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WAN 设计

在设计广域网(WAN)时,选择合适的连接类型是最棘手的问题之一。本文比较电路交换、分组交换/信元交换以及专用连接三大类连接,从带宽、可用性、成本和可管理性等方面加以说明,并介绍 WAN 硬件设备与业务连续性。

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在设计广域网(WAN)时,最棘手的问题之一是选择合适的连接类型。在开始实施之前,您必须考虑多个因素,而透彻理解所有连接类型对于做出正确选择至关重要。

大多数运营商提供三种连接类型:

  1. 电路交换连接
  2. 分组交换或信元交换连接
  3. 专用连接

每种连接类型都有其优点和缺点。本文从带宽、可用性、成本和可管理性等方面,概述每种连接类型所能提供的内容。

注意:欧洲最知名的运营商(英文 carriers)有 Orange(旧称 France Télécom)、Deutsche Telekom(DT)、BT(British Telecom)、Telefónica、AT&T、COLT、SFR、Belgacom(现称 Proximus)以及其他许多运营商。

Illustration 1 — Conception WAN

电路交换连接

电路交换连接目前是最流行的 WAN 连接类型。电路交换在专用的物理电路上传输数据流和数据报。为了提供异步呼叫和 ISDN 服务,电话公司使用电路交换。

异步呼叫

公用电话交换网(PSTN)使用电路交换技术提供异步服务(速率不一致)。异步拨号连接提供一种低带宽、易于管理且经济实惠的解决方案,几乎在世界各地都可使用。

ISDN

ISDN,综合业务数字网(英文 Integrated Services Digital Network),是一种用于传输语音、数据乃至视频的数字电路交换技术。ISDN 是一种低到中等带宽、成本相对较低的解决方案。然而,其可用性有所受限,配置和支持也比异步通信更为困难。

ISDN(综合业务数字网)类型的连接有一个缺点,即按通信时长计费。

这两种连接类型都可以使用 SLIP(已过时)、HDLC(较少使用)或 PPP(最常用)协议。


分组交换或信元交换连接

分组交换网络和信元交换网络是经由公用运营商网络中转的点对点连接。

虽然这些连接类型比异步拨号和 ISDN 连接更昂贵,但分组交换和信元交换服务能够以低于专用连接的成本提供超大带宽的解决方案。分组交换和信元交换网络的例子包括帧中继(分组交换)、X.25(分组交换)和异步传输模式即 ATM(信元交换)。

Frame Relay

帧中继是分组交换网络中最流行的方法之一。凭借对多种网络协议的支持,帧中继可以为大多数网络提供灵活的大带宽解决方案。帧中继的服务费用通常基于承诺信息速率(CIR)。CIR 是服务提供商所保证的带宽量。CIR 越大,帧中继解决方案就越昂贵。此外,帧中继网络的设计和支持可能是一场噩梦。因此,需要高度熟练的网络专业人员来安装和排查帧中继网络。

X.25

X.25 是一种设计于 1970 年代的旧式分组交换数据链路层协议。X.25 设计用于在负荷较重的模拟线路上工作,因此内置了错误校验机制。执行错误校验所需的开销使 X.25 按当今标准而言是一种低带宽解决方案。然而,如果您需要在包含负荷线路和遗留网络设备的环境中部署 WAN,X.25 仍是一种可行的解决方案。

ATM

异步传输模式(英文 Asynchronous Transfer Mode 或 ATM)正迅速成为高速通信首选的连接方法。

ATM 是 OSI 模型网络层的一种信元交换网络协议。它使用复用技术,通过 TDM 或 MRT(时分复用)技术把不同的数据流汇聚到同一条物理链路上。

ATM 支持高达 OC-192(即 10 Gbit/s)的速率,使 ATM 成为支持语音、视频和数据的高速网络解决方案。

当然,所有这些功能都是有代价的。


专用连接

专用连接是点对点串行连接,为远程网络提供固定、永久的连接。专用链路可以在公用运营商网络上提供高达 T3(44 736 Mbps)的速率。由于专用连接是固定、永久的连接,因此在两个站点之间建立通信所需的开销较少。而且由于专用连接开销低、传输速率高,它们对于需要 7×24 大带宽 WAN 连接的企业来说是极佳的解决方案。

然而,专用连接的费用和支持成本较高。

选择最佳的 WAN 连接

为您的企业确定最佳的 WAN 连接类型可能是一项艰巨的任务。正确分析 WAN 流量模式和需求是成功部署 WAN 解决方案的关键。有关使用 Cisco 设备选择和配置 WAN 连接的完整信息,请参阅 Cisco IOS 12.0 WAN 解决方案。


WAN 上的硬件配置

广域网使用多种适配的设备。一些重要的硬件组件包括 WAN 交换机、访问服务器、调制解调器、路由器、ISDN 终端适配器、ATM 交换机和复用器。

对每种设备的简要说明有助于理解这些组件不可或缺的性质。用于 WAN 运营商网络的多端口互联网络设备是 WAN 交换机。它用于交换流量,例如帧中继、X.25 和交换式多兆位数据业务(SMDS)中的流量。访问服务器是 ISP 借以让用户连接到互联网的服务器系统。

调制解调器是一种设备,它使计算机能够通过电话线或 WAN 等连接链路传输数据。它分别对模拟信号进行调制和解调,以编码和解码数字信息。

路由器是在网络上转发数据包的设备。它们位于两个或多个网络的连接点,也就是说它们是网关。路由器连接便于在多个计算机系统之间共享文件。

便于路由器连接到数字电路(例如 T1)的数字接口设备称为信道服务单元/数据服务单元(CSU/DSU)。对于设备之间的通信,CSU/DSU 提供信号同步。

ISDN 终端适配器把 ISDN 的 BRI(基本速率接口)连接与路由器的其余接口(例如 EIA/TIA-232)相连。虽然它与调制解调器有相似之处,但它不执行调制/解调功能。

WAN 硬件设备具有特定功能,最终有助于实现高效的 WAN 连接,从而保障企业的业务连续性。速度是支撑整个基础设施的一个重要因素。为了在连接中实现速度,有必要监控网络流量和负载均衡。WAN 压缩设备系统性地减少 WAN 流量、增加 WAN 容量,并改善应用性能和用户响应时间。

当根据特定应用有选择地使用时,WAN 压缩会变得有效。带宽得到最大限度的利用,减少了不必要和冗余的数据传输。WAN 压缩设备系统性地减少 WAN 流量、增加 WAN 容量,并改善应用性能和用户响应时间。


电话与 WAN 布线

数据传输方式因 WAN 配置和用户所需连接的不同而不同。广域网涵盖广阔的地理区域,并支持信息共享。这需要稳定的 WAN 硬件、WAN 支持设备和链路。

借助不同的技术,网络得以互连,从而便于通信。WAN 布线通过双绞铜缆、同轴电缆和光纤实现连接和信息共享。在局域网(LAN)中,计算机通过以太网线连接。WAN 布线实现网络连接速度。

Voice-over-Internet Protocol(VoIP),是针对在互联网或分组交换网络上传输语音而优化的标准,也有多种名称,例如 IP 电话、WAN 电话、互联网电话、宽带电话、WAN 电话等。VoIP 系统以数字音频形式传输电话信号。使用数据压缩技术降低数据速率,随后将其封装到数据包流中,并通过 IP 协议传输。

WAN 电话是语音传输的极佳工具,因为它包含许多增强功能。单条宽带连接可用于传输不止一路电话呼叫。WAN 电话具有电话会议、呼叫转移、自动重拨和来电显示等功能。除了使用加密和身份验证提供安全的电话连接外,WAN 电话的高级功能还包括呼叫路由、弹出窗口和 IVR 实现。这些功能经济实惠且易于集成。

WAN 在必须为最佳数据传输而配置的同时,也必须稳定并具有极高的可用性。这一方面是保障业务连续性的关键。


业务连续性与优化解决方案的相关性

优化的网络连接是业务自动化以及实现组织业务连续性目标的重要组成部分。在当今竞争激烈的世界中,企业确实需要能够保证强健 WAN 的技术解决方案,以使其业务保持在正轨上。

广域网作为企业运营所依托的主要平台,需要优化、可靠性、安全性和加速等功能,以提供高应用性能。

先进的技术产品被部署在关键且高度安全的 WAN 中,以实现冗余且快速的互联网访问。这一点至关重要,因为优化的解决方案有助于达到服务连续性标准。