Глобальные сети — это крупномасштабные сети, которые могут простираться на страны и даже континенты. Они не соединяют отдельные маршрутизаторы, а объединяют другие сети, такие как LAN или MAN. Глобальные сети могут быть государственными или управляться компаниями, чтобы связывать различные точки на больших расстояниях. Но как устроена глобальная сеть, чем она отличается от других видов сетей и какие технологии используются?
Что такое глобальная сеть?
WAN — это аббревиатура от Wide Area Network. Эти сети охватывают большие географические регионы и связывают между собой различные более мелкие сети, такие как LAN (локальные сети) или MAN (городские сети). По этой причине они используются только в профессиональном контексте.
Публичные глобальные сети управляются интернет-провайдерами, чтобы их клиенты могли получить доступ к интернету. Частные глобальные сети в основном создаются компаниями, например, для предоставления облачных услуг и соединения сетей различных подразделений компании.
Самой известной и самой большой глобальной сетью в мире является интернет — глобальная сеть серверных центров. Данные передаются между серверами, подключенными к интернету, с помощью технически стандартизированных интернет-протоколов.
Отличие глобальных сетей от локальных сетей, беспроводных локальных сетей и сетей MAN
Помимо глобальных сетей, существуют такие схожие термины, как WLAN, LAN и MAN. Технологии, лежащие в основе этих сетей, связаны с глобальной сетью, но относятся к разным структурам. LAN и MAN в основном отличаются от WAN по размеру.
LAN означает Local Area Network (локальная вычислительная сеть). Она означает объединение нескольких компьютеров в одном месте (в помещениях компании, домах и т.д.) в сеть, позволяющую компьютерам обмениваться информацией или получать доступ к другой сети. Скорость передачи данных в локальных сетях намного выше, чем в глобальных сетях, поскольку расстояния гораздо меньше.
MAN означает Metropolitan Area Network. Эта сеть является старшим братом локальной сети и соединяет города и мегаполисы на расстоянии до 100 километров, но все же меньше, чем глобальная сеть. MAN использует оптоволоконную технологию для соединения нескольких локальных сетей друг с другом.
Беспроводная локальная сеть (WLAN), напротив, представляет собой локальную сеть, работающую без использования кабельных соединений. Здесь используется технология беспроводной связи, позволяющая отдельным компьютерам общаться друг с другом или с другой сетью, например, с Интернетом. Как и локальная сеть, WLAN может быть подключена к сети MAN, которая, в свою очередь, может быть подключена к глобальной сети.
Как работает глобальная сеть?
Поскольку в глобальной сети соединяются целые сети, а не отдельные компьютеры, используемая технология отличается от других типов сетей. Применяются другие протоколы передачи и концепции адресов.
В глобальных сетях используются технологии и протоколы передачи данных на трех уровнях в рамках эталонной модели OSI. Таким образом, глобальная сеть работает на уровне передачи битов (уровень 1), уровне безопасности (уровень 2) и сетевом уровне (уровень 3).
В глобальных сетях используется последовательная схема адресов, поскольку передача данных без адреса была бы неэффективной при большом количестве подключенных сетей. Промежуточные системы или сетевые узлы, такие как коммутаторы, мосты и маршрутизаторы, позволяют пересылать пакеты данных по нужному адресу. С помощью аппаратных средств пакеты данных передаются из одной подсети в другую, а затем доставляются нужному участнику сети — это может быть ПК, смартфон, телевизор или даже умный холодильник. В основе технологии лежит стек протоколов TCP/IP. Различные протоколы этого семейства протоколов гарантируют, что данные будут адресованы правильно и достигнут нужного адресата даже в случае, например, транспортных трудностей.
Для передачи данных также используются следующие технологии:
- X.25 (более старая технология, с 1970-х годов)
- Асинхронный режим передачи (ATM) (более старая технология)
- Многопротокольная коммутация меток (IP/MPLS)
- Плезиохронная цифровая иерархия (PDH)
- Синхронная цифровая иерархия (SDH)
- Ethernet
В качестве физической среды передачи данных используются медные и оптоволоконные кабели, а также беспроводные соединения. Оптоволоконный кабель особенно подходит для передачи данных на большие расстояния по суше и воде. Инновации включают в себя широкополосную передачу данных с помощью спутников, которая может быть установлена относительно быстро. На практике, как правило, используется смесь различных сред передачи данных. Различные типы кабелей могут быть соединены друг с другом с помощью медиаконвертеров. В крупных узлах Интернета — специальных точках обмена — часто соединяются более сотни сетей для обеспечения эффективного обмена данными. Повторители гарантируют, что пакеты данных не потеряют информацию при перемещении на большие расстояния.