Os canais tradicionais de transmissão de dados ainda desempenharão sua função por muitos anos, mas se tornam acessíveis apenas em áreas urbanas densamente povoadas. Em outras condições, são necessárias soluções alternativas que possam fornecer comunicação rápida e confiável a um custo razoável.
Nesta artigo, você descobrirá como resolver problemas de comunicação onde os canais tradicionais são caros ou indisponíveis. Quais classes de soluções existem, suas diferenças e como escolher a mais adequada para uma tarefa específica.
Existem várias classes de tecnologias que se propõem a resolver problemas de comunicação onde os canais tradicionais estão ausentes ou não são economicamente viáveis. Balanceadores, agregadores e somadores, à primeira vista, parecem desempenhar a mesma função, mas diferem fundamentalmente na qualidade das soluções oferecidas. Vamos entender melhor.
Balanceadores
A qualquer momento, apenas um canal está em operação. Isso resolve a questão da confiabilidade por meio de redundância, mas não traz aumento de velocidade. Além disso, a maioria dos balanceadores não verifica qual canal é mais rápido, alternando simplesmente para aquele que está funcionando. 80% das soluções no mercado que utilizam vários cartões SIM são assim: ao perder a conexão em um canal, automaticamente muda para o outro.
Há uma classe intermediária entre balanceador e agregador. A velocidade de múltiplos fluxos, como de vários usuários simultaneamente, será maior do que em um único. Essa abordagem, quando implementada corretamente, nem exige uma infraestrutura de terminação de tráfego e é amplamente utilizada em roteadores de baixo custo. A solução pode oferecer uma alta velocidade combinada, mas cada usuário individual terá acesso à velocidade disponível em apenas um canal. É muito confortável baixar torrents em tal dispositivo.
Problema a ser resolvido
Aumento da confiabilidade. Redundância dos canais de transmissão de dados.
Características principais
- Velocidade de comutação de um canal inoperante para um canal em funcionamento. Quanto mais rápido o dispositivo identifica que um canal não está funcionando e precisa mudar para outro, melhor.
- Prioridade de operação pelo canal mais rápido
Prós
- Preço do dispositivo. A solução mais barata do mercado
- Não requer infraestrutura intermediária para a terminação do tráfego
- Não exigem pessoal qualificado para uso e manutenção
Desvantagens
- Não há verificação da qualidade do canal. O dispositivo pode mudar para um canal com conexão medíocre, enquanto o canal vizinho pode ser muito mais rápido.
Aplicações destinadas
Serviços que não exigem alta velocidade de transferência de dados e que podem estar prontos para períodos curtos de inatividade
Agregadores
Este termo vem do inglês 'aggregate'. No contexto dos sistemas de transmissão de dados, ele é utilizado há muito tempo e é aplicado em soluções para combinar canais de transmissão de dados físicos cabeados e ópticos.
Estes são sistemas mais avançados em comparação com os balanceadores – eles utilizam simultaneamente vários canais de transmissão de dados. Através de cada canal, é estabelecida uma conexão com um servidor intermediário, onde o tráfego é combinado e enviado ao serviço de destino. Portanto, se até mesmo alguns canais falharem, a transmissão de dados não será interrompida. Ou seja, aqui não existe a noção de mudar de um canal para outro. Também é importante notar que, em canais de transmissão de dados sem fio, ao contrário da crença popular, a maioria dessas soluções não aumenta a velocidade ou a aumenta de forma insignificante. Por exemplo, 4 canais de 10 Mbit/s deveriam somar 40 Mbit, no entanto, os agregadores em um túnel L3 fornecerão cerca de 12-18. Esses são os limites de aumento de velocidade em condições ideais. Isso acontece devido à grande entropia desigual nos canais. É uma tarefa não trivial combinar canais com diferentes larguras de banda e, principalmente, com diferentes latências.
Isso é sem dúvida melhor do que dez, mas muito inferior ao esperado quarenta. Fabricantes desonestos tentam ocultar essa deficiência usando uma combinação de proxy + substituição de endereço de origem. Nesse caso, a velocidade aumenta consideravelmente, no entanto, isso funciona apenas quando a conexão é iniciada do lado do dispositivo. Se a conexão for iniciada do mundo externo, esse truque não funcionará. Se você quiser unir duas redes, por exemplo, um ponto de venda com a sede ou um trem com a rede central - o agregador não conseguirá realizar a tarefa, pois a velocidade para o dispositivo será 10 vezes menor do que a do dispositivo. Além disso, no caso de aplicação em redes de operadoras de telecomunicações, tais manipulações certamente levantam questões por parte dos órgãos reguladores sobre o sistema de operações de vigilância (SOR).
Soluções para agregação de canais de transmissão de dados sem fio são relativamente simples, não exigem investimentos em pesquisas científicas. Quase todas elas contêm em sua base apenas soluções Open Source amplamente descritas. Os fabricantes preferem criar uma interface WEB simples e apresentar isso como um desenvolvimento inovador. Essa abordagem é muito comum na Rússia.
Problema a ser resolvido
Aumento de confiabilidade. Aumento insignificante de velocidade.
Características principais
Descarte de canais agregados. Velocidade média máxima de transmissão de dados.
Desvantagens
- Preço do dispositivo. Muito mais caro do que balanceadores comuns.
- Existência de pagamentos mensais, pois requer infraestrutura intermediária de terminação de tráfego.
- Para manutenção, é necessário pessoal técnico especialmente treinado.
- Baixa utilização dos canais de transmissão de dados no túnel L3.
- Uso de proxy-servidores oferece uma rede assimétrica e endereçamento.
Prós
- Resolve muito bem a questão de redundância dos canais de transmissão de dados.
- Ao usar um servidor proxy, oferece alta velocidade de transmissão de dados se a conexão for iniciada do lado do dispositivo.
Aplicações destinadas
Serviços que precisam de conexão estável, não exigindo a presença de túnel L3. Residências particulares, topologias simples, que não exigem rede simétrica. Não aplicável para instalações industriais e redes de operadoras.
Somadores
No contexto dos canais de transmissão de dados, este termo surgiu na Rússia há apenas alguns anos. Essas soluções são muito semelhantes aos agregadores, mas diferem radicalmente no sentido de que, mantendo todos os seus benefícios, são desprovidas de todas as suas desvantagens.
Se for necessário o criptografamento do próprio dispositivo até o servidor de terminação – essa opção, assim como a compressão em tempo real, está presente nas tecnologias maduras no mercado.
Para túneis L3, a utilização dos canais de transmissão de dados em somadores é de cerca de 90%. Por exemplo, onde um agregador fornece 40 Mbit/s, o somador entrega com segurança 70 Mbit/s. É por isso que é chamado de somador. Esta é uma tarefa muito complexa e requer pesquisas científicas abrangentes.
O aumento bem-sucedido da velocidade em um túnel L3 proporciona uma topologia de rede uniforme, sem ‘particularidades’.
Ao contrário dos agregadores, os somadores não têm limitações de área de aplicação. Eles podem ser usados em qualquer tipo de canal de transmissão de dados e em qualquer topologia de rede. A rede criada pelo somador é completamente padrão e, ao contrário dos agregadores, não causará questionamentos ou armadilhas regulatórias durante a operação.
Problema a ser resolvido
Aumento da confiabilidade. Aumento exponencial da velocidade.
Características principais
Descarte de canais agregados. Velocidade média máxima de transmissão de dados.
Desvantagens
- Existência de pagamentos mensais, uma vez que requer uma infraestrutura intermediária para a terminação do tráfego.
- O preço é comparável ao do agregador
Prós
- Solução altamente eficiente para o problema de redundância dos canais de transmissão de dados.
- Aumento exponencial da velocidade e da capacidade dos canais em um túnel L3.
Aplicações destinadas
Serviços comerciais, industriais e governamentais que exigem alta velocidade e confiabilidade na transmissão de dados. Não há limitações de aplicação.
Solução abrangente
As tecnologias de aumento da confiabilidade e da capacidade, além de sua função principal, devem ser facilmente gerenciáveis e escaláveis, sendo soluções abrangentes para problemas do usuário final e não abordando a questão de forma fragmentada, transferindo a maior parte das tarefas de infraestrutura e operacionais para a competência do cliente.
O que é necessário para que a solução seja abrangente?
1. Sistema unificado de gestão da rede
Ela permite gerenciar todos os dispositivos da rede - atualizar centralmente o firmware e a configuração, emitir avisos e alarmes, equilibrar a carga na rede. Gerenciar de forma transparente todas as funções de cada dispositivo individualmente e, em casos específicos, visualizar a localização do dispositivo e suas características principais em um mapa interativo.
Um sistema de gerenciamento de rede de qualidade economiza em pessoal técnico, reduz o tempo de resolução de problemas e realiza tudo o que normalmente faz o 'cérebro'.
2. Confiabilidade
A tecnologia implica o uso de um servidor de terminação de tráfego, que está sempre posicionado entre o dispositivo e o serviço de destino. Ele pode se tornar um único ponto de falha. Se a solução não consegue automaticamente redistribuir o tráfego dos dispositivos para os servidores de terminação, garantindo failover automático, não é recomendada para uso comercial.
Isso é muito importante. Sem um sistema de backup automático, a rede mais rápida acabará se transformando em uma rede de 'tijolos'.
3. Monitoramento de qualidade
A grande maioria das soluções não consegue registrar métricas-chave de desempenho dos dispositivos quando eles estão offline. Ou seja, se houver um problema na rede, o operador do sistema não poderá realizar uma análise retrospectiva do dispositivo e entender qual foi exatamente o problema.
Em infraestrutura crítica, os dispositivos devem registrar o máximo de métricas possíveis sobre os canais de comunicação para situações de 'análise de ocorrências', ser capazes de armazenar isso e transmitir para o sistema central sem sobrecarregar os canais. Nenhum sistema de monitoramento open source pode economizar tráfego e fornecer métricas retrospectivas simultaneamente.
4. Segurança
A rede deve estar maximamente protegida contra ações maliciosas de um lado e ser totalmente controlada pelo cliente do outro.
5. Suporte do fabricante em regime 24/7
É muito difícil se comunicar com o fabricante se ele estiver em um fuso horário diferente e falando outra língua ou simplesmente se considerar um rei. É muito importante que a resposta do fabricante a um problema do cliente seja mínima, e que a solução realmente resolva o problema.
O que escolher
1. Se você está satisfeito com o desempenho de um único canal e apenas quer se precaver — escolha um balanceador. Simples, barato e eficaz. Será um ponto a mais se o fabricante incluir os seguintes modos:
-Conceito de canal principal e reserva. O canal reserva é ativado apenas quando o canal principal não está disponível. O canal principal é ativado assim que se torna disponível.
-Mecanismo de controle de qualidade do canal sem gerar tráfego adicional.
-Seria um grande benefício aumentar a velocidade total ao dividir o tráfego entre os canais disponíveis por sessão. Isso proporcionará um ganho significativo de velocidade total, mas não aumentará no contexto de uma única sessão.
Esses mecanismos funcionam de forma eficaz apenas em conjunto.
2. Se você não está satisfeito com a velocidade de um único canal ou precisa da máxima velocidade — escolha somadores. Os agregadores têm o mesmo custo, mas são menos eficazes.
Fonte: habr.com
