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Opções tradicionais de conectividade WAN
Para entender as WANs de hoje, é útil saber por onde elas começaram. Este tópico discute as opções de conectividade WAN desde o início. Quando as LANs surgiram na década de 1980, as organizações começaram a ver a necessidade de se interconectar com outros locais. Para fazer isso, eles precisavam que suas redes se conectassem ao loop local de um provedor de serviços. Isso foi feito usando linhas dedicadas ou serviços comutados de um provedor de serviços.
A figura resume as opções tradicionais de conectividade WAN.
Nota: Existem várias opções de conexão de acesso WAN que a borda da empresa pode usar para se conectar ao provedor por meio do loop local. Essas opções de acesso WAN diferem em tecnologia, largura de banda e custo. Cada um tem vantagens e desvantagens distintas. A familiaridade com essas tecnologias é uma parte importante do projeto de rede.
Terminologia comum de WAN
Quando eram necessárias conexões dedicadas permanentes, um link ponto a ponto usando mídia de cobre era usado para fornecer um caminho de comunicação WAN pré-estabelecido das instalações do cliente para a rede do provedor. As linhas ponto a ponto podiam ser alugadas de um provedor de serviços e eram chamadas de “linhas alugadas”. O termo refere-se ao fato de que a organização paga uma taxa mensal de aluguel a um provedor de serviços para usar a linha.
As linhas alugadas existem desde o início dos anos 1950 e, por esse motivo, são chamadas por diferentes nomes, como circuitos alugados, link serial, linha serial, link ponto a ponto e linhas T1 / E1 ou T3 / E3.
As linhas alugadas estão disponíveis em diferentes capacidades fixas e geralmente são cobradas com base na largura de banda necessária e na distância entre os dois pontos conectados.
Existem dois sistemas usados para definir a capacidade digital de um link serial de mídia de cobre:
- Portadora T – Usada na América do Norte, a portadora T oferece links T1 com suporte para largura de banda de até 1,544 Mbps e links T3 com largura de banda de até 43,7 Mbps.
- E-carrier – Usado na Europa, o E-carrier fornece links E1 com suporte para largura de banda de até 2,048 Mbps e links E3 com suporte para largura de banda de até 34,368 Mbps.
Nota: A infraestrutura física do cabo de cobre foi amplamente substituída pela rede de fibra óptica. As taxas de transmissão em redes de fibra óptica são dadas em termos de taxas de transmissão Optical Carrier (OC), que definem a capacidade de transmissão digital de uma rede de fibra óptica.
A tabela resume as vantagens e desvantagens das linhas alugadas.
| Vantagens | |
| Simplicidade | Os links de comunicação ponto a ponto requerem experiência mínima para instalação e manutenção. |
| Qualidade | Os links de comunicação ponto a ponto geralmente oferecem serviço de alta qualidade, se tiverem largura de banda adequada. A capacidade dedicada remove a latência ou jitter entre os terminais. |
| Disponibilidade | A disponibilidade constante é essencial para alguns aplicativos, como o e-commerce. Os links de comunicação ponto a ponto fornecem capacidade permanente e dedicada que é necessária para VoIP ou Vídeo sobre IP. |
| Desvantagens | |
| Custo | Os links ponto a ponto geralmente são o tipo mais caro de acesso WAN. O custo das soluções de linha alugada pode se tornar significativo quando elas são usadas para conectar muitos sites em distâncias crescentes. Além disso, cada terminal requer uma interface no roteador, o que aumenta os custos do equipamento. |
| Flexibilidade limitada | O tráfego da WAN costuma ser variável e as linhas alugadas têm capacidade fixa, de modo que a largura de banda da linha raramente corresponde exatamente à necessidade. Qualquer alteração na linha alugada geralmente requer uma visita ao local pelo pessoal do ISP para ajustar a capacidade. |
Opções comutadas por circuito
As conexões comutadas por circuito são fornecidas por operadoras de rede telefônica de serviço público (PSTN). O loop local que conecta o CPE ao CO é um meio de cobre. Existem duas opções tradicionais de comutação de circuito.
Rede telefônica de serviço público (PSTN)
O acesso WAN dial-up usa o PSTN como sua conexão WAN. Os loops locais tradicionais podem transportar dados binários do computador por meio da rede de telefonia por voz usando um modem de banda de voz. O modem modula os dados digitais em um sinal analógico na origem e demodula o sinal analógico em dados digitais no destino. As características físicas do loop local e sua conexão ao PSTN limitam a taxa do sinal a menos de 56 kbps.
O acesso discado é considerado uma tecnologia WAN legada. No entanto, ainda pode ser uma solução viável quando nenhuma outra tecnologia WAN está disponível.
Rede digital de serviços integrados (ISDN)
ISDN é uma tecnologia de comutação de circuitos que permite ao loop local PSTN transportar sinais digitais. Isso proporcionou conexões comutadas de maior capacidade do que o acesso discado. O ISDN fornece taxas de dados de 45 Kbps a 2,048 Mbps.
A popularidade do ISDN diminuiu muito devido ao DSL de alta velocidade e a outros serviços de banda larga. ISDN é considerada uma tecnologia legada com a maioria dos principais provedores descontinuando este serviço.
Opções comutadas por pacote
A comutação de pacotes segmenta os dados em pacotes que são roteados por uma rede compartilhada. As redes comutadas por circuito requerem o estabelecimento de um circuito dedicado. Em contraste, as redes de comutação de pacotes permitem que muitos pares de nós se comuniquem no mesmo canal.
Existem duas opções de conectividade comutada por pacotes tradicionais (legadas).
Transferência de quadro
Frame Relay é uma tecnologia WAN simples de NBMA (Layer 2 non-broadcast multi-access) que é usada para interconectar LANs corporativas. Uma única interface de roteador pode ser usada para se conectar a vários sites usando diferentes PVCs. Os PVCs são usados para transportar tráfego de voz e dados entre uma origem e um destino e oferecem suporte a taxas de dados de até 4 Mbps, com alguns provedores oferecendo taxas ainda mais altas.
O Frame Relay cria PVCs que são identificados exclusivamente por um identificador de conexão de link de dados (DLCI). Os PVCs e DLCIs garantem a comunicação bidirecional de um dispositivo DTE para outro.
As redes Frame Relay foram amplamente substituídas por Metro Ethernet mais rápido e soluções baseadas na Internet.
Modo de transferência assíncrona (ATM)
A tecnologia do Modo de transferência assíncrona (ATM) é capaz de transferir voz, vídeo e dados por meio de redes públicas e privadas. Ele é construído em uma arquitetura baseada em células ao invés de uma arquitetura baseada em quadros. As células ATM têm sempre um comprimento fixo de 53 bytes. A célula ATM contém um cabeçalho ATM de 5 bytes seguido por 48 bytes de carga útil ATM. Células pequenas de comprimento fixo são adequadas para transportar tráfego de voz e vídeo porque esse tráfego é intolerante a atrasos. O tráfego de vídeo e voz não precisa esperar a transmissão de pacotes de dados maiores.
A célula ATM de 53 bytes é menos eficiente do que os quadros e pacotes maiores do Frame Relay. Além disso, a célula ATM tem pelo menos cinco bytes de sobrecarga para cada carga útil de 48 bytes. Quando a célula está transportando pacotes da camada de rede segmentada, a sobrecarga é maior porque o switch ATM deve ser capaz de remontar os pacotes no destino. Uma linha ATM típica precisa de largura de banda quase 20% maior do que o Frame Relay para transportar o mesmo volume de dados da camada de rede.
As redes ATM foram amplamente substituídas por Metro Ethernet mais rápido e soluções baseadas na Internet.
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