Традиционните канали за предаване на данни все още ще изпълняват своята функция много години напред, но ставам приемливи по цена само в гъсто населени райони. В други условия са необходими различни решения, които могат да предоставят надеждно и бързо свързване на разумна цена.
От тази статия ще научите как да решавате проблеми с връзката там, където традиционните канали са скъпи или недостъпни. Какви класове решения съществуват, как се различават и как да изберете подходящото за конкретната задача.
Съществуват няколко класа технологии, които претендират да решат проблемите с връзката, където традиционните канали за комуникация отсъстват или са икономически нецелесъобразни. Балансировачите, агрегаторите и суматорите на пръв поглед правят едно и също, но принципно се различават по качеството на решение на задачите. Нека го разгледаме.
Балансировачи
В един момент работи само един канал. Това решава въпроса за надеждност чрез резервиране, но не предоставя увеличение на скоростта. В същото време подавляващото мнозинство от балансировачите не проверяват кой канал е по-бърз и просто превключват на този, който работи. 80% от решенията на пазара, използващи няколко SIM-карти, са такива балансировачи – при загуба на връзка чрез един канал, автоматично превключват връзката на друг.
Съществува отделен преходен клас между балансировач и агрегатор. Скоростта в множество потоци, например от няколко потребители едновременно, ще бъде по-висока, отколкото на който и да е един канал. Такъв подход при правилна реализация дори не изисква инфраструктура за терминиране на трафика и се използва широко в класа на евтини рутери. Решението е способно да предложи общо висока скорост, но всеки отделен потребител ще получава скорост, налична само по един канал. Изтеглянето на торенти на такова устройство е много комфортно.
Решавана задача
Повишаване на надеждността. Резервиране на канали за предаване на данни.
Ключова характеристика
- Скорост на превключване от неизправен канал на работещ. Колкото по-бързо устройството осъзнава, че един канал е неизправен и трябва да се превключи на друг – толкова по-добре.
- Приоритизирана работа по най-бързия канал.
Плюсове
- Цена на устройството. Най-евтиното решение на пазара.
- Не изисква междинна инфраструктура за терминиране на трафика.
- Не изискват квалифициран персонал за използване и обслужване.
Недостатъци
- Няма проверка на качеството на канала. Устройството може да се прехвърли на канал с посредствена свързаност, докато съседният канал е значително по-бърз.
Целево приложение
Услуги, които не изискват висока скорост на предаване на данни и са готови за краткотрайни прекъсвания.
Агрегатори
Терминът произлиза от английското aggregate. В контекста на системи за предаване на данни е използван отдавна и се прилага в решения за обединяване на физически проводими и оптични канали за предаване на данни.
Това са по-напреднали системи в сравнение с балансировачите – те използват едновременно няколко канала за предаване на данни. Чрез всеки канал се създава връзка с междинен сървър, на който трафикът се обединява и предава на целевата услуга. Следователно, ако дори няколко канала отпаднат, предаването на данни не спира. Тук не съществува понятието за превключване от един канал на друг. Също така трябва да се отбележи, че при безжичните канали за предаване на данни, независимо от утвърдило се мнение, повечето от такива решения не увеличават скоростта или я увеличават незначително. Например, 4 канала по 10 Мбит/с общо би трябвало да дадат 40 Мбит, но агрегаторите в L3 тунел ще дадат около 12-18. Това са пределните стойности на увеличаване на скоростта при идеални условия. Това се дължи на голямата неравномерна ентропия в каналите. Не тривиална задача е да се обединят канали с различен капацитет на предаване и, най-вече, с различни закъснения.
Несъмнено е по-добре от десет, но значително по-малко от очакваните четиридесет. Некоректни производители се опитват да скрият този недостатък, използвайки прокси-сервери и замяна на адреса на източника. В този случай скоростта се увеличава многократно, но това работи само когато връзката е инициирана от устройството. Ако връзката е инициирана от външния свят, този трик вече не работи. Ако искате да обедините две мрежи, например точка за продажба с главния офис или влак с централна мрежа, агрегаторът няма да се справи, тъй като скоростта към устройството ще бъде десет пъти по-ниска от тази от устройството. Освен това, при прилагане в мрежите на операторите, такива манипулации гарантирано поставят въпроси от регулаторните органи по отношение на системата за оперативно-издирвателни мероприятия (СОРМ).
Решенията за агрегиране на безжични канали за предаване на данни са относително прости и не изискват инвестиции в научноизследователска дейност. Почти всички тях съдържат основно готови широко описани Open Source решения. Производителите предпочитат да направят несложен WEB-интерфейс и да го представят като иновационно развитие. Такъв подход е много разпространен в България.
Решавана задача
Повишаване на надеждността. Незначително увеличение на скоростта.
Ключова характеристика
Утилизация на агрегируемите канали. Средна максимална скорост на предаване на данни.
Недостатъци
- Цена на устройството. Значително по-висока от обичайните балансировачи.
- Наличие на месечни плащания, тъй като изисква междинна инфраструктура за терминиране на трафика.
- За обслужване е нужен специално обучен технически персонал.
- Ниска утилизация на каналите за предаване на данни в L3 тунела.
- Използването на прокси-сървъри осигурява несиметрична мрежа и адресация.
Плюсове
- Много добре решава задачата за резервиране на каналите за предаване на данни.
- При използване на прокси-сервер осигурява висока скорост на предаване на данни, ако връзката е инициирана от устройството.
Целево приложение
Сервизи, нуждаещи се от стабилна връзка, без нужда от наличие на L3 тунел. Частни домакинства, прости топологии, които не изискват симетрична мрежа. Не е приложимо за промишлени обекти и мрежи на операторите.
Сумматори
В контексте каналите за предаване на данни, този термин се появи в България само преди няколко години. Тези решения са много сходни с агрегаторите, но радикално се отличават с това, че, запазвайки всичките им предимства, нямат недостатъците им.
Ако е необходимо криптиране от самото устройство до сървъра за терминиране – тази опция, както и компресия на летящо, е налична при зрели технологии на пазара.
За L3 тунели, използването на канали за предаване на данни от сумиращите устройства е около 90%. Например, където агрегаторът ще предостави 40 Мбит/с, сумиращото устройство със сигурност ще предостави 70 Мбит/с. Затова се нарича сумиращо устройство. Това е много сложна задача и изисква сериозни научни изследвания.
Успешното увеличение на скоростта в L3 тунела дава равна топология на мрежата без "особености".
В отличие от агрегаторите, сумиращите устройства нямат ограничения в областта на приложение. Те могат да бъдат използвани на всякакви типове канали за предаване на данни и на всяка топология на мрежата. Мрежата, създадена от сумиращото устройство, е напълно стандартна и, в отличие от агрегаторите, в експлоатация няма да предизвика въпроси от регулаторите и подводни камъни в експлоатацията.
Решавана задача
Повишаване на надеждността. Кратно увеличение на скоростта.
Ключова характеристика
Утилизация на агрегируемите канали. Средна максимална скорост на предаване на данни.
Недостатъци
- Наличие на месечни плащания, тъй като изисква междинна инфраструктура за терминиране на трафика.
- Цената е сравнима с тази на агрегатора
Плюсове
- Високоефективно решение за резервиране на канали за предаване на данни.
- Кратно увеличение на скоростта и пропускната способност на каналите в L3 тунела.
Целево приложение
Комерсиални, индустриални и държавни услуги, изискващи висока скорост и надеждност на предаването на данни. Няма ограничения за приложение.
Комплексно решение
Технологиите за увеличаване на надеждността и пропускната способност, освен основната им функция, трябва да бъдат лесни за управление и мащабируеми, да предлагат комплексни решения на проблемите на крайния потребител и да не решават задачите фрагментарно, прехвърляйки голяма част от инфраструктурните и експлоатационните задачи върху компетенциите на клиента.
Какво е необходимо, за да бъде решението комплексно?
1. Единна система за управление на мрежата
Тя предоставя възможност за управление на всички устройства в мрежата — централизирано обновяване на фърмуера и конфигурацията, извеждане на предупреждения и аварии, балансиране на натоварването на мрежата. Прозрачно управление на всички функции на всяко устройство поотделно и, в определени случаи, виждане на местоположението на устройството и неговите ключови характеристики на интерактивна карта.
Качествената система за управление на мрежата спестява разходи за инженерния персонал, намалява времето за решаване на проблеми и изпълнява всичко, което обикновено прави "мозъкът".
2. Надеждност
Технологията предполага използването на сървър за терминизация на трафика, който винаги е между устройството и целевата услуга. Той може да стане единна точка на отказ. Ако решението не може автоматично да преразпределя трафика от устройствата към терминалните сървъри и да осигури автоматичен failover, не се препоръчва за търговска употреба.
Това е много важно. Без автоматична система за резервиране, най-бързата мрежа рано или късно ще се превърне в мрежа от "кирпичи".
3. Качествен мониторинг
Преобладаващата част от решенията не могат да регистрират ключови метрики на работата на устройствата, когато те не са в мрежата. Тоест, ако има проблем с мрежата, операторът на системата няма да може да проведе ретроспективен анализ на устройството и да разбере какво точно е било проблемът.
В критичната инфраструктура устройствата трябва да регистрират максималния брой метрики по комуникационните канали за случай на "разбор на полети", да могат да ги съхраняват и предават в централната система, без да натоварват каналите. Никакава open source система за мониторинг не може едновременно да спестява трафик и да предоставя ретроспективни метрики.
4. Защита
Мрежата трябва да бъде максимално защитена от злонамерени атаки от една страна и да бъде напълно контролирана от клиента от друга.
5. Подкрепа от производителя в режим 24/7
Много е сложно да се води комуникация с производителя, ако той е в друг часови пояс и говори на друг език или просто се счита за крал. Много е важно реакцията на производителя на проблема на клиента да бъде минимална, а решението действително да разрешава проблема.
Какво да изберем
1. Ако сте доволни от работата на един канал и просто искате да се застраховате — изберете балансировач. Просто, евтино и ефективно. Плюс е, ако производителят е предвидил следните режими:
-Понятие основен и резервен канал. Когато резервният канал се включва само при недостъпност на основния. Основният канал се включва веднага щом стане достъпен.
-Механизъм за контрол на качеството на канала без генериране на служебен трафик.
-Ще бъде голям плюс увеличаването на общата скорост при сесийно разделение на трафика между наличните канали. Това ще доведе до значителен общ прираст на скоростта, но няма да предизвика прираст в рамките на една сесия.
Ефективно тези механизми работят само заедно.
2. Ако не ви достига скорост на който и да е от каналите или ви е необходима максимална скорост — изберете суматори. Агрегаторите също струват толкова, но умеят по-малко.
Източник: habr.com
