Anslut. Lyckas

Traditionella datatransportkanaler kommer fortfarande att utföra sin funktion i många år framöver, men de blir bara prisvärda i områden med tät bebyggelse. I andra situationer behövs andra lösningar som kan ge pålitlig hastighetskommunikation till rimliga kostnader.
I den här artikeln lär du dig hur du löser kommunikationsproblem där traditionella kanaler är dyra eller oåtkomliga. Vilka klasser av lösningar finns, hur skiljer de sig åt och hur väljer man det som passar för den specifika uppgiften.

Det finns flera klasser av teknologier som syftar till att lösa kommunikationsproblem där traditionella kommunikationskanaler saknas eller är ekonomiskt orealistiska. Lastbalanserare, aggregat och summatorer ser vid första anblick ut att göra samma sak, men skiljer sig grundligt i kvalitet och lösning av uppgifter. Låt oss gå igenom detta.

Lastbalanserare

Vid en given tidpunkt fungerar endast en kanal. Detta löser frågan om tillförlitlighet genom redundans, men ger ingen ökning av hastigheten. Dessutom kontrollerar de flesta lastbalanserare inte vilken kanal som är snabbast och växlar helt enkelt till den som fungerar. 80 % av de lösningar som finns på marknaden och använder flera SIM-kort är just sådana lastbalanserare – när en kanals kommunikation försvinner växlar den automatiskt till en annan.

Det finns en separat övergångsklass mellan lastbalanserare och aggregat. Hastigheten över flera flöden, till exempel från flera användare samtidigt, kommer att vara högre än på vilken enskild kanal som helst. Denna metod, vid korrekt implementering, kräver inte ens en termineringstransportinfrastruktur och används i stor utsträckning inom klassen av billiga routrar. Lösningen kan ge en sammanlagd hög hastighet, men varje enskild användare kommer endast att få hastighet tillgänglig genom en kanal. Det är mycket bekvämt att ladda ner torrents på en sådan enhet.

Lösningens uppgift

Öka tillförlitligheten. Redundans av datatransportkanaler.

Nyckelkarakteristik

1. Hastighet för växling från en icke-fungerande kanal till en fungerande. Ju snabbare enheten förstår att en kanal är icke-fungerande och att den måste växla till en annan – desto bättre.
2. Prioriterad användning av den mest hastiga kanalen.

Fördelar

1. Kostnaden för enheten. Den billigaste lösningen på marknaden.
2. Kräver ingen mellanliggande infrastruktur för trafikterminering
3. Kräver ingen kvalificerad personal för användning och underhåll

Nackdelar

1. Ingen kvalitetskontroll av kanalen. Enheten kan byta till en kanal med dålig kvalitet, medan grannkanalen är mycket snabbare.

Målapplikation

Tjänster som inte kräver hög överföringshastighet och är redo för korta driftstopp

Aggregatorer

Denna term kommer från det engelska ordet aggregate. Inom datatransmission har den använts under lång tid och tillämpas i lösningar för att sammanfoga fysiska trådbundna och optiska datatransmission kanaler.

Dessa är mer avancerade system jämfört med lastbalanserare – de använder flera datatransmission kanaler samtidigt. Genom varje kanal upprättas en koppling till en mellanliggande server där trafiken sammanfogas och vidarebefordras till den slutliga tjänsten. Därför, om även flera kanaler försvinner, bryts inte datatransmissionen. Det finns ingen växlingskoncept mellan kanaler här. Dessutom måste det påpekas att när det gäller trådlösa datatransmission kanaler, i motsats till vad som oftast antas, ökar de flesta sådana lösningar inte hastigheten eller ökar den endast marginellt. Till exempel, fyra kanaler på 10 Mbit/s borde tillsammans ge 40 Mbit, men aggregators i L3-tunneln kommer att ge cirka 12-18. Dessa är de maximala hastighetsökningarna under idealiska förhållanden. Detta beror på stor ojämn entropi i kanalerna. Det är en icke-trivijal uppgift att sammanfoga kanaler med olika bandbredd och, framför allt, med olika latenser.

Det är utan tvekan bättre än tio, men mycket mindre än de förväntade fyrtio. Oetiska tillverkare försöker dölja denna nackdel genom att använda en kombination av proxyserver och ändra källadressen. I det här fallet ökar hastigheten avsevärt, men detta fungerar endast när anslutningen initieras av enheten. Om anslutningen initieras från den externa världen, fungerar inte denna metod. Om du vill sammanfoga två nätverk, till exempel en försäljningspunkt med huvudkontoret eller ett tåg med det centrala nätverket – kommer aggregatören att misslyckas med uppgiften, eftersom hastigheten till enheten kommer att vara tio gånger lägre än från enheten. Dessutom, vid användning i operatörens nätverk, skapar sådana manipulationer garanterat frågor från myndigheterna angående systemet för operativt-efterlysande åtgärder (SORM).

Lösningar för aggregat av trådlösa databärarkanaler är förhållandevis enkla, kräver inga investeringar i vetenskaplig forskning. Nästan alla baseras endast på färdiga, väldokumenterade Open Source-lösningar. Tillverkare föredrar att skapa ett enkelt WEB-gränssnitt och presentera detta som en innovativ utveckling. Denna ansats är mycket vanlig i Ryssland.

Lösningens uppgift
Ökad tillförlitlighet. Minskad hastighetsökning.

Nyckelkarakteristik
Återvinning av aggregerade kanaler. Genomsnittlig maximal datatransferrate.

Nackdelar

1. Priset på enheten. Mycket dyrare än vanliga belastningsbalanserare.
2. Närvaro av månatliga avgifter eftersom det kräver en mellanliggande infrastruktur för trafikterminering.
3. Speciellt utbildad teknisk personal behövs för underhåll.
4. Låg utnyttjande av databärarkanaler i L3-tunneln.
5. Användning av proxy-servrar skapar ett osymmetriskt nätverk och adressering.

Fördelar

1. Löser mycket väl problemet med redundans av databärarkanaler.
2. Vid användning av en proxyserver ger hög hastighet på datatransfer om anslutningen initieras av enheten.

Målapplikation
Tjänster som behöver stabil anslutning utan krav på L3-tunnel. Privata hushåll, enkla topologier som inte kräver ett symmetriskt nätverk. Ej tillämpligt för industriella objekt och operatörsnätverk.

Summatorer

I denna kontext har termen för datatransmissionskanaler endast dykt upp i Ryssland för några år sedan. Dessa lösningar liknar aggregatorer mycket, men de skiljer sig radikalt genom att de, samtidigt som de behåller alla fördelar, helt saknar nackdelar.

En mer detaljerad schema och princip för arbete

Om kryptering från enheten till termineringstjänsten behövs – finns denna möjlighet, liksom realtidskomprimering, tillgänglig med mogna teknologier på marknaden.

För L3-tunnlar är utnyttjandet av datatransmissionskanaler hos sammanställare cirka 90%. Till exempel, där en aggregator ger 40 Mbit/s, kommer sammanställaren att ge en säker 70 Mbit/s. Därför kallas den en sammanställare. Det är en mycket komplex uppgift som kräver seriös forskning.
Ett framgångsrikt ökat hastighet i L3-tunneln ger en jämn nätverkstopologi utan "speciella funktioner".

Till skillnad från aggregatorer har sammanställare inga begränsningar för användningsområdet. De kan användas på alla typer av datatransmissionskanaler och i alla nätverkstopologier. Nätverket som skapas av sammanställaren är helt standardiserat och, till skillnad från aggregatorer, kommer det inte att väcka frågor hos tillsynsmyndigheter eller skapa problem i driften.

Lösningens uppgift
Ökad pålitlighet. Flerfaldig ökning av hastighet.

Nyckelkarakteristik
Återvinning av aggregerade kanaler. Genomsnittlig maximal datatransferrate.

Nackdelar

1. Närvaron av månatliga avgifter eftersom det kräver en mellanliggande infrastruktur för trafikterminering.
2. Priset är jämförbart med aggregators.

Fördelar

1. Högeffektivt lösning för att säkerhetskopiera datatransmissionskanaler.
2. Flerfaldig ökning av hastigheten och kapaciteten hos kanaler i L3-tunneln.

Målapplikation
Kommerciella, industriella och statliga tjänster som kräver hög hastighet och pålitlighet i datatransmission. Det finns inga begränsningar för användningen.

En omfattande lösning

Teknologier för att öka pålitlighet och kapacitet förutom sin huvudsakliga funktion måste vara lättförvaltningsbara och skalbara, vara kompletta lösningar på slutanvändarens problem och inte lösa uppgiften fragmentariskt genom att överföra en stor del av infrastruktur- och driftsproblem till kundens kompetens.

Vad behövs för att lösningen ska vara omfattande?

1. Ett enhetligt system för nätverkshantering
Det ger möjlighet att hantera alla nätverksenheter - centralt uppdatera firmware och konfigurationer, skicka varningar och larm, samt balansera belastningen i nätverket. Tydligt hantera alla funktioner för varje enhet separat och, i vissa fall, se enhetens plats och nyckelattribut på en interaktiv karta.
Ett kvalitativt nätverkshanteringssystem sparar på ingenjörskostnader, minskar tidsåtgången för att lösa problem och utför allt som en 'hjärna' vanligtvis gör.

2. Pålitlighet
Teknologin innebär användning av en trafikterminering server som alltid står mellan enheten och den avsedda tjänsten. Den kan bli en enkelt punkt för fel. Om lösningen inte automatiskt kan omfördela trafik mellan enheter och trafiktermineringsservrar, och inte kan säkerställa automatisk failover, rekommenderas den inte för kommersiellt bruk.

Detta är mycket viktigt. Utan ett automatiserat reservsystem kommer även det snabbaste nätverket förr eller senare att förvandlas till ett nätverk av 'stenblock'.

3. Kvalitetsövervakning
De flesta lösningar kan inte registrera nyckeltal för enheternas prestanda när de inte är anslutna. Det vill säga om det finns ett problem med nätverket kan systemoperatören inte göra en retrospektiv analys av enheten och förstå vad som var problemet.
I kritisk infrastruktur måste enheter registrera så många mätvärden som möjligt via kommunikationskanaler för eventuella 'efterhandsgranskningar', kunna lagra detta och överföra det till det centrala systemet utan att belasta kanalerna. Ingen open source övervakningssystem kan samtidigt spara trafik och leverera retrospektiva mätvärden.

4. Säkerhet
Nätverket måste vara maximalt skyddat från skadlig aktivitet å ena sidan och vara helt kontrollerat av beställaren å andra sidan.

5. Support från tillverkaren i 24/7-läge
Det är mycket svårt att kommunicera med tillverkaren om de befinner sig i en annan tidszon och talar ett annat språk eller helt enkelt ser sig själva som kungar. Det är mycket viktigt att tillverkarens reaktion på kundens problem är minimal, och att lösningen verkligen löser problemet.

Vad ska man välja

1. Om du är nöjd med hur en enda kanal fungerar och vill ha en säkerhetslösning — välj en lastbalanserare. Enkelt, billigt och effektivt. Det är en fördel om tillverkaren har inkluderat följande lägen:
-Begreppet primär och reservkanal. När reservkanalen aktiveras endast vid frånvaro av den primära. Den primära kanalen aktiveras så snart den blir tillgänglig.
-Mekanismen för kvalitetskontroll av kanalen utan att generera tjänstetrafik.
-En stor fördel är ökningen av den totala hastigheten vid sessionsbaserad trafikdelning mellan tillgängliga kanaler. Detta ger en betydande total ökning av hastigheten, men ingen ökning inom en enda session.
Dessa mekanismer fungerar effektivt endast tillsammans.

2. Om du behöver snabbare hastighet från en enda kanal eller maximal hastighet — välj aggregatorer. Aggregatorer kostar också liknande, men kan mindre.

Källa: habr.com