados.[8] Uma desvantagem apresentada por este tipo de conexão é a presença de atrasos quando várias linhas estão sendo utilizadas. Outras linhas permanecerão indisponíveis até que essas conexões sejam terminadas.[9] A Integrated Services Digital Network (ISDN) é uma conexão popularmente usada que se enquadra nesta categoria.

Rede de comutação de pacotes

Os provedores de serviço de rede são capazes de otimizar as infraestruturas físicas construídas para apoiar uma rede WAN usando um pacote que muda a conexão de rede desde que ele permite que os usuários compartilhem recursos de rede comuns. Ao criar circuitos virtuais dentro da rede, a fim de estabelecer redes privadas individuais para os usuários que compartilham a linha principal, os ISPs são capazes de maximizar o uso de seus recursos. Isto é feito criando pacotes de dados menores que contêm partes de uma mensagem inteira; Cada pacote de dados contém os endereços de origem e destino para facilitar a transmissão de dados. Alguns exemplos de redes de comutação de pacotes são ATM, Frame Relay e X.25.[10] Os pacotes de dados de datagrama e os pacotes de dados de circuito virtual diferem no método pelo qual os dados passam pela rede.[11] Os pacotes de datagrama são capazes de tomar qualquer linha de conexão na rede para alcançar o endereço de destino, enquanto os pacotes de dados de circuitos virtuais dependem do uso da conexão mais lógica para a transmissão de dados entre o nó de origem e o nó receptor.

Existem várias maneiras de uma LAN se conectar a uma rede maior. Um protocolo WAN refere-se à forma como estas conexões são estabelecidas. Anteriormente, os tipos gerais de conexões, tais como linhas alugadas, comutação de circuitos e redes de comutação de pacotes apresentavam os métodos pelos quais uma rede é estabelecida e como estes transmitem dados. Mais especificamente, há alguns protocolos WAN comumente usados, esses tipos diferentes de protocolos incluem:[12]

HDLC

Um High-Level Data Link Control (HDLC) é um protocolo WAN que funciona no 2º nível do Modelo de Referência de Interconexão de Sistemas Abertos (OSI) que se refere à camada de dados de um sistema. Organização de dados em quadros que são unidades individuais entregues a um endereço de destino através de uma rede. Um processo de verificação é feito no endereço de destino.

Construído com base no Synchronous Data Link Control (SDLC) que foi criado pela IBM, o HDLC foi agora modificado pela Cisco e é usado como um protocolo padrão na maioria das interfaces seriais da Cisco. O protocolo HDLC é uma forma de protocolo orientado a bit capaz de suportar várias formas de conexões, tais como: Comunicação ponto-a-ponto Comunicação ponto-a-multiponto Conexão bidirecional simultânea sobre circuitos full duplex Conexão alternada bidirecional sobre circuitos full duplex Conexão síncrona Conexão assíncrona Ligação entre estações equivalentes Conexão entre estações host e remotas Total transparência dos dados

PPP

Um protocolo ponto-a-ponto (PPP) é uma conexão que é estabelecida entre 2 nós principais e é capaz de autenticação de dados, detecção de erros, monitoramento da qualidade dos links e balanceamento de cargas. PPP é baseado em HDLC e também cria pacotes de dados chamados frames que devem conter uma (1) bandeira para determinar o início do frame, (2) seqüência de protocolo para identificar o tipo de protocolo identificado no pacote de dados, (3) os dados reais para transmissão, (4) Uma seqüência de verificação de frame usada para verificar erros. Agora usado como um padrão da indústria, este protocolo fornece links ponto-a-ponto entre nós. Ele também é mais comumente usado para conexões dial-up para a internet,

Relé Frame

Um tipo de rede de relé de quadro é baseado em uma conexão de rede de comutação de pacote com pacotes de dados do tipo circuito virtual conhecidos como Circuitos Virtuais Permanentes (PVCs). Esta assenta numa rede de comutação de pacotes desenvolvida na década de 1990, capaz de funcionar a velocidades de 64 Kbps - 45 Mbps. Os switches de retransmissão de quadro estão no quadro dos pacotes de dados, permitindo que este tipo de rede controle o congestionamento de tráfego e use um método dinâmico de alocação de largura de banda. Frame Relay redes foram popularmente utilizados anos atrás, mas agora foram substituídos por novas tecnologias.

X.25

O X.25 foi desenvolvido principalmente nos anos 70 para transportar sinais de dados de voz por cima de linhas de cobre telefônicas como dados análogos. Considerado como um dos mais antigos métodos de conexão de comutação de pacotes, este foi integrado posteriormente como um protocolo WAN para estabelecer a rede, permitindo que dispositivos em diferentes redes públicas comunicassem e se conectassem através de um dispositivo intermediário no 3º nível do OSI, o nível de rede. O uso do X.25 tornou-se popular nos anos 80. Os pacotes de dados X.25 podem conter até 128 bytes, limitando o uso principal deste método de conexão aos aplicativos da Caixa Eletrônica (ATM) e aos processos de verificação de cartão de crédito.

CAIXA ELETRÔNICO

O Modo de Transferência Assíncrona (ATM) é baseado em tecnologia orientada a conexão que opera estabelecendo 2 endpoints com um circuito virtual. Ele aplica um método de comutação de pacote de comunicação que depende da transmissão de dados como pequenas células de tamanho fixo. Estes dados são empacotados em pacotes de 53 bytes que são transmitidos de forma assíncrona através de um cabo ou fio físico. As velocidades de dados podem variar de 155.520 Mbps - 622.080 Mbps. Ele usa um protocolo de relé de célula que funciona melhor para redes de dados WAN e transporte de mídia em tempo real. As capacidades ATM permitiram-lhe funcionar como protocolo principal da Rede Óptica Síncrona (SONET), que é o esqueleto da RDIS.

Acesso Banda Larga

Acesso à Internet de banda larga refere-se ao protocolo WAN mais popular até à data. Permite o acesso à Internet de alta velocidade com altas taxas de transmissão de dados que são superiores a 256Kbps. As atuais tecnologias de banda larga incluem a Digital Subscriber Line (DSL) e Modems a Cabo. A mais recente conexão de banda larga é o uso de cabos de fibra óptica para transmissão de dados. Resultando em transmissão de dados de largura de banda larga que é capaz de enviar ou receber múltiplos sinais e vários tipos de dados.

Dispositivos WAN

Apesar dos múltiplos tipos de conexões que podem ser criadas para formar uma rede WAN, essas linhas dependem de componentes de hardware ou software similares que são necessários para configurar uma rede pública ou privada.

Comutador WAN

Um interruptor WAN funciona como um dispositivo de internetwork multi-portas que opera na camada de conexão de dados do Modelo de Referência OSI. Ele é usado em redes de operadoras para alternar o uso do tráfego.

Servidor de Acesso

Funcionando como um ponto de acesso para outros nós na rede, um servidor de acesso é onde as conexões dial-in e dial-out estão concentradas. Um servidor de acesso físico pode ser configurado para fornecer direitos a outros computadores que são ou não membros da rede.

Modem

Modem é a abreviatura de Modulador / Demodulador. Trata-se de um hardware responsável pela tradução de dados digitais para analógicos, possibilitando assim a transmissão de dados através de linhas telefônicas.

CSU/DSU

Uma unidade de serviço de canal ou unidade de serviço digital é um dispositivo de interface digital que fornece temporização de sinal para conexões entre o equipamento terminal de dados (DTE) e o dispositivo de terminação de circuito de dados (DCE). O CSU/DSU interpreta a interface física do DTE para a interface do DCE.

Adaptador de terminal ISDN

Isto é necessário para estabelecer uma conexão entre uma conexão ISDN Basic Rate Interface Connection (BRIC) para outras interfaces; Ele basicamente funciona como um modem ISDN que permite que os usuários conectem seu dispositivo ou LAN a uma linha ISDN discada terminada.

Interface de alta velocidade

Funciona para integrar as interfaces do DTE e DCE, permitindo conexões de alta velocidade de até 53 Mbps sobre WANs. Isto é normalmente aplicado como um link de conexão de curta distância para um roteador LAN e linha T3, estabelecendo uma conexão LAN-WAN funcionando na camada física do Modelo de Referência OSI.

História da empresa

O principal uso de uma WAN era formar conexões privadas sobre filiais da empresa em áreas remotas que permitiam transportar sinais de dados de voz dentro da empresa. O protocolo X.25 WAN foi estabelecido na década de 1970 e desempenhava esta função comercial. No entanto, as WANs de linhas alugadas tornaram-se muito mais populares durante a década de 1990, à medida que mais empresas começaram a incorporá-las como um método para privatizar e garantir conexões dentro da empresa. O Protocolo Frame Relay também foi estabelecido durante este tempo. Após uma década, o Multiprotocol Label Switching (MPLS) também foi desenvolvido, e linhas T1 ou T3 foram agora estabelecidas para criar conexões MPLS ou para fornecer comunicação VPN via internet. Atualmente, as conexões WAN de linhas alugadas são muito mais caras e caras quando comparadas às conexões domésticas ou corporativas modernas, uma vez que requerem cabos de rede submarinos para estabelecer linhas de comunicação entre continentes.[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 ↩︎