Tradycyjne kanały transmisji danych będą jeszcze przez wiele lat spełniały swoją funkcję, jednak ich dostępność stanie się dostępna jedynie w obszarach gęsto zaludnionych. W innych warunkach potrzebne są inne rozwiązania, które mogą zapewnić niezawodną, szybką komunikację za rozsądną cenę.
Z tego artykułu dowiesz się, jak rozwiązać problemy komunikacyjne tam, gdzie tradycyjne kanały są drogie lub niedostępne. Jakie klasy rozwiązań istnieją, czym się różnią i jak wybrać to, co jest potrzebne do konkretnego zadania.
Istnieje kilka klas technologii, które rzekomo rozwiązują problemy komunikacyjne tam, gdzie tradycyjne kanały komunikacji są nieobecne lub są niepraktyczne ekonomicznie. Balancery, agregatory i sumatory pozornie robią to samo, ale różnią się zasadniczo jakością rozwiązywania problemów. Rozwiążmy to.
Balansery
W danym momencie pracuje dowolny kanał. Rozwiązuje to problem niezawodności ze względu na redundancję, ale nie zwiększa prędkości. Jednocześnie zdecydowana większość balanserów nie sprawdza, który kanał jest szybszy i po prostu przełącza się na ten, który działa. 80% rozwiązań na rynku wykorzystujących wiele kart SIM to właśnie takie Balancery - w przypadku utraty komunikacji jednym kanałem automatycznie przełącza połączenie na inny.
Istnieje odrębna klasa przejściowa pomiędzy modułem wyważającym a agregatorem. Szybkość kilku wątków, na przykład kilku użytkowników jednocześnie, będzie wyższa niż każdego z nich. Podejście to, jeśli zostało prawidłowo wdrożone, nie wymaga nawet infrastruktury zakończenia ruchu i jest szeroko stosowane w klasie tanich routerów. Rozwiązanie może zapewnić ogólnie dużą prędkość, ale każdy indywidualny użytkownik otrzyma prędkość dostępną tylko w jednym kanale. Na takim urządzeniu możesz bardzo wygodnie pobierać torrenty.
Problem do rozwiązania
Zwiększona niezawodność. Rezerwacja kanałów transmisji danych.
Kluczowa cecha
- Szybkość przełączania z niedziałającego kanału na działający. Im szybciej urządzenie zrozumie, że jeden kanał nie działa i musi przełączyć się na inny, tym lepiej
- Priorytetowa praca na najszybszym kanale
Plusy
- Cena urządzenia. Najtańsze rozwiązanie na rynku
- Nie wymaga pośredniej infrastruktury zakończenia ruchu
- Nie wymaga wykwalifikowanego personelu do obsługi i konserwacji
Wady
- Nie ma kontroli jakości kanału. Urządzenie może przełączyć się na kanał o przeciętnym połączeniu, podczas gdy kanał sąsiedni jest znacznie szybszy.
Docelowe zastosowanie
Usługi, które nie wymagają dużych prędkości transmisji danych i są gotowe na krótkie przestoje
Agregatory
Termin ten pochodzi od angielskiego agregatu. W kontekście systemów transmisji danych jest stosowane od bardzo dawna i znajduje zastosowanie w rozwiązaniach łączących fizyczne, przewodowe i optyczne kanały transmisji danych.
Są to systemy bardziej zaawansowane w porównaniu do balanserów - wykorzystują kilka kanałów transmisji danych jednocześnie. Przez każdy kanał tworzone jest połączenie z serwerem pośrednim, gdzie ruch jest łączony i dalej przesyłany do usługi docelowej. Dlatego też, jeśli zniknie nawet kilka kanałów, transmisja danych nie zostanie przerwana. Oznacza to, że nie ma koncepcji przełączania z jednego kanału na drugi. Należy również zaznaczyć, że w kanałach bezprzewodowej transmisji danych, wbrew powszechnemu przekonaniu, większość tych rozwiązań nie zwiększa prędkości lub zwiększa ją jedynie nieznacznie. Przykładowo 4 kanały po 10 Mbit/s powinny dać w sumie 40 Mbit, ale agregatory w tunelu L3 dadzą około 12-18. Są to maksymalne przyrosty prędkości w idealnych warunkach. Dzieje się tak z powodu dużej nierównomiernej entropii w kanałach. Łączenie kanałów o różnych pojemnościach i, co najważniejsze, różnych opóźnieniach, nie jest zadaniem trywialnym.
To z pewnością więcej niż dziesięć, ale znacznie mniej niż oczekiwana czterdzieści. Nieuczciwi producenci starają się ukryć tę wadę, stosując kombinację serwera proxy + zamiana adresu źródłowego. W takim przypadku prędkość znacznie wzrasta, ale działa to tylko w przypadkach, gdy połączenie jest inicjowane z urządzenia. Jeśli zainicjujesz połączenie ze świata zewnętrznego, ta technika nie będzie już działać. Jeżeli będziemy chcieli połączyć dwie sieci, np. punkt sprzedaży z centralą lub pociąg z siecią centralną, agregator nie poradzi sobie z tym zadaniem, gdyż prędkość dotarcia do urządzenia będzie 10 razy mniejsza niż z sieci urządzenie. Ponadto, jeśli zostaną zastosowane w sieciach operatorów telekomunikacyjnych, takie manipulacje z pewnością wzbudzą pytania organów regulacyjnych dotyczące systemu operacyjnych środków dochodzeniowych (SORM).
Rozwiązania agregacji kanałów bezprzewodowej transmisji danych są stosunkowo proste i nie wymagają inwestycji w badania naukowe. Prawie wszystkie zawierają wyłącznie gotowe, szeroko opisane rozwiązania Open Source. Producenci wolą tworzyć prosty interfejs WWW i przedstawiać go jako innowacyjne rozwiązanie. Takie podejście jest bardzo powszechne w Rosji.
Problem do rozwiązania
Zwiększona niezawodność. Nieznaczny wzrost prędkości.
Kluczowa cecha
Dystrybucja zagregowanych kanałów. Średnia maksymalna szybkość przesyłania danych.
Wady
- Cena urządzenia. Wielokrotnie droższe niż konwencjonalne wyważarki
- Dostępność płatności miesięcznych, ponieważ wymaga pośredniej infrastruktury zakończenia ruchu
- Konserwacja wymaga specjalnie przeszkolonego personelu technicznego
- Niskie wykorzystanie kanałów transmisji danych w tunelu L3
- Stosowanie serwerów proxy skutkuje asymetrycznością sieci i adresowania
Plusy
- Bardzo dobrze rozwiązuje problem redundantnych kanałów transmisji danych
- W przypadku korzystania z serwera proxy zapewnia dużą prędkość przesyłania danych, jeśli połączenie jest inicjowane z urządzenia
Docelowe zastosowanie
Usługi wymagające stabilnej komunikacji i nie wymagające tunelu L3. Prywatne gospodarstwa domowe, proste topologie, które nie wymagają sieci symetrycznej. Nie dotyczy obiektów przemysłowych i sieci operatorów telekomunikacyjnych.
Adders
W kontekście kanałów transmisji danych termin ten pojawił się w Rosji dopiero kilka lat temu. Rozwiązania te są bardzo podobne do agregatorów, jednak różnią się radykalnie tym, że zachowując wszystkie swoje zalety, są pozbawione wszelkich wad.
Jeśli potrzebujesz szyfrowania od samego urządzenia do serwera terminującego, ta opcja, podobnie jak kompresja w locie, jest dostępna w dojrzałych technologiach dostępnych na rynku.
Dla tuneli L3 wykorzystanie kanałów transmisji danych na sumatorach wynosi około 90%. Na przykład, jeśli agregator daje 40 Mbit/s, dodatek z pewnością da 70 Mbit/s. Dlatego nazywa się to sumatorem. Jest to bardzo trudne zadanie i wymaga poważnych badań naukowych.
Pomyślne zwiększenie prędkości w tunelu L3 zapewnia płynną topologię sieci bez „osobliwości”.
W przeciwieństwie do agregatorów, sumatory nie mają ograniczeń co do swojego zakresu. Można je stosować w dowolnym typie kanału transmisji danych i dowolnej topologii sieci. Sieć utworzona przez dodatek jest całkowicie standardowa i w przeciwieństwie do agregatorów podczas działania nie będzie rodzić pytań ze strony organów regulacyjnych ani pułapek w działaniu.
Problem do rozwiązania
Zwiększona niezawodność. Wielokrotne zwiększenie prędkości.
Kluczowa cecha
Dystrybucja zagregowanych kanałów. Średnia maksymalna szybkość przesyłania danych.
Wady
- Dostępność płatności miesięcznych, ponieważ wymaga pośredniej infrastruktury zakończenia ruchu.
- Cena porównywalna z agregatorem
Plusy
- Wysoce wydajne rozwiązanie problemu redundantnych kanałów transmisji danych.
- Wielokrotne zwiększenie prędkości i przepustowości kanałów w tunelu L3.
Docelowe zastosowanie
Usługi komercyjne, przemysłowe i rządowe wymagające dużej prędkości i niezawodnego przesyłania danych. Nie ma żadnych ograniczeń w użytkowaniu.
Kompletne rozwiązanie
Technologie zwiększające niezawodność i przepustowość, oprócz swojej głównej funkcji, muszą być łatwe w zarządzaniu i skalowalne, stanowić kompleksowe rozwiązania problemów użytkowników końcowych i nie rozwiązywać problemu w sposób fragmentaryczny, przenosząc większość infrastruktury i zadań operacyjnych na klienta kompetencja.
Co jest potrzebne do kompleksowego rozwiązania?
1. Ujednolicony system zarządzania siecią
Umożliwia zarządzanie wszystkimi urządzeniami sieciowymi - centralną aktualizację oprogramowania sprzętowego i konfiguracji, wyświetlanie ostrzeżeń i awarii oraz równoważenie obciążenia w sieci. Zarządzaj w przejrzysty sposób wszystkimi funkcjami każdego urządzenia z osobna, a w niektórych przypadkach zobacz lokalizację urządzenia i jego najważniejsze cechy na interaktywnej mapie.
Wysokiej jakości system zarządzania siecią oszczędza personel inżynieryjny, skraca czas rozwiązywania problemów i robi wszystko, co zwykle robi „mózg”.
2. Niezawodność
Technologia polega na wykorzystaniu serwera terminacji ruchu, który zawsze stoi pomiędzy urządzeniem a usługą docelową. Może stać się pojedynczym punktem awarii. Jeśli rozwiązanie nie może automatycznie redystrybuować ruchu z urządzeń do serwerów końcowych i zapewniać automatycznego przełączania awaryjnego, nie zaleca się jego stosowania do celów komercyjnych.
To jest bardzo ważne. Bez automatycznego systemu tworzenia kopii zapasowych najszybsza sieć prędzej czy później zamieni się w sieć „cegieł”.
3. Monitorowanie jakości
Zdecydowana większość rozwiązań nie jest w stanie przechwycić kluczowych wskaźników dotyczących wydajności urządzenia, gdy nie jest ono online. Oznacza to, że jeśli wystąpi problem z siecią, operator systemu nie będzie w stanie przeprowadzić retrospektywnej analizy urządzenia i zrozumieć, na czym dokładnie polegał problem.
W infrastrukturze krytycznej urządzenia muszą rejestrować maksymalną liczbę metryk w kanałach komunikacyjnych na wypadek „podsumowania”, móc je przechowywać i przesyłać do systemu centralnego bez obciążania kanałów. Żaden system monitorowania typu open source nie jest w stanie jednocześnie oszczędzać ruchu i dostarczać wskaźników retrospektywnych.
4. Bezpieczeństwo
Sieć musi być z jednej strony maksymalnie chroniona przed złośliwymi wpływami, a z drugiej musi być w pełni kontrolowana przez klienta.
5. Wsparcie producenta 24/7
Bardzo trudno jest porozumieć się z producentem, jeśli znajduje się on w innej strefie czasowej i mówi innym językiem lub po prostu uważa się za króla. Bardzo ważne jest, aby reakcja producenta na problem klienta była minimalna, a rozwiązanie faktycznie rozwiązywało problem
Co wybrać
1. Jeśli zadowala Cię działanie któregokolwiek kanału i chcesz mieć po prostu pewność, wybierz balanser. Proste, tanie i skuteczne. Byłoby plusem, gdyby producent uwzględnił następujące tryby:
-Koncepcja kanału głównego i zapasowego. Gdy kanał zapasowy jest włączony tylko wtedy, gdy kanał główny jest niedostępny. Kanał główny włącza się, gdy tylko staje się dostępny.
-Mechanizm monitorowania jakości kanału bez generowania ruchu serwisowego.
- Dużym plusem będzie zwiększenie ogólnej prędkości dzięki podziałowi ruchu pomiędzy dostępnymi kanałami w oparciu o sesję. Zapewni to znaczny ogólny wzrost prędkości, ale nie spowoduje wzrostu w ciągu jednej sesji.
Mechanizmy te działają skutecznie tylko razem.
2. Jeśli nie masz wystarczającej prędkości któregokolwiek kanału lub potrzebujesz maksymalnej prędkości, wybierz sumatory. Agregatory kosztują tyle samo, ale mogą zrobić mniej.
Źródło: www.habr.com