Traditionelle datatralingskanaler vil stadig udføre deres funktion i mange år, men de er kun prisvenlige i tætbefolkede områder. I andre situationer er der behov for alternative løsninger, der kan give pålidelig højhastighedsforbindelse til rimelige priser.
I denne artikel vil du lære, hvordan man løser forbindelsesproblemer, hvor traditionelle kanaler er dyre eller ikke tilgængelige. Hvilke klasser af løsninger findes, hvad adskiller dem, og hvordan vælger man det rigtige til den specifikke opgave.
Der er flere klasser af teknologier, der påstår at løse forbindelsesproblemer, hvor traditionelle kommunikationskanaler ikke er til stede eller er økonomisk uhensigtsmæssige. Belastningsfordelere, aggregatorer og summatorer ligner hinanden, men adskiller sig grundlæggende i kvaliteten af løsningen. Lad os se nærmere på det.
Belastningsfordelere
På et hvilket som helst tidspunkt fungerer kun én kanal. Dette løser pålidelighedsproblemet gennem redundans, men giver ikke en stigning i hastigheden. De fleste belastningsfordelere kontrollerer ikke, hvilken kanal der er hurtigere, og skifter blot til den, der fungerer. 80% af de løsninger på markedet, som bruger flere SIM-kort, er sådan, at de automatisk skifter forbindelsen til en anden kanal, hvis forbindelsen falder ud gennem én kanal.
Der er en særlig overgangsklasse mellem belastningsfordelere og aggregatorer. Hastigheden i flere strømme, for eksempel fra flere brugere samtidig, vil være højere end på hvilken som helst enkelt. Denne tilgang kræver selv med korrekt implementering ikke trafiktermineringsinfrastruktur og anvendes bredt i klassen af billige routere. Løsningen kan give samlet høj hastighed, men hver enkelt bruger vil kun modtage hastighed som tilgængelig på én kanal. Downloading af torrents på en sådan enhed er meget komfortabelt.
Løsningens opgave
Forbedring af pålidelighed. Redundans i datatransmissionskanaler.
Nøgleegenskab
- Hastigheden hvormed der skiftes fra en ikke-fungerende kanal til en fungerende. Jo hurtigere enheden opdager, at én kanal ikke fungerer og skal skifte til en anden - jo bedre.
- Prioriteret drift på den hurtigste kanal.
Fordele
- Prisen for enheden. Den billigste løsning på markedet.
- Kræver ikke en mellemliggende infrastruktur til terminering af trafik
- Kræver ikke kvalificeret personale til brug og vedligeholdelse
Ulemper
- Ingen kvalitetskontrol af kanalen. Enheden kan skifte til en kanal med dårlig forbindelse, mens den nærliggende kanal er meget hurtigere.
Målrettet anvendelse
Tjenester, der ikke kræver høj hastighed på dataoverførsel og er klar til kortvarige nedetider
Aggregatorer
Denne term stammer fra det engelske 'aggregate'. I konteksten af datatransmissionssystemer har den været anvendt i lang tid og bruges i løsninger til at samle fysiske ledningsførte og optiske datatransmissionskanaler.
Dette er mere avancerede systemer sammenlignet med balancere - de bruger samtidig flere datatransmissionskanaler. Gennem hver kanal oprettes en forbindelse til en mellemliggende server, hvor trafikken kombineres og derefter videresendes til den ønskede tjeneste. Derfor, hvis selv nogle kanaler falder ud, bliver dataoverførslen ikke afbrudt. Der er altså ikke et begreb om skift fra en kanal til en anden. Det skal også bemærkes, at på trådløse datatransmissionskanaler, modsat den generelle opfattelse, øger de fleste af sådanne løsninger ikke hastigheden eller øger den kun ubetydeligt. For eksempel burde 4 kanaler med 10 Mbit/s samlet give 40 Mbit, men aggregatorer i L3-tunnelen vil give omkring 12-18. Dette er de maksimale hastighedsforøgelser under ideelle forhold. Sådan sker det på grund af den store ujævnhed i entropien i kanalerne. Det er en ikke-trivial opgave at kombinere kanaler med forskellig båndbredde og, vigtigst af alt, med forskellige forsinkelser.
Dette er bestemt bedre end ti, men langt mindre end de forventede fyrre. Uredelige producenter forsøger at skjule denne mangel ved at bruge en proxyserver + ændring af kildeadresse. I dette tilfælde stiger hastigheden mange gange, men det fungerer kun, når forbindelsen initieres fra enheden. Hvis forbindelsen initieres fra den ydre verden, vil dette trick ikke fungere. Hvis du ønsker at kombinere to netværk, såsom en salgssted med hovedkontoret eller et tog med det centrale netværk – vil aggregatoren ikke kunne klare opgaven, da hastigheden til enheden vil være ti gange lavere end fra enheden. Desuden, i tilfælde af anvendelse i telekommunikationsnetværk, vil sådanne manipulationer garanteret rejse spørgsmål fra reguleringsmyndighederne vedrørende systemet til operationelt-efterforskningsforanstaltninger (SORM).
Løsninger til aggregation af trådløse dataoverførselskanaler er relativt enkle og kræver ikke investeringer i forskningsintensive projekter. Næsten alle indeholder kun færdige, bredt beskrevne Open Source-løsninger. Producenterne foretrækker at lave en simpel WEB-grænseflade og præsentere det som en innovativ udvikling. Denne tilgang er meget almindelig i Rusland.
Løsningens opgave
Øget pålidelighed. Mindre hastighedsforøgelse.
Nøgleegenskab
Genanvendelse af aggregerede kanaler. Gennemsnitlig maksimal dataoverførselshastighed.
Ulemper
- Prisen på enheden. Betydeligt dyrere end almindelige balanceringssystemer.
- Forekomsten af månedlige betalinger, da det kræver en mellem-infrastruktur til terminering af trafik.
- Der kræves specialuddannet teknisk personale til vedligeholdelse.
- Lav udnyttelse af dataoverførselskanaler i L3-tunnelen.
- Anvendelse af en proxy-servere skaber et usymmet netværk og adressering.
Fordele
- Løser meget effektivt opgaven med at sikre dataoverførselskanaler.
- Ved brug af en proxyserver giver det høj dataoverførselshastighed, hvis forbindelsen initieres fra enheden.
Målrettet anvendelse
Tjenester, der har brug for stabil forbindelse, uden krav om L3 tunnel. Private husholdninger, enkle topologier, der ikke kræver et symmetrisk netværk. Ikke anvendelig til industrielle objekter og telekommunikationsnetværk.
Summatorer
I konteksten af dataoverførselskanaler dukkede denne term op i Rusland for kun få år siden. Disse løsninger ligner meget aggregatorer, men adskiller sig radikalt ved, at de, samtidigt med at de bevarer alle deres fordele, er fri for alle deres ulemper.
Hvis der er behov for kryptering fra selve enheden til terminering-serveren – er denne mulighed, ligesom on-the-fly kompression, til stede hos modne teknologier på markedet.
For L3 tunneler er udnyttelsen af dataoverførselskanaler hos summeren omkring 90%. For eksempel, hvor en aggregator vil give 40 Mbit/s, vil summeren sikkert give 70 Mbit/s. Derfor kaldes det en summer. Det er en meget kompleks opgave, og den kræver seriøse videnskabelige undersøgelser.
En succesfuld hastighedsforøgelse i L3 tunnelen giver en ensartet netværkstopologi uden "specialiteter".
I modsætning til aggregatorer har summerne ingen begrænsninger for anvendelsesområdet. De kan bruges på alle typer dataoverførselskanaler og i enhver netværkstopologi. Netværket, der skabes af summeren, er helt standardiseret, og i modsætning til aggregatorer vil det ikke rejse spørgsmål hos reguleringsmyndighederne eller give problemer i driften.
Løsningens opgave
Øget pålidelighed. Flermålshastighedsforøgelse.
Nøgleegenskab
Genanvendelse af aggregerede kanaler. Gennemsnitlig maksimal dataoverførselshastighed.
Ulemper
- Tilstedeværelsen af månedlige betalinger, da det kræver en mellemliggende infrastruktur til trafikterminering.
- Prisen svarer til en aggregator
Fordele
- En højeffektiv løsning på problemet med redundans af dataoverførselskanaler.
- Flermålshastigheds- og kapacitetsforøgelse af kanaler i L3 tunnelen.
Målrettet anvendelse
Kommercielle, industrielle og statslige tjenester, der kræver høj hastighed og pålidelighed i dataoverførsel. Ingen begrænsninger for anvendelsen.
Omfattende løsning
Teknologier til at øge pålideligheden og kapaciteten skal udover deres primære funktion være lette at administrere og skalerbare, være omfattende løsninger på slutbrugerens problemer og ikke løse opgaven fragmenteret ved at overlade størstedelen af infrastrukturen og driftsopgaverne til kundeansvarets kompetencer.
Hvad er nødvendigt for at løsningen er omfattende?
1. Et enkelt netværksstyringssystem
Det giver mulighed for at styre alle enheder i netværket - centralt opdatere firmware og konfiguration, udstede advarsler og nødsituationer, balancere belastningen i netværket. Gennemsigtigt styre alle funktioner for hver enhed separat og, i visse tilfælde, se enhedens placering og dens nøglekarakteristika på et interaktivt kort.
Et kvalitets netværksstyringssystem sparer på ingeniørpersonalet, reducerer tiden til at løse problemer og udfører alt det, som normalt gør 'hjernen'.
2. Pålidelighed
Teknologien indebærer brugen af en trafiktermineringsserver, der altid står mellem enheden og den ønskede tjeneste. Den kan blive et enkelt fejlpunk. Hvis løsningen ikke automatisk kan omdirigere trafik fra enheder til trafiktermineringsservere og sikre automatisk failover, anbefales det ikke at bruge til kommercielt brug.
Det er meget vigtigt. Uden et automatisk backup-system vil det hurtigste netværk før eller siden blive til et netværk af 'mursten'.
3. Kvalitetsovervågning
Langt de fleste løsninger kan ikke registrere nøgletal for enheders drift, når de ikke har været online. Det vil sige, hvis der er et problem med netværket, vil systemoperatøren ikke kunne udføre en retrospektiv analyse af enheden og forstå, hvad der præcist var problemet.
I kritisk infrastruktur skal enheder registrere så mange metrikker som muligt via kommunikationskanaler til brug for 'efterfølgende analyser', være i stand til at gemme dem og overføre dem til det centrale system uden at belaste kanalerne. Ingen open source overvågningssystem kan samtidig spare trafik og levere retrospektive metrikker.
4. Sikkerhed
Netværket skal være maksimalt beskyttet mod ondsindet indgriben fra den ene side og være helt kontrolleret af kunden fra den anden.
5. Support fra producenten 24/7
Det er meget svært at kommunikere med producenten, hvis de befinder sig i en anden tidszone og taler et andet sprog eller bare anser sig for at være konge. Det er meget vigtigt, at producentens reaktion på kundens problem er minimal, og at løsningen virkelig løser problemet.
Hvad skal man vælge
1. Hvis du er tilfreds med drift af en enkelt kanal og blot ønsker at tage en sikkerhedskopi – vælg en balancer. Det er simpelt, billigt og effektivt. Det vil være en fordel, hvis producenten har inkluderet følgende tilstande:
-Begrebet primær og reservekanal. Når reservekanalen aktiveres kun ved utilgængelighed af den primære. Den primære kanal aktiveres så snart den bliver tilgængelig.
-En mekanisme til kvalitetskontrol af kanalen uden at generere operativ trafik.
-Det vil være en stor fordel at øge den samlede hastighed ved sessionsbaseret opdeling af trafik mellem de tilgængelige kanaler. Dette vil give en betydelig samlet stigning i hastigheden, men ikke en stigning inden for en session.
Disse mekanismer fungerer effektivt kun i kombination.
2. Hvis du mangler hastighed på en enkelt kanal eller har brug for maksimal hastighed – vælg en summator. Aggregatorer koster det samme, men kan mindre.
Kilde: habr.com
