Tradiční datové přenosové kanály budou ještě mnoho let plnit svou funkci, avšak cenově přijatelné se stávají pouze v hustě osídlených oblastech. V jiných podmínkách jsou potřeba jiná řešení, která mohou poskytnout spolehlivé vysokorychlostní připojení za rozumnou cenu.
Z tohoto článku se dozvíte, jak řešit problémy s připojením tam, kde jsou tradiční kanály drahé nebo nedostupné. Jaké typy řešení existují, čím se liší a jak vybrat to pravé pro konkrétní úkol.
Existuje několik tříd technologií, které si činí nárok na řešení problémů s připojením tam, kde chybí tradiční komunikační kanály nebo jsou ekonomicky nevhodné. Vyrovnávače, agregátory a sumátory na pohled dělají to samé, avšak zásadně se liší kvalitou řešení úloh. Pojďme se na to podívat.
Vyrovnávače
Kdykoli může fungovat pouze jeden kanál. To řeší otázku spolehlivosti pomocí zálohování, ale nezvyšuje rychlost. Přitom většina vyrovnávačů nezkoumá, který kanál je rychlejší, a jednoduše přepíná na ten, který funguje. 80 % řešení na trhu, které používají několik SIM karet, jsou právě takové vyrovnávače – při výpadku signálu na jednom kanálu automaticky přepínají na jiný.
Existuje samostatná přechodná třída mezi vyrovnávačem a agregátorem. Rychlost při několika spojeních, například od několika uživatelů současně, bude vyšší než na jakémkoli jednom kanálu. Takový přístup při správné realizaci ani nevyžaduje infrastrukturu pro terminaci provozu a široce se používá v kategorii levných směrovačů. Řešení je schopné poskytnout celkově vysokou rychlost, ale každý jednotlivý uživatel získá rychlost dostupnou pouze na jednom kanálu. Stahování torrentů na takovém zařízení je velmi pohodlné.
Řešený problém
Zvýšení spolehlivosti. Zálohování přenosových kanálů.
Klíčová vlastnost
- Rychlost přepínání z nefunkčního kanálu na funkční. Čím rychleji zařízení rozpozná, že jeden kanál není funkční a je třeba přepnout na jiný – tím lépe.
- Prioritní provoz přes nejrychlejší kanál.
Výhody
- Cena zařízení. Nejlevnější řešení na trhu.
- Nevyžaduje mezilehlou infrastrukturu terminování provozu
- Nevyžaduje kvalifikovaný personál pro používání a údržbu
Nevýhody
- Není zde kontrola kvality kanálu. Zařízení se může přepnout na kanál se slabým spojením, zatímco sousední kanál může být mnohem rychlejší.
Cílové použití
Služby, které nevyžadují vysokou přenosovou rychlost a jsou připraveny na krátkodobé výpadky
Agregátory
Tento termín pochází z anglického slova aggregate. V kontextu systémů přenosu dat se používá již velmi dlouho a uplatňuje se v řešeních pro spojování fyzických drátových a optických datových přenosových kanálů.
Jedná se o pokročilejší systémy ve srovnání s vyrovnávači zátěže – využívají současně několik datových kanálů. Skrze každý kanál se vytvoří spojení s mezilehlým serverem, na kterém se provoz spojuje a předává dále cílové službě. Proto, pokud vypadnou i několik kanálů, přenos dat se nepřeruší. Tedy zde není pojem přepínání z jednoho kanálu na druhý. Dále je třeba poznamenat, že u bezdrátových datových kanálů, v rozporu se zažitým názorem, většina takových řešení nezvyšuje rychlost nebo ji zvyšuje jen málo. Například 4 kanály po 10 Mbit/s by měly v součtu poskytnout 40 Mbit, avšak agregátory v L3 tunelu poskytují přibližně 12-18. To jsou maximální hodnoty zvýšení rychlosti za ideálních podmínek. Dochází k tomu v důsledku velké nerovnoměrné entropie v kanálech. Netriviální úkol je sloučit kanály s různou přenosovou kapacitou a také různými zpožděními.
To je jistě lepší než deset, ale výrazně méně než očekávaných čtyřicet. Nečestní výrobci se snaží skrýt tuto nevýhodu pomocí kombinace proxy serveru a změny zdrojové adresy. V tomto případě se rychlost několikanásobně zvyšuje, avšak funguje to pouze tehdy, když je spojení iniciováno z zařízení. Pokud je spojení iniciováno z vnějšího světa, tento trik již nefunguje. Pokud chcete sloučit dvě sítě, například prodejní místo s centrálním kanceláří nebo vlak s centrální sítí – agregátor si s tímto úkolem neporadí, protože rychlost na zařízení bude 10krát nižší než z zařízení. Kromě toho, při použití v sítích mobilních operátorů, takové manipulace zaručeně vyvolávají otázky ze strany regulačních orgánů ohledně systému operativně pátracích akcí (SOPR).
Řešení pro agregaci bezdrátových přenosových kanálů jsou relativně jednoduchá, nevyžadují investice do nákladných výzkumů. Většina z nich obsahuje pouze hotová široce popsaná Open Source řešení. Výrobci dávají přednost vytvoření jednoduchého WEB rozhraní a vydávají to za inovativní vývoj. Takový přístup je v Rusku velmi rozšířený.
Řešený problém
Zvýšení spolehlivosti. Mírné zvýšení rychlosti.
Klíčová vlastnost
Využití agregovaných kanálů. Průměrná maximální rychlost přenosu dat.
Nevýhody
- Cena zařízení. Mnohokrát dražší než obyčejné vyvažovače.
- Přítomnost měsíčních plateb, protože vyžaduje mezilehlou infrastrukturu pro terminaci provozu.
- K údržbě je potřeba speciálně vyškolený technický personál.
- Nízké využití přenosových kanálů v L3 tunelu.
- Použití proxy-servery dává nesymetrickou síť a adresaci.
Výhody
- Velmi dobře řeší úkol zálohování přenosových kanálů.
- Při použití proxy serveru dává vysokou rychlost přenosu dat, pokud je spojení iniciováno z zařízení.
Cílové použití
Služby, které potřebují stabilní spojení, nevyžadují přítomnost L3 tunelu. Soukromé domácnosti, jednoduché topologie, které nevyžadují symetrickou síť. Nepoužitelné pro průmyslové objekty a sítě mobilních operátorů.
Sčítáče
V kontextu datových přenosových kanálů se tento termín objevil v Rusku teprve před několika lety. Tato řešení jsou velmi podobná agregátorům, ale radikálně se liší tím, že, při zachování všech jejich výhod, postrádají všechny jejich nedostatky.
Pokud je potřeba šifrování od samotného zařízení po server terminace – tato možnost, stejně jako komprese za běhu, je dostupná u vyspělých technologií na trhu.
Pro L3 tunely má využití datových přenosových kanálů u sumarizátorů přibližně 90 %. Například tam, kde agregátor poskytne 40 Mbit/s, sumarizátor bez problémů nabídne 70 Mbit/s. Proto se mu také říká sumarizátor. Je to velmi složitý úkol a vyžaduje vážný výzkum.
Úspěšné zvýšení rychlosti v L3 tunelu přináší rovnoměrnou topologii sítě bez "výjimek".
Na rozdíl od agregátorů, sumarizátory nemají omezení v oblasti použití. Mohou být využívány na jakýchkoliv typech datových přenosových kanálů a v jakékoliv topologii sítě. Síť vytvářená sumarizátorem je zcela standardní a na rozdíl od agregátorů nezpůsobí během provozu žádné otázky ze strany regulačních orgánů ani skryté problémy.
Řešený problém
Zvýšení spolehlivosti. Násobné zvýšení rychlosti.
Klíčová vlastnost
Využití agregovaných kanálů. Průměrná maximální rychlost přenosu dat.
Nevýhody
- Existence měsíčních plateb, protože vyžaduje mezinárodní infrastrukturu pro terminaci provozu.
- Cena srovnatelná s agregátorem
Výhody
- Vysoce efektivní řešení pro problém zálohování datových přenosových kanálů.
- Násobné zvýšení rychlosti a propustnosti kanálů v L3 tunelu.
Cílové použití
Kommerční, průmyslové a státní služby, které vyžadují vysokou rychlost a spolehlivost přenosu dat. Neexistují žádná omezení na použití.
Komplexní řešení
Technologie zvyšování spolehlivosti a propustnosti by kromě své hlavní funkce měly být snadno spravovatelné a škálovatelné, být komplexními řešeními problémů koncového uživatele a neřešit úkol fragmentárně, přenášející většinu infrastrukturních a provozních úloh na kompetence zákazníka.
Co je potřeba, aby řešení bylo komplexní?
1. Jednotný systém řízení sítě
Umožňuje spravovat všechna zařízení v síti - centrálně aktualizovat firmware a konfiguraci, vyhodnocovat varování a havárie, vyvažovat zátěž sítě. Transparentně řídit všechny funkce jednotlivých zařízení a v některých případech vidět umístění zařízení a jeho klíčové charakteristiky na interaktivní mapě.
Kvalitní systém správy sítě šetří náklady na inženýrský personál, zkracuje dobu řešení problémů a dělá vše, co obvykle dělá "mozek".
2. Spolehlivost
Technologie předpokládá použití serveru pro terminaci provozu, který je vždy umístěn mezi zařízením a cílovým servisním systémem. Může se stát jediným bodem selhání. Pokud řešení automaticky neumí přerozdělovat provoz mezi zařízeními a servery terminace, zabezpečovat automatický failover, nedoporučuje se používat pro komerční účely.
Je to velmi důležité. Bez automatického systému zálohování se i nejrychlejší síť dříve či později promění v síť "cihel".
3. Kvalitní monitoring
Naprostá většina řešení není schopna registrovat klíčové metriky výkonu zařízení, když nejsou v síti. To znamená, že pokud nastane problém se sítí, operátor systému nebude schopen provést retrospektivní analýzu zařízení a pochopit, co bylo příčinou problému.
Ve kritické infrastruktuře musí zařízení registrovat maximální množství metrik přes komunikační kanály na případ "analýzy po katastrofě", umět je uchovávat a přenášet do centrálního systému, aniž by zatěžovala kanály. Žádný open source monitoring systém současně nemůže šetřit provoz a poskytovat retrospektivní metriky.
4. Bezpečnost
Síť musí být maximálně chráněna před zlovolným útokem z jedné strany a musí být plně kontrolována zákazníkem z druhé strany.
5. Podpora od výrobce v režimu 24/7
Je velmi obtížné komunikovat s výrobcem, pokud se nachází v jiném časovém pásmu a hovoří jiným jazykem, nebo se prostě považuje za krále. Je velmi důležité, aby reakce výrobce na problém zákazníka byla co nejmenší a řešení skutečně řešilo problém.
Co vybrat
1. Pokud vyhovuje provoz jakéhokoli jednoho kanálu a jednoduše se chcete pojistit — zvolte vyrovnávač zátěže. Je to jednoduché, levné a efektivní. Bude výhodou, pokud výrobce zahrnul následující režimy:
- Pojem hlavní a záložní kanál. Když se záložní kanál zapíná pouze při nedostupnosti hlavního. Hlavní kanál se zapíná, jakmile je k dispozici.
- Mechanismus kontroly kvality kanálu bez generování servisního provozu.
- Velkým plusem bude zvýšení celkové rychlosti při rozdělení provozu mezi dostupné kanály. To přinese výrazné celkové zvýšení rychlosti, ale nezvýší rychlost v rámci jedné relace.
Tyto mechanismy efektivně fungují pouze společně.
2. Pokud vám chybí rychlost jakéhokoli jednoho kanálu nebo potřebujete maximální rychlost — zvolte sumátory. Agregátory mají stejnou cenu, ale umí méně.
Zdroj: habr.com
