Os canais tradicionais de transmissão de dados continuarão a desempenhar a sua função adequadamente durante muitos anos, mas só se tornarão acessíveis em áreas densamente povoadas. Em outras condições, são necessárias outras soluções que possam fornecer comunicação confiável de alta velocidade a um preço razoável.
Neste artigo você aprenderá como resolver problemas de comunicação onde os canais tradicionais são caros ou inacessíveis. Quais classes de soluções existem, como elas diferem e como escolher o que é necessário para uma tarefa específica.
Existem várias classes de tecnologias que pretendem resolver problemas de comunicação onde os canais de comunicação tradicionais estão ausentes ou são economicamente impraticáveis. Balanceadores, agregadores e somadores aparentemente fazem a mesma coisa, mas diferem fundamentalmente na qualidade da resolução de problemas. Vamos descobrir.
Balanceadores
Qualquer canal está funcionando ao mesmo tempo. Isto resolve o problema da confiabilidade devido à redundância, mas não aumenta a velocidade. Ao mesmo tempo, a grande maioria dos balanceadores não verifica qual canal é mais rápido e simplesmente muda para aquele que funciona. 80% das soluções do mercado que utilizam vários cartões SIM são exatamente esses balanceadores - quando a comunicação por um canal é perdida, ele muda automaticamente a conexão para outro.
Existe uma classe de transição separada entre o balanceador e o agregador. A velocidade de vários threads, por exemplo, de vários usuários ao mesmo tempo, será maior do que a de qualquer um. Esta abordagem, se implementada corretamente, não requer sequer uma infraestrutura de terminação de tráfego e é amplamente utilizada na classe de roteadores de baixo custo. A solução pode fornecer alta velocidade geral, mas cada usuário individual receberá a velocidade disponível apenas por meio de um canal. Você pode baixar torrents nesse dispositivo com muito conforto.
Problema a ser resolvido
Maior confiabilidade. Reserva de canais de transmissão de dados.
Característica chave
- Velocidade de mudança de um canal não funcional para um canal funcional. Quanto mais rápido o dispositivo entender que um canal não está funcionando e precisa mudar para outro, melhor
- Trabalho prioritário no canal mais rápido
Prós
- Preço do dispositivo. A solução mais barata do mercado
- Não requer infraestrutura intermediária de terminação de tráfego
- Não requer pessoal qualificado para uso e manutenção
Contras
- Não há verificação de qualidade do canal. O dispositivo pode mudar para um canal com conexão medíocre, enquanto o canal vizinho é muito mais rápido.
Uso pretendido
Serviços que não exigem altas taxas de transferência de dados e estão prontos para curtos períodos de inatividade
Agregadores
Este termo vem do agregado inglês. No contexto dos sistemas de transmissão de dados, é utilizado há muito tempo e é utilizado em soluções para combinar canais físicos de transmissão de dados com fio e ópticos.
São sistemas mais avançados em comparação aos balanceadores - utilizam vários canais de transmissão de dados simultaneamente. Através de cada canal, é criada uma conexão com um servidor intermediário, onde o tráfego é combinado e posteriormente transmitido ao serviço de destino. Portanto, mesmo que vários canais desapareçam, a transmissão de dados não é interrompida. Ou seja, não existe o conceito de mudar de um canal para outro. De referir ainda que nos canais de transmissão de dados sem fios, ao contrário da crença popular, a maioria destas soluções não aumenta a velocidade ou aumenta-a apenas ligeiramente. Por exemplo, 4 canais de 10 Mbit/s devem dar um total de 40 Mbit, mas os agregadores no túnel L3 darão cerca de 12-18. Estes são os aumentos máximos de velocidade em condições ideais. Isto acontece devido à grande entropia desigual nos canais. Não é uma tarefa trivial combinar canais com capacidades diferentes e, o mais importante, com atrasos diferentes.
Isto é certamente melhor que dez, mas muito menos que os quarenta esperados. Fabricantes inescrupulosos tentam esconder essa desvantagem usando uma combinação de servidor proxy + substituição do endereço de origem. Nesse caso, a velocidade aumenta significativamente, mas só funciona nos casos em que a conexão é iniciada a partir do dispositivo. Se você iniciar uma conexão com o mundo exterior, essa técnica não funcionará mais. Se quiser combinar duas redes, por exemplo, um ponto de venda com sede ou um trem com rede central, o agregador não dará conta da tarefa, pois a velocidade para o aparelho será 10 vezes menor que do dispositivo. Além disso, se utilizadas nas redes de uma operadora de telecomunicações, tais manipulações certamente levantarão dúvidas das autoridades reguladoras sobre o sistema de medidas operacionais de investigação (SORM).
As soluções para agregação de canais de transmissão de dados sem fio são relativamente simples e não requerem investimentos em pesquisas intensivas em ciência. Quase todos eles contêm apenas soluções de código aberto já prontas e amplamente descritas. Os fabricantes preferem fazer uma interface WEB simples e considerá-la um desenvolvimento inovador. Esta abordagem é muito comum na Rússia.
Problema a ser resolvido
Maior confiabilidade. Ligeiro aumento na velocidade.
Característica chave
Eliminação de canais agregados. Taxa máxima média de transferência de dados.
Contras
- Preço do dispositivo. Múltiplos mais caros que os balanceadores convencionais
- Disponibilidade de pagamentos mensais, uma vez que necessita de uma infraestrutura intermédia de terminação de tráfego
- A manutenção requer pessoal técnico especialmente treinado
- Baixa utilização de canais de transmissão de dados no túnel L3
- O uso de servidores proxy resulta em uma rede e endereçamento assimétricos
Prós
- Resolve muito bem o problema de canais redundantes de transmissão de dados
- Ao usar um servidor proxy, oferece alta velocidade de transferência de dados se a conexão for iniciada a partir do dispositivo
Uso pretendido
Serviços que requerem comunicação estável e não requerem túnel L3. Domicílios particulares, topologias simples que não necessitam de rede simétrica. Não aplicável a instalações industriais e redes de operadoras de telecomunicações.
Somadores
No contexto dos canais de transmissão de dados, este termo apareceu na Rússia há apenas alguns anos. Estas soluções são muito semelhantes aos agregadores, mas são radicalmente diferentes porque, embora mantenham todas as suas vantagens, são desprovidas de todas as suas desvantagens.
Se você precisar de criptografia do próprio dispositivo para o servidor de terminação, esta opção, assim como a compactação on-the-fly, está presente em tecnologias maduras no mercado.
Para túneis L3, a utilização dos canais de transmissão de dados nos somadores é de cerca de 90%. Por exemplo, onde o agregador fornece 40 Mbit/s, o somador fornecerá com segurança 70 Mbit/s. É por isso que é chamado de somador. Esta é uma tarefa muito difícil e requer investigação séria e intensiva em ciência.
O aumento bem-sucedido da velocidade no túnel L3 proporciona uma topologia de rede suave, sem “peculiaridades”.
Ao contrário dos agregadores, os somadores não têm restrições quanto ao seu escopo. Podem ser utilizados em qualquer tipo de canal de transmissão de dados e em qualquer topologia de rede. A rede criada pelo somador é totalmente padronizada e, ao contrário dos agregadores, em operação não levantará dúvidas das autoridades reguladoras ou armadilhas na operação.
Problema a ser resolvido
Maior confiabilidade. Aumento múltiplo na velocidade.
Característica chave
Eliminação de canais agregados. Taxa máxima média de transferência de dados.
Contras
- Disponibilidade de pagamentos mensais, uma vez que necessita de uma infraestrutura intermédia de terminação de tráfego.
- O preço é comparável ao agregador
Prós
- Uma solução altamente eficiente para o problema de canais redundantes de transmissão de dados.
- Um aumento múltiplo na velocidade e capacidade dos canais no túnel L3.
Uso pretendido
Serviços comerciais, industriais e governamentais que exigem transferência de dados confiável e de alta velocidade. Não há restrições de uso.
Solução completa
As tecnologias para aumentar a confiabilidade e o rendimento, além de sua função principal, devem ser facilmente gerenciáveis e escaláveis, ser soluções abrangentes para os problemas do usuário final e não resolver o problema de forma fragmentada, transferindo a maior parte da infraestrutura e das tarefas operacionais para o cliente. competência.
O que é necessário para uma solução abrangente?
1. Sistema unificado de gerenciamento de rede
Torna possível gerenciar todos os dispositivos de rede - atualizar centralmente o firmware e a configuração, exibir avisos e acidentes e equilibrar a carga na rede. Gerencie de forma transparente todas as funções de cada dispositivo separadamente e, em alguns casos, veja a localização do dispositivo e suas principais características em um mapa interativo.
Um sistema de gerenciamento de rede de alta qualidade economiza pessoal de engenharia, reduz o tempo de resolução de problemas e faz tudo o que o “cérebro” normalmente faz.
2. Confiança
A tecnologia envolve o uso de um servidor de terminação de tráfego, que sempre fica entre o dispositivo e o serviço de destino. Pode se tornar um ponto único de falha. Se uma solução não puder redistribuir automaticamente o tráfego dos dispositivos para os servidores de terminação e fornecer failover automático, ela não será recomendada para uso comercial.
É muito importante. Sem um sistema de backup automático, a rede mais rápida, mais cedo ou mais tarde, se transformará em uma rede de “tijolos”.
3. Monitoramento de qualidade
A grande maioria das soluções não consegue capturar métricas importantes sobre o desempenho dos dispositivos quando eles não estão online. Ou seja, caso haja algum problema na rede, o operador do sistema não conseguirá fazer uma análise retrospectiva do aparelho e entender qual era exatamente o problema.
Em infraestruturas críticas, os dispositivos devem registrar o número máximo de métricas nos canais de comunicação em caso de “debriefing”, ser capazes de armazená-las e transmiti-las ao sistema central sem carregar os canais. Nenhum sistema de monitoramento de código aberto pode simultaneamente economizar tráfego e fornecer métricas retrospectivas.
4. Segurança
A rede deve ser protegida ao máximo contra influências maliciosas, por um lado, e totalmente controlada pelo cliente, por outro.
5. Suporte do fabricante 24 horas por dia, 7 dias por semana
É muito difícil comunicar com um fabricante se ele estiver num fuso horário diferente e falar uma língua diferente ou simplesmente se considerar um rei. É muito importante que a reação do fabricante ao problema do cliente seja mínima e que a solução realmente resolva o problema
O que escolher
1. Se você estiver satisfeito com a operação de qualquer canal e quiser apenas estar seguro, escolha um balanceador. Simples, barato e eficaz. Seria uma vantagem se o fabricante incluísse os seguintes modos:
-O conceito de canal principal e de backup. Quando o canal de backup é ativado somente quando o canal principal está indisponível. O canal principal é ativado assim que fica disponível.
-Mecanismo de monitoramento da qualidade do canal sem gerar tráfego de serviço.
-Será uma grande vantagem aumentar a velocidade geral com a divisão de tráfego baseada em sessões entre os canais disponíveis. Isto proporcionará um aumento geral significativo na velocidade, mas não proporcionará um aumento em uma sessão.
Esses mecanismos só funcionam de forma eficaz em conjunto.
2. Se você não tiver velocidade suficiente em nenhum canal ou precisar de velocidade máxima, escolha somadores. Os agregadores custam o mesmo, mas podem fazer menos.
Fonte: habr.com