Rețeaua zonei Metropolitane - Metropolitan area network
|
Tipuri de rețele de calculatoare după domeniul spațial |
|---|
 |
O rețea de zonă metropolitană ( MAN ) este o rețea de calculatoare care interconectează utilizatorii cu resurse de computer într-o regiune geografică de dimensiunea unei zone metropolitane . Termenul MAN se aplică interconectării rețelelor locale (LAN) dintr-un oraș într-o singură rețea mai mare, care poate oferi apoi conexiune eficientă la o rețea extinsă . Termenul este, de asemenea, folosit pentru a descrie interconectarea mai multor rețele locale dintr-o zonă metropolitană prin utilizarea conexiunilor punct-la-punct între ele.
Istorie
Până în 1999, rețelele locale (LAN) erau bine stabilite pentru a furniza comunicarea datelor în clădiri și birouri. Pentru interconectarea rețelelor LAN într-un oraș, companiile s-au bazat în principal pe rețeaua publică de telefonie cu comutare . Dar, în timp ce rețeaua de telefonie a fost capabilă să susțină schimbul de date bazat pe pachete pe care l-au implementat diferitele protocoale LAN, lățimea de bandă a rețelei de telefonie era deja la mare cerere de la comutarea de voce, iar centralele telefonice erau prost concepute pentru a face față cu vârfurile de trafic pe care LAN-urile au avut tendința să le producă.
Pentru a interconecta mai eficient rețelele locale, s-a sugerat ca clădirile de birouri să fie conectate folosind liniile de fibră optică monomod , care până atunci erau utilizate pe scară largă în portbagajele de telefonie pe distanțe lungi. Astfel de legături cu fibre întunecate erau, în unele cazuri, deja instalate în incinta clienților, iar companiile de telefonie au început să își ofere fibrele întunecate în pachetele de abonați. Fibră optică rețele metropolitane au fost operate de companiile de telefonie ca rețele private pentru clienții lor, și nu au avut neapărat integrarea deplină cu publicul rețea largă arie (WAN) prin gateway - uri.
Pe lângă companiile mai mari care și-au conectat birourile în zonele metropolitane, universitățile și instituțiile de cercetare au adoptat și fibrele întunecate drept coloana vertebrală a rețelei lor din zona metropolitană. În Berlinul de Vest , proiectul BERCOM a construit un sistem multifuncțional de comunicații în bandă largă pentru a conecta computerele mainframe care găzduiau universitățile și instituțiile de cercetare din oraș. Proiectul BERCOM MAN ar putea progresa rapid deoarece Deutsche Bundespost instalase deja sute de mile de cablu de fibră optică în Berlinul de Vest. La fel ca alte rețele metropolitane de fibre întunecate de la acea vreme, rețeaua de fibre întunecate din Berlinul de Vest avea o topologie stelară cu un hub undeva în centrul orașului. Coloana vertebrală a BERCOM MAN dedicată pentru universități și instituții de cercetare era un inel dublu din fibră optică care a folosit un protocol de inel cu fante de mare viteză dezvoltat de Centrul de cercetare GMD pentru sisteme informatice inovatoare și telefonie. Astfel, coloana vertebrală BERCOM MAN ar putea suporta de două ori transferul de date de 280 Mbit / s.
Utilizarea productivă a multiplexării cu divizare în lungime de undă densă (DWDM) a oferit un alt impuls pentru dezvoltarea rețelelor de zonă metropolitană în anii 2000. DWDM pe distanțe lungi, cu valori cuprinse între 0 și 3000+ km, a fost dezvoltat astfel încât companiile care stocau cantități mari de date pe diferite site-uri, să poată face schimb de date sau să stabilească oglinzi ale serverului lor de fișiere . Odată cu utilizarea DWDM pe MAN-urile existente din fibră optică ale operatorilor de transport, companiile nu mai aveau nevoie să-și conecteze rețelele LAN cu o conexiune dedicată de fibră optică. Companiile DWDM ar putea construi MAN dedicate folosind rețeaua existentă de fibră întunecată a unui furnizor dintr-un oraș. Astfel, MAN-urile au devenit mai ieftine de construit și întreținut. Platformele DWDM furnizate de furnizorii de fibre întunecate din orașe ar putea permite divizarea unei singure perechi de fibre în 32 de lungimi de undă. O lungime de undă multiplexată ar putea suporta între 10 Mbit / s și 10 Gbit / s. Astfel, companiile care au plătit pentru un MAN pentru a conecta diferite site-uri de birouri într-un oraș ar putea crește lățimile de bandă ale coloanei vertebrale MAN ca parte a abonamentului lor. Platformele DWDM au atenuat, de asemenea, necesitatea conversiei protocolului pentru conectarea rețelelor LAN într-un oraș, deoarece orice protocol și orice tip de trafic ar putea fi transmis folosind DWDM. În mod efectiv, a dat companiilor care doresc să stabilească o alegere MAN a protocolului.
Metro Ethernet , unde un inel de fibră optică într-un oraș mai mare a fost construit ca coloană vertebrală MAN care transporta Gigabit Ethernet , a devenit obișnuit. Topologia inelului a fost implementată utilizând protocolul Internet (IP), astfel încât datele să poată fi redirecționate dacă o legătură a fost congestionată sau una dintre legăturile care făceau parte din inel a eșuat. În SUA, Sprint Corporation se afla în fruntea construcției inelelor din fibră optică care direcționau pachetele IP pe coloana vertebrală MAN. Între 2002 și 2003 Sprint a construit trei inele MAN pentru a acoperi San Francisco , Oakland și San Jose și, la rândul său, a conectat aceste trei inele de metrou cu alte două inele. Inelele de metrou Sprint au direcționat vocea și datele, au fost conectate la mai multe puncte locale de schimb de telecomunicații și au totalizat 189 de mile de cablu de fibră optică. Inelele de metrou au conectat, de asemenea, multe orașe la Internet, care au devenit parte a hub-ului tehnologic Silicon Valley , cum ar fi Fremont , Milpitas , Mountain View , Palo Alto , Redwood City , San Bruno , San Carlos , Santa Clara și Sunnyvale . Prin adoptarea rutei IP pentru inelele sale de metrou Ethernet, Sprint ar putea redirecționa traficul în MAN-urile sale în milisecunde, în cazul întreruperii fibrelor sau a întreruperilor locale de curent .
Inelele de metrou Ethernet care nu au direcționat traficul IP, au folosit în schimb una dintre diferitele implementări de protocol de copiere proprietare , astfel încât fiecare inel MAN avea un pod rădăcină. Deoarece stratul 2 de comutare nu poate funcționa dacă există o buclă în rețea, protocoalele pentru a sprijini L2 MAN inele toate au nevoie de a bloca legăturile redundante și să blocheze astfel o parte a inelului. Protocoalele capsulat, cum ar fi MPLS (MPLS), au fost, de asemenea, implementate pentru a aborda dezavantajele operării inelelor L2 de metrou Ethernet.
Metro Ethernet a fost efectiv extinderea protocoalelor Ethernet dincolo de rețeaua locală (LAN), iar investiția care a urmat în Ethernet a condus la implementarea operatorului Ethernet , unde protocoalele Ethernet sunt utilizate în rețelele cu suprafață largă (WAN). Eforturile Forumului Metro Ethernet (MEF) în definirea celor mai bune practici și standarde pentru rețelele metropolitane au definit astfel și operatorul Ethernet. În timp ce IEEE a încercat să standardizeze protocoalele proprietare emergente bazate pe Ethernet, forumurile din industrie, cum ar fi MEF, au umplut golul și, în ianuarie 2013, au lansat o certificare pentru echipamente de rețea care pot fi configurate pentru a îndeplini specificațiile Carrier Ethernet 2.0 .
Puncte de schimb metropolitan de internet
Punctele de schimb pe Internet (IX-uri) au fost istoric importante pentru conectarea MAN-urilor la Internetul național sau global . Boston Metropolitan Exchange Punctul (Boston MXP) a permis furnizorilor de Ethernet metrou, cum ar fi HarvardNet la schimb de date cu transportatorii naționali, cum ar fi Sprint Corporation și AT & T . Punctele de schimb servesc, de asemenea, ca legătură cu latență scăzută între rețelele de campus , astfel Institutul de Tehnologie din Massachusetts și Universitatea din Boston ar putea face schimb de date, voce și video folosind Boston MXP. Alte exemple de schimburi metropolitane de internet din SUA care erau operaționale până în 2002 includ Anchorage Metropolitan Access Point (AMAP), Seattle Internet Exchange (SIX), Dallas-Fort Worth Metropolitan Access Point (DFMAP) și Denver Internet Exchange (IX) -Denver). Verizon a pus în funcțiune trei centrale metropolitane regionale pentru a interconecta MAN-urile și a le oferi acces la Internet. MAE-Vest servește mans de San Jose , Los Angeles si California . MAE-Est interconectează mans din New York , Washington, DC , și Miami . În timp ce MAE-Central interconectează MAN-urile din Dallas , Texas și Illinois .
În orașele mai mari, este posibil ca mai mulți furnizori locali să fi construit o coloană vertebrală MAN din fibră întunecată . În Londra, inelele de metrou Ethernet ale mai multor furnizori alcătuiesc infrastructura London MAN. La fel ca alte MAN, London MAN servește în primul rând nevoile clienților săi din mediul urban, care au de obicei nevoie de un număr mare de conexiuni cu lățime de bandă redusă, de un tranzit rapid către alți furnizori MAN, precum și de acces la lățime de bandă mare la furnizorii naționali și internaționali de lungă distanță. . În cadrul MAN al orașelor mai mari, punctele de schimb metropolitane joacă acum un rol vital. London Internet Exchange (LINX) au avut până în 2005 , construit mai multe puncte de schimb în întreaga Greater London regiune.
Orașele care găzduiesc unul dintre schimburile internaționale de internet au devenit o locație preferată pentru companii și centre de date . Amsterdam Internet Exchange (AMS-IX) este lumea de-al doilea cel mai mare Internet Exchange și a atras companii către Amsterdam , care sunt dependente de acces la internet de mare viteză. Rețeaua de zonă metropolitană din Amsterdam a beneficiat și de accesul la internet de mare viteză. În mod similar, Frankfurt a devenit un magnet pentru centrele de date ale companiilor internaționale, deoarece găzduiește DE-CIX , cel mai mare schimb de internet din lume. CIX a continuat să stabilească schimburi de internet metropolitane neutre în New York , Madrid, Dubai , Marsilia , Dallas, Hamburg, München , Duesseldorf, Berlin, Istanbul, Palermo , Lisabona, Mumbai , Delhi, Kolkata, Chennai și Moscova. Modelul de afaceri al metroului DE-CIX este de a reduce costul de tranzit pentru transportatorii locali prin păstrarea datelor în zona metropolitană sau în regiune, permițând în același timp peeringul cu latență scăzută pe distanțe lungi la nivel global cu alte MAN importante.