Home
» วิกิ
»
เครือข่ายพื้นที่กว้าง (WAN) คืออะไร?
เครือข่ายพื้นที่กว้าง (WAN) คืออะไร?
ตามที่เราทราบกันดีว่าเครือข่ายพื้นที่ท้องถิ่น (LAN)ใช้เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่อยู่ใกล้กัน ความเร็วในการส่งข้อมูลในเครือข่ายท้องถิ่นจึงมักจะสูงพอสมควร ในทางกลับกัน WAN เชื่อมต่ออุปกรณ์ที่อยู่ห่างกันทางภูมิศาสตร์ ดังนั้น เทคโนโลยี WAN จึงแตกต่างจากเทคโนโลยี LAN เช่นกัน
WAN ใช้วิธีการส่งข้อมูล ฮาร์ดแวร์ และโปรโตคอลที่แตกต่างกันจาก LAN ความเร็วในการส่งข้อมูลใน WAN ยังต่ำกว่ามากเมื่อเทียบกับ LAN เราจะศึกษาภาพรวมของเทคโนโลยี WAN จากหลายมุมมอง
WAN มีมาตั้งแต่ยุคแรกของการประมวลผล WAN นั้นใช้สายโทรศัพท์และโมเด็มแบบสวิตช์ แต่ตัวเลือกการเชื่อมต่อในปัจจุบันยังรวมถึงสายเช่า ไร้สาย MPLS อินเทอร์เน็ตบรอดแบนด์ และดาวเทียมด้วย
ลิงก์ WAN จำนวนมากให้บริการผ่านบริการของผู้ให้บริการ โดยที่ปริมาณการรับส่งข้อมูลของลูกค้าจะผ่านสิ่งอำนวยความสะดวกที่ลูกค้ารายอื่นแบ่งปันกัน ลูกค้าสามารถซื้อลิงค์เฉพาะที่ใช้สำหรับการเข้าชมของลูกค้าหนึ่งรายเท่านั้นได้ มักใช้สำหรับแอปพลิเคชันที่มีความสำคัญสูงและต้องการแบนด์วิดท์สูง เช่น การประชุมทางวิดีโอ
WAN มีมาตั้งแต่ยุคแรกของเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ความแตกต่างระหว่าง WAN กับ LAN คืออะไร?
WAN มักถูกเปรียบเทียบกับเครือข่ายพื้นที่ท้องถิ่นหรือ LAN LAN เป็นเครือข่ายที่มักจำกัดอยู่ในอาคารหรือมหาวิทยาลัยขนาดเล็ก เป็นของเอกชนหรือเป็นขององค์กรหรือแม้แต่บุคคล และสามารถสร้างได้โดยใช้อุปกรณ์ที่มีราคาค่อนข้างถูก เครือข่าย WiFi ที่บ้านของคุณเป็นแบบ LAN
เทคโนโลยีและโปรโตคอลที่ทำให้การตั้งค่า LAN เป็นเรื่องง่ายนั้นไม่สามารถปรับขนาดเกินระยะทางจำกัด หรือรองรับจำนวนจุดสิ้นสุดที่มากมายมหาศาลได้ วัตถุประสงค์ของ WAN คือการรองรับขนาดดังกล่าวโดยการเชื่อมต่อ LAN หนึ่งรายการหรือมากกว่านั้น เทคโนโลยีเครือข่ายและโปรโตคอลที่ WAN ใช้ในการส่งข้อมูลแตกต่างจากเทคโนโลยีและโปรโตคอลที่ใช้ใน LAN
หากพูดอย่างเคร่งครัดอินเทอร์เน็ตคือ WAN อย่างไรก็ตาม เมื่อเราพูดถึง WAN เรามักหมายถึงเครือข่ายส่วนตัวหรือกึ่งส่วนตัวที่รวม LAN ระยะไกลเข้าด้วยกัน ตัวอย่างเช่น สำนักงานสาขาในเมืองต่าง ๆ สามารถแบ่งปันทรัพยากรภายในบริษัทส่วนตัวผ่าน WAN ได้
สถาปัตยกรรม WAN
แม้ว่าโดยทั่วไปแล้ว LAN จะได้รับการบำรุงรักษาโดยเจ้าหน้าที่ฝ่ายไอทีขององค์กรเอง แต่ WAN มักจะต้องขึ้นอยู่กับการเชื่อมต่อทางกายภาพที่จัดทำโดยผู้ให้บริการโทรคมนาคมอย่างน้อยบางส่วน การตัดสินใจเลือกประเภทการเชื่อมต่อหรือโปรโตคอลการสื่อสารที่จะใช้และวิธีการใช้งานจะเป็นการกำหนดขั้นตอนในการสร้างสถาปัตยกรรม WAN ของคุณ
ภาพรวมของการสื่อสาร WAN
WAN ใช้โครงสร้างพื้นฐานการส่งข้อมูลของผู้ให้บริการบุคคลที่สาม โดยทั่วไปคือบริษัทโทรศัพท์ เพื่อให้บริการการเชื่อมต่อระยะไกล การกำหนดค่า WAN ที่พบมากที่สุดได้แก่ส่วนประกอบดังแสดงด้านล่างนี้ ข้อความจะเริ่มต้นโดยลูกค้าและส่งโดยอุปกรณ์ที่เรียกว่า DTE ไปยังผู้ให้บริการ WAN อุปกรณ์ DCE ในสำนักงานกลางของผู้ให้บริการจะ "ผลัก" แพ็กเก็ตไปยัง WAN จากนั้นผ่านสวิตช์เพื่อไปยังปลายทาง อุปกรณ์ที่คล้ายกันที่ฝั่งรับจะทำการสิ้นสุดการเดินทาง
WAN ทั่วไป
อุปกรณ์เทอร์มินัลข้อมูล (DTE):อุปกรณ์ที่ขอบของลิงก์ WAN ที่ส่งและรับข้อมูล DTE ตั้งอยู่ในตำแหน่งของสมาชิกและเป็นจุดเชื่อมต่อระหว่าง LAN ของสมาชิกและ WAN ของผู้ให้บริการ โดยปกติแล้ว DTE จะเป็นเราเตอร์ แต่ในบางกรณี อาจเป็นคอมพิวเตอร์หรือมัลติเพล็กเซอร์ก็ได้ DTE ที่ปลายด้านหนึ่งจะสื่อสารกับอุปกรณ์ DTE ที่สอดคล้องกันที่ปลายอีกด้านหนึ่ง
สำนักงานกลาง:สถานีสวิตช์บอร์ดที่ใกล้ที่สุดซึ่งเป็นจุดบริการ WAN ที่ใกล้ที่สุดกับสมาชิก สำนักงานกลางจัดเตรียมจุดเข้าสำหรับการโทรเข้าสู่ “คลาวด์ WAN” และจัดเตรียมจุดออกสำหรับการโทรจากคลาวด์ WAN ไปยังผู้ใช้โทรศัพท์ นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นจุดสลับเครือข่ายเพื่อส่งต่อแพ็คเก็ตข้อมูลไปยังสำนักงานกลางอื่นๆ นอกจากนี้ยังให้กระแสไฟ DC ที่เสถียรกับระบบสายเคเบิลไมล์สุดท้ายเพื่อสร้างวงจร
อุปกรณ์ยุติวงจรข้อมูล (DCE)
อุปกรณ์สื่อสารที่มีทั้งคลาวด์ DTE และ WAN โดยทั่วไป DCE จะเป็นเราเตอร์ของผู้ให้บริการที่ส่งต่อข้อมูลระหว่างลูกค้าและคลาวด์ WAN ในความหมายที่แคบ DTE คืออุปกรณ์ใดๆ ก็ตามที่ส่งสัญญาณนาฬิกาไปยัง DTE DCE ยังสามารถเป็นอุปกรณ์ที่คล้ายกับ DTE (โดยทั่วไปคือเราเตอร์) ยกเว้นว่าอุปกรณ์แต่ละประเภทจะมีบทบาทแยกกัน
การแลกเปลี่ยนแบบสลับแพ็กเก็ต:การแลกเปลี่ยนแบบสลับบนเครือข่ายสลับแพ็กเก็ตของบริษัทโทรคมนาคม PSE เป็นจุดกึ่งกลางในระบบคลาวด์ WAN
ข้อมูลที่ส่งผ่าน LAN จะถูกส่งจากอุปกรณ์ดิจิทัลหนึ่งเครื่อง (คอมพิวเตอร์) ไปยังอุปกรณ์ดิจิทัลอื่นโดยผ่านการเชื่อมต่อโดยตรง ในขณะเดียวกัน เนื่องจาก WAN บางแห่งใช้เครือข่ายโทรศัพท์อนาล็อกที่มีอยู่ การส่งผ่านข้อมูลจึงอาจใช้หนึ่งวิธีหรือหลายวิธีดังต่อไปนี้:
หมายเหตุ : ก่อนหน้านี้เครือข่ายโทรศัพท์ PSTN เป็นเครือข่ายแบบอนาล็อกทั้งหมด สัญญาณอนาล็อกจากโทรศัพท์มาถึงบริษัทโทรคมนาคมและจะถูกส่งต่อผ่านระบบที่ใช้สัญญาณอนาล็อกเพื่อไปยังจุดหมายปลายทาง ปัจจุบันระบบโทรศัพท์ใช้การผสมผสานสองวิธีนี้ เครือข่ายสวิตช์ที่เชื่อมต่อบริษัทโทรคมนาคมส่วนใหญ่ได้รับการแปลงเป็นดิจิทัลแล้ว แต่ไมล์สุดท้ายที่เชื่อมต่อครัวเรือนส่วนใหญ่และธุรกิจบางแห่งยังคงใช้สัญญาณแอนะล็อก แผนภาพด้านล่างแสดงให้เห็นวิธีการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ดิจิทัลสองเครื่องผ่าน WAN ที่มีทั้งส่วนประกอบดิจิทัลและอนาล็อก เมื่อคอมพิวเตอร์ส่งสัญญาณผ่าน WAN โมเด็มจะแปลงสัญญาณดิจิทัลเป็นสัญญาณแอนะล็อกเพื่อส่งสัญญาณไปยังบริษัทโทรศัพท์ โมเด็มของบริษัทโทรศัพท์จะแปลงข้อมูลเป็นรูปแบบดิจิทัลเพื่อส่งผ่านเครือข่ายสวิตช์ จากนั้นสัญญาณจะถูกแปลงกลับเป็นอนาล็อกที่ฝั่งของบริษัทโทรคมนาคมเพื่อส่งไปยังโมเด็มของคอมพิวเตอร์ที่รับข้อมูล ในที่สุดโมเด็มนี้จะแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นรูปแบบดิจิตอลสำหรับคอมพิวเตอร์
ประเภทของการเชื่อมต่อใน WAN
เมื่อข้อความเดินทางผ่านคลาวด์ WAN การเคลื่อนตัวจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งตามเส้นทางนั้นจะแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับการเชื่อมต่อทางกายภาพและโปรโตคอลที่ใช้ โดยทั่วไปการเชื่อมต่อ WAN จะถูกแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:
ฮาร์ดแวร์ WAN ที่คุณใช้ขึ้นอยู่กับบริการ WAN ที่คุณต้องการเชื่อมต่อ แต่ละโปรโตคอล WAN มีข้อกำหนดและข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับฮาร์ดแวร์และสื่อการส่งข้อมูล อย่างไรก็ตาม ด้วยตัวเลือกของคุณ มีฮาร์ดแวร์จำนวนมากที่สามารถใช้งานร่วมกับบริการ WAN ที่แตกต่างกันได้
ผู้ให้บริการ WAN รับผิดชอบ WAN และจัดเตรียมวงจรท้องถิ่นให้กับ Demarc (ดู Internet Made Simple #2/2004) สายเคเบิลไมล์สุดท้ายมักเป็นสายทองแดง ซึ่งเป็นประเภทเดียวกับที่ใช้สำหรับบริการโทรศัพท์
ตั้งค่าสายโทรศัพท์
ในปัจจุบันครัวเรือนและธุรกิจจำนวนมากใช้สายเคเบิล 4 เส้นประกอบด้วยสายทองแดงบิดเกลียว 2 คู่ คู่แรกใช้สำหรับโทรศัพท์ และคู่ที่สองใช้เป็นสายสำรอง ช่วยให้ธุรกิจใหม่พร้อมสำหรับการเชื่อมต่อ WAN โดยไม่ต้องติดตั้งสายเคเบิลใหม่ เส้นสัญญาณอนาล็อกใช้สายทองแดงสองเส้นและเส้นสัญญาณดิจิทัลสามารถใช้สายทองแดงสองเส้นหรือทั้งสี่เส้นของสายเคเบิล Last Mile ขึ้นอยู่กับประเภทของการเชื่อมต่อ WAN บริษัทโทรศัพท์จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนการสลับสายที่สำนักงานกลางเพื่อให้สามารถส่งสัญญาณดิจิทัลผ่านสายเคเบิลไมล์สุดท้ายได้
โปรโตคอลชั้นกายภาพ WAN กำหนดฮาร์ดแวร์และวิธีการส่งสัญญาณบิต โปรโตคอลชั้นลิงก์ข้อมูลควบคุมฟังก์ชั่นต่อไปนี้:
ตรวจสอบและแก้ไขข้อผิดพลาด
ตั้งค่าลิงค์
การจัดระเบียบฟิลด์ของกรอบข้อมูล
การควบคุมการไหลแบบจุดต่อจุด
โปรโตคอลชั้นลิงก์ทางกายภาพยังกำหนดวิธีการหุ้มข้อมูลหรือรูปแบบของเฟรมข้อมูลด้วย วิธีการห่อหุ้มข้อมูลใน WAN เรียกกันทั่วไปว่า HDLC (การควบคุมลิงก์ข้อมูลระดับสูง) คำดังกล่าวเป็นทั้งชื่อทั่วไปของโปรโตคอล Data Link และชื่อของโปรโตคอลภายในโปรโตคอล WAN และชุดบริการ คุณสามารถใช้หนึ่งในวิธีการหุ้มข้อมูลต่อไปนี้ได้ ขึ้นอยู่กับบริการ WAN และวิธีการเชื่อมต่อของคุณ:
ปัญหาบางประการเหล่านี้สามารถแก้ไขได้ด้วยการใช้การเพิ่มประสิทธิภาพ WAN ซึ่งจะทำให้การส่งข้อมูลมีประสิทธิภาพมากขึ้น สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากลิงก์ WAN อาจมีราคาแพง จึงมีการพัฒนาเทคโนโลยีต่างๆ มากมายเพื่อลดปริมาณการรับส่งข้อมูลที่ผ่านลิงก์ WAN และเพื่อให้แน่ใจว่าจะมาถึงอย่างมีประสิทธิภาพ วิธีการเพิ่มประสิทธิภาพเหล่านี้ได้แก่ การลดข้อมูลซ้ำซ้อน (เรียกอีกอย่างว่า การกำจัดข้อมูลซ้ำซ้อน) การบีบอัด และการแคช (นำข้อมูลที่ใช้บ่อยเข้าใกล้ผู้ใช้ปลายทางมากขึ้น)
สามารถกำหนดรูปแบบการรับส่งข้อมูลเพื่อให้แอปพลิเคชันที่มีความสำคัญต่อเวลาเช่น VoIP มีความสำคัญสูงกว่าการรับส่งข้อมูลอื่นๆ ที่เร่งด่วนน้อยกว่าเช่นอีเมล จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของ WAN สิ่งนี้สามารถเป็นทางการได้ในการตั้งค่าคุณภาพบริการ (QoS) ที่กำหนดคลาสการรับส่งข้อมูลตามลำดับความสำคัญที่แต่ละคลาสได้รับเมื่อเทียบกับคลาสอื่น ประเภทของการเชื่อมต่อ WAN ที่คลาสการรับส่งข้อมูลแต่ละคลาสจะเดินทาง และแบนด์วิดท์ที่แต่ละคลาสได้รับ
SD-WAN เป็นหมวดหมู่แยกต่างหากที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ WAN
ความปลอดภัยเครือข่ายอินเตอร์เน็ต
การรับส่งข้อมูลระหว่างไซต์ WAN สามารถได้รับการปกป้องด้วยเครือข่ายส่วนตัวเสมือน (VPN) ซึ่งจัดให้มีการรักษาความปลอดภัยให้กับเครือข่ายทางกายภาพพื้นฐาน รวมถึงการพิสูจน์ตัวตน การเข้ารหัส การรักษาความลับ และการไม่ปฏิเสธสิทธิ์ โดยทั่วไปแล้ว ความปลอดภัยถือเป็นส่วนสำคัญของการใช้งาน WAN เนื่องจากการเชื่อมต่อ WAN ก่อให้เกิดช่องโหว่ที่ผู้โจมตีสามารถใช้เพื่อเข้าถึงเครือข่ายส่วนตัวได้
เทคโนโลยี WAN ไม่ได้จำกัดอยู่แค่บนโลกเท่านั้น NASA และหน่วยงานอวกาศอื่นๆ กำลังทำงานเพื่อสร้างเครือข่าย “อินเทอร์เน็ตระหว่างดาวเคราะห์” ที่เชื่อถือได้ ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อส่งข้อความทดลองระหว่างสถานีอวกาศนานาชาติและสถานีภาคพื้นดิน