Pripojte sa. Úspešne

Tradičné kanály prenosu dát budú ešte mnoho rokov plniť svoju funkciu, avšak cenovo prijateľné sa stávajú len v hustej zastavanej oblasti. V iných podmienkach sú potrebné iné riešenia, ktoré dokážu poskytnúť spoľahlivé rýchle pripojenie za rozumné peniaze.
Z tohto článku sa dozviete, ako riešiť problémy pripojenia tam, kde sú tradičné kanály drahé alebo nedostupné. Aké triedy riešení existujú, čím sa líšia a ako vybrať to, čo potrebujete pre konkrétnu úlohu.

Existuje niekoľko tried technológií, ktoré sa snažia vyriešiť problémy pripojenia tam, kde tradičné komunikačné kanály chýbajú alebo sú ekonomicky neefektívne. Vyrovnávače, agregátory a summátory sa na prvý pohľad zdajú robiť to isté, ale podstatne sa líšia kvalitou riešenia úloh. Poďme sa na to pozrieť bližšie.

Vyrovnávače

V jednom okamihu funguje iba jeden kanál. To rieši otázku spoľahlivosti pomocou rezervovania, ale nezabezpečuje nárast rýchlosti. Pri tom väčšina vyrovnávačov nekontroluje, ktorý kanál je rýchlejší, a prepnú sa jednoducho na ten, ktorý funguje. 80 % riešení na trhu, ktoré používajú niekoľko SIM kariet, sú práve takéto vyrovnávače – pri výpadku pripojenia cez jeden kanál sa automaticky prepne na iný.

Existuje samostatná prechodná trieda medzi vyrovnávačom a agregátorom. Rýchlosť v niekoľkých prúdoch, napríklad od viacerých používateľov súčasne, bude vyššia ako na akomkoľvek jednom. Tento prístup, ak je správne realizovaný, ani nevyžaduje infraštruktúru terminovania prevádzky a široko sa používa v triede lacných smerovačov. Riešenie dokáže poskytnúť súhrnnú vysokú rýchlosť, ale každý jednotlivý používateľ dostane rýchlosť dostupnú iba cez jeden kanál. Sťahovanie torrenta na takom zariadení môže byť veľmi pohodlné.

Riešená úloha

Zvýšenie spoľahlivosti. Rezervovanie prenosových kanálov.

Kľúčová charakteristika

1. Rýchlosť prepínania z nefunkčného kanálu na funkčný. Čím rýchlejšie zariadenie rozpozná, že jeden kanál nie je funkčný a je potrebné prepnúť na iný – tým lepšie.
2. Prioritná práca na najrýchlejšom kanáli.

Výhody

1. Cena zariadenia. Najlacnejšie riešenie na trhu.
2. Nezvyžaduje medziinfrastruktúru na terminovanie prevádzky.
3. Nezvyžaduje kvalifikovaný personál na používanie a údržbu.

Nevýhody

1. Nie je kontrola kvality kanála. Zariadenie môže prepnúť na kanál s priemerným pripojením, zatiaľ čo susedný kanál je oveľa rýchlejší.

Cieľové použitie

Služby, ktoré nevyžadujú vysokú rýchlosť prenosu dát a sú pripravené na krátkodobé výpadky.

Agregátory

Tento termín pochádza z anglického slova aggregate. V kontexte systémov prenosu dát sa používa už veľmi dlho a nachádza sa v riešeniach na zlučovanie fyzických drôtových a optických kanálov prenosu dát.

Ide o pokročilejšie systémy v porovnaní s vyvažovačmi – používajú súčasne niekoľko kanálov prenosu dát. Každý kanál vytvára spojenie s medzi serverom, na ktorom sa prevádzka spája a následne odosiela cieľovej službe. Preto, ak sa stratí aj niekoľko kanálov, prenos dát sa nepreruší. T.j. tu neexistuje pojem prechodu z jedného kanála na druhý. Tiež je potrebné poznamenať, že na bezdrôtových kanáloch prenosu dát, v rozpore s ustáleným názorom, väčšina takýchto riešení nezvyšuje rýchlosť alebo ju zvyšuje len nepatrne. Napríklad 4 kanály po 10 Mbit/s by mali v súhrne poskytnúť 40 Mbit, avšak agregátory v L3 tuneli ponúknu okolo 12-18. To sú maximálne hodnoty zvýšenia rýchlosti za ideálnych podmienok. K tomu dochádza kvôli veľkej nerovnomernej entropii v kanáloch. Netriviálna úloha je skombinovať kanály s rôznou šírkou pásma, a hlavne s rôznymi oneskoreniami.

To je nepochybne lepšie ako desať, ale silno menej, ako očakávaných štyridsať. Nečestní výrobcovia sa snažia skryť túto nevýhodu pomocou kombinácie proxy servera a zmeny adresy zdroja. V tomto prípade sa rýchlosť znásobuje, avšak funguje to len v prípadoch, keď je pripojenie iniciované zo strany zariadenia. Ak sa pokúsite iniciovať pripojenie z vonkajšieho sveta, tento trik už nezafunguje. Ak by ste chceli spojiť dve siete, napríklad predajné miesto s centrálnym úradom alebo vlak so sieťou, agregátor si s týmto úlohou neporadí, pretože rýchlosť na zariadenie bude desaťkrát nižšia, než od zariadenia. Okrem toho, v prípade použitia v sieťach operátora, takéto manipulácie zaručene vyvolávajú otázky zo strany regulačných orgánov v oblasti systémov operatívnej a vyhľadávacej činnosti (SOVC).

Riešenia na agregáciu bezdrôtových kanálov prenosu dát sú relatívne jednoduché, nevyžadujú investície do vedeckého výskumu. Prakticky všetky z nich obsahujú vo svojej podstate len hotové, široko popísané Open Source riešenia. Výrobcovia preferujú vytvoriť jednoduché WEB rozhranie a prezentovať to ako inovatívny produkt. Tento prístup je v Rusku veľmi rozšírený.

Riešená úloha
Zvýšenie spoľahlivosti. Nezmenšiteľné zvýšenie rýchlosti.

Kľúčová charakteristika
Utilizácia agregovaných kanálov. Priemerná maximálna rýchlosť prenosu dát.

Nevýhody

1. Cena zariadenia. Značne drahšie než bežné vyvažovače.
2. Prítomnosť mesačných platieb, pretože vyžaduje medziinfrastruktúru terminovania prevádzky.
3. Pre obsluhu je potrebný špeciálne vyškolený technický personál.
4. Nízka využiteľnosť prenosových kanálov v L3 tuneli.
5. Použitie proxy-serverov dáva nesymetrickú sieť a adresáciu.

Výhody

1. Veľmi dobre rieši otázku zálohovania prenosových kanálov.
2. Pri použití proxy servera dosahuje vysokú rýchlosť prenosu dát, ak je pripojenie iniciované zo strany zariadenia.

Cieľové použitie
Služby, ktoré potrebujú stabilné pripojenie, nevyžadujúce existenciu L3 tunela. Súkromné domácnosti, jednoduché topológie, nevyžadujúce symetrickú sieť. Nepoužiteľné pre priemyselné objekty a siete operátora.

Sumátory

V kontexte kanálov prenosu dát sa tento termín objavil na Slovensku len pred niekoľkými rokmi. Tieto riešenia sú veľmi podobné agregátorom, ale radikálne sa líšia tým, že, pričom zachovávajú všetky ich výhody, sú zbavené všetkých ich nedostatkov.

Podrobnejšia schéma a princíp fungovania

Ak potrebujete šifrovanie od samotného zariadenia po server terminovania – táto možnosť, rovnako ako kompresia na leto, je prítomná u zrelých technológií na trhu.

Pre L3 tunely je využitie kanálov prenosu dát u sumátorov okolo 90 %. Napríklad tam, kde agregátor poskytne 40 Mbit/s, sumátor spoľahlivo poskytne 70 Mbit/s. Preto sa mu hovorí sumátor. Je to veľmi zložitá úloha a vyžaduje si vážne vedecké výskumy.
Úspešné zvýšenie rýchlosti v L3 tuneli zabezpečuje rovnomernú topológiu siete bez „špeciálnych funkcií“.

Na rozdiel od agregátorov, sumátory nemajú obmedzenia oblasti použitia. Môžu byť používané na akýchkoľvek typoch kanálov prenosu dát a na akejkoľvek topológii siete. Sieť vytvorená sumátorom je úplne štandardná a, na rozdiel od agregátorov, nebude pri prevádzke vyvolávať otázky u regulačných orgánov a nepredstavuje skryté problémy.

Riešená úloha
Zvýšenie spoľahlivosti. Násobné zvýšenie rýchlosti.

Kľúčová charakteristika
Utilizácia agregovaných kanálov. Priemerná maximálna rýchlosť prenosu dát.

Nevýhody

1. Existencia mesačných platieb, pretože si vyžaduje medzistruktúru na terminovanie prevádzky.
2. Cena porovnateľná s agregátorom

Výhody

1. Vysokoefektívne riešenie úlohy zálohovania kanálov prenosu dát.
2. Násobné zvýšenie rýchlosti a priepustnosti kanálov v L3 tuneli.

Cieľové použitie
Komerčné, priemyselné a štátne služby, ktoré vyžadujú vysokú rýchlosť a spoľahlivosť prenosu dát. Obmedzenia na použitie nie sú.

Komplexné riešenie

Technológie zvyšovania spoľahlivosti a priepustnosti, okrem svojej hlavnej funkcie, by mali byť ľahko ovládateľné a škálovateľné, mali by byť komplexnými riešeniami problémov koncových používateľov a nemali by riešiť úlohu fragmentárne, prenášajúc väčšinu infraštruktúrnych a prevádzkových úloh na kompetencie zákazníka.

Čo je potrebné, aby bolo riešenie komplexné?

1. Jednotný systém správy siete
Umožňuje spravovať všetky zariadenia v sieti — centralizovane aktualizovať firmvér a konfiguráciu, výstupy upozornení a havárií, vyvažovať záťaž siete. Transparentne spravovať všetky funkcie každého zariadenia osobitne a v niektorých prípadoch vidieť polohu zariadenia a jeho kľúčové vlastnosti na interaktívnej mape.
Kvalitný systém správy siete šetrí na inžinierskom personáli, znižuje čas riešenia problémov a robí všetko, čo zvyčajne robí „mozog“.

2. Spoľahlivosť
Technológia predpokladá použitie servera na terminovanie prevádzky, ktorý vždy stojí medzi zariadením a cieľovým servisom. Môže sa stať jediným miestom zlyhania. Ak riešenie automaticky nevie predistribuovať prevádzku od zariadení k serverom terminovania a zabezpečiť automatický failover, jeho použitie na komerčné účely nie je odporúčané.

Je to veľmi dôležité. Bez automatizovaného systému zálohovania sa aj najrýchlejšia sieť skôr či neskôr zmení na sieť z „tehlových blokov“.

3. Kvalitný monitoring
Prevažná väčšina riešení nedokáže registrovať kľúčové metriky fungovania zariadení, keď neboli online. T.j., ak je problém so sieťou, operátor systému nebude schopný vykonať retrospektívnu analýzu zariadenia a zistiť, čo presne bolo problémom.
V kritickej infraštruktúre by mali zariadenia zaznamenávať maximálne množstvo metrík cez komunikačné kanály na účely „analýzy prehľadov“, mať schopnosť to uchovávať a prenášať do centrálneho systému bez zaťažovania kanálov. Žiadny open source systém monitorovania nemôže súčasne šetriť prevádzku a dodávať retrospektívne metriky.

4. Ochrana
Sieť by mala byť maximálne chránená pred zlým úmyslom z jednej strany a byť úplne kontrolovaná zákazníkom z druhej.

5. Podpora od výrobcu 24/7
Veľmi ťažko sa komunikuje s výrobcom, ak sa nachádza v inom časovom pásme, hovorí iným jazykom alebo sa jednoducho považuje za kráľa. Je veľmi dôležité, aby reakcia výrobcu na problém klienta bola minimálna a riešenie skutočne vyriešilo problém.

Čo si vybrať

1. Ak akceptujete prácu akéhokoľvek jedného kanála a chcete sa len poistť — vyberte si vyrovnávač záťaže. Je to jednoduché, lacné a efektívne. Bude výhodou, ak výrobca zahrnul nasledujúce režimy:
-Pojem hlavného a záložného kanála. Kedy sa záložný kanál zapína iba pri nedostupnosti hlavného. Hlavný kanál sa zapína, len čo je dostupný.
-Mechanizmus kontroly kvality kanála bez generovania servisného prenosu.
-Bude veľkým plusom zvýšenie celkovej rýchlosti pri rozdelení prenosu medzi dostupné kanály na úrovni relácie. To prinesie významný celkový nárast rýchlosti, ale nezvýši rýchlosť v rámci jednej relácie.
Tieto mechanizmy účinne fungujú len spoločne.

2. Ak vám chýba rýchlosť akéhokoľvek jedného kanála alebo potrebujete maximálnu rýchlosť — vyberte si sumátory. Agregátory sú tiež cenovo dostupné, ale sú menej schopné.

Zdroj: habr.com