Городская сеть - Metropolitan area network

Компьютерная сеть типы
по пространственному размеру
Классификация сетей передачи данных по пространственной области видимости.svg

А городская сеть (ЧЕЛОВЕК) это компьютерная сеть который связывает пользователей с компьютерными ресурсами в географическом регионе размером с территория города. Термин MAN применяется к соединению локальные сети (LAN) в город в единую большую сеть, которая затем может предложить эффективное подключение к Глобальная сеть. Этот термин также используется для описания взаимосвязи нескольких локальных сетей в мегаполисе посредством использования соединения точка-точка между ними .[1][2]

История

К 1999 г. локальные сети (ЛВС) хорошо зарекомендовали себя для передачи данных в зданиях и офисах.[нужна цитата ] Для объединения локальных сетей в пределах города предприятия полагались в первую очередь на телефонная сеть общего пользования. Но в то время как телефонная сеть могла поддерживать пакетный обмен данными, реализованный различными протоколами LAN, пропускная способность телефонной сети уже пользовалась большим спросом со стороны с коммутацией каналов голос, и телефонные станции были плохо спроектированы, чтобы справляться с резкими скачками трафика, которые, как правило, вызывали локальные сети.[3]

Для более эффективного объединения локальных сетей было предложено соединять офисные здания с помощью одномодовое оптическое волокно линии, которые к тому времени широко использовались в магистральных телефонных линиях. Такой темное волокно В некоторых случаях каналы связи уже были установлены на территории клиентов, и телефонные компании начали предлагать свое темное волокно в своих абонентских пакетах. Волоконно-оптические городские сети эксплуатировались телефонными компаниями как частные сети для своих клиентов и не обязательно имели полную интеграцию с общедоступными. Глобальная сеть (WAN) через шлюзы.[4]

Помимо более крупных компаний, которые соединили свои офисы в крупных городах, университеты и исследовательские институты также использовали темное волокно в качестве магистрали своей городской сети. В Западный Берлин в рамках проекта БЕРКОМ была создана многофункциональная система широкополосной связи для подключения мэйнфреймы которые финансируются государством университетов и исследовательских институтов в городе. Проект BERCOM MAN мог развиваться быстрыми темпами, потому что Deutsche Bundespost уже проложили сотни миль оптоволоконного кабеля в Западном Берлине. Как и другие городские сети темного волокна того времени, сеть темного волокна в Западном Берлине имела звездообразную топологию с концентратором где-то в центре города.[5] Основой специализированного BERCOM MAN для университетов и исследовательских институтов было двойное оптоволоконное кольцо, работающее на высокой скорости. протокол щелевого кольца разработан Исследовательским центром инновационных компьютерных систем и телефонии GMD. Таким образом, магистраль BERCOM MAN может поддерживать двукратную передачу данных со скоростью 280 Мбит / с.[6]

Принцип работы мультиплексирования с разделением по длине волны

Продуктивное использование плотное мультиплексирование с разделением по длине волны (DWDM) дала еще один импульс для развития городских сетей в 2000-х годах. DWDM большой протяженности с диапазонами от 0 до 3000+ км был разработан для того, чтобы компании, хранящие большие объемы данных на разных сайтах, могли обмениваться данными или устанавливать зеркала своих файловый сервер. Благодаря использованию DWDM в существующих оптоволоконных MAN операторов связи компаниям больше не нужно было подключать свои локальные сети к выделенному оптоволоконному каналу.[7] С помощью DWDM компании могут создавать выделенные MAN, используя существующую темную волоконно-оптическую сеть поставщика в городе. Таким образом, производство и обслуживание MAN стало дешевле.[8] Платформы DWDM, предоставляемые поставщиками темного волокна в городах, могут позволить разделить одну оптоволоконную пару на 32 длины волны. Одна мультиплексированная длина волны может поддерживать от 10 Мбит / с до 10 Гбит / с. Таким образом, компании, которые заплатили за MAN для подключения различных офисных площадок в городе, могут увеличить пропускную способность своей магистрали MAN в рамках своей подписки. Платформы DWDM также снизили необходимость преобразования протоколов для подключения локальных сетей в городе, поскольку любой протокол и любой тип трафика можно было передавать с помощью DWDM. Фактически это дало компаниям, желающим создать MAN, выбор протокола.[9]

Глядя на запад на север Сан - Хосе и другие части Силиконовая долина технологический центр. Между 2002 и 2003 гг. Sprint Corporation построил пять Метро Ethernet кольца для соединения мегаполисов.

Метро Ethernet, где оптоволоконное кольцо в пределах большого города было построено как магистраль MAN Гигабитный Ethernet, стало обычным явлением. Кольцевая топология реализована с использованием Протокол Интернета (IP), чтобы данные могли быть перенаправлены, если канал был перегружен или один из каналов, который был частью кольца, вышел из строя.[10] В США Sprint Corporation была в авангарде создания оптоволоконных колец, которые маршрутизировали IP-пакеты в магистрали MAN. Между 2002 и 2003 годами Sprint построила три кольца MAN, чтобы покрыть Сан-Франциско, Окленд и Сан - Хосе, и в свою очередь соединил эти три кольца метро с еще двумя кольцами. Кольца метро Sprint обеспечивали маршрутизацию голоса и данных, были подключены к нескольким местным точкам телефонной связи и в общей сложности проложили 189 миль оптоволоконного кабеля. Кольца метро также связали многие города с Интернет который впоследствии стал частью Силиконовая долина технический центр, такой как Fremont, Милпитас, вид на горы, Пало-Альто, Redwood City, Сан-Бруно, Сан-Карлос, Санта-Клара и Саннивейл. Приняв IP-маршрутизацию для своих городских колец Ethernet, Sprint может перенаправить трафик в своих MAN в течение миллисекунд в случае обрыва волокна или локального Отключения питания.[11]

Кольца городских сетей Ethernet, которые не маршрутизировали IP-трафик, вместо этого использовали одну из различных проприетарных протокол связующего дерева реализации, так что каждое кольцо MAN имело корневой мост.[12] Потому что слой 2 Коммутация не может работать, если в сети есть петля, все протоколы для поддержки колец L2 MAN должны блокировать избыточные каналы и, таким образом, блокировать часть кольца.[13] Протоколы капсулирования, такие как Многопротокольная коммутация по меткам (MPLS), также были развернуты для устранения недостатков работы сетей L2 Metro Ethernet.[14]

Metro Ethernet был фактически продолжением Ethernet протоколы за пределами локальная сеть (LAN) и последовавшие за этим инвестиции в Ethernet привели к развертыванию операторский Ethernet, где протоколы Ethernet используются в глобальные сети (WAN). Усилия Форум Metro Ethernet (MEF) в определении лучших практик и стандартов для городских сетей, таким образом, также определил операторский Ethernet.[15] В то время как IEEE пытался стандартизировать появляющиеся проприетарные протоколы на основе Ethernet, отраслевые форумы, такие как MEF, заполнили пробел и в январе 2013 года запустили сертификацию сетевого оборудования, которое можно настроить для соответствия требованиям. Операторский Ethernet 2.0 технические характеристики.[16]

Столичные точки обмена интернетом

Команда Stealth Fiber прокладка кабеля из темного волокна на 432 штуки под улицами Нью-Йорк.
An оптоволокно фотонный переключатель на AMS-IX

Точки обмена интернет-трафиком (IX) исторически были важны для подключения MAN к национальным или глобальным Интернет. В Бостонский столичный обменный пункт (Boston MXP) позволил поставщикам городских сетей Ethernet, таким как HarvardNet, обмениваться данными с национальными операторами связи, такими как Sprint Corporation и AT&T. Точки обмена также служат в качестве канала связи с малой задержкой между сети кампуса, Таким образом Массачусетский Институт Технологий и Бостонский университет мог обмениваться данными, голосом и видео с помощью Boston MXP. К другим примерам городских интернет-обменников в США, которые работали к 2002 году, относятся столичная точка доступа в Анкоридже (AMAP), Сиэтлская интернет-биржа (SIX), столичная точка доступа Даллас-Форт-Уэрт (DFMAP) и Denver Internet Exchange (IX-Denver).[17] Verizon ввел в эксплуатацию три региональных городских АТС для соединения MAN и предоставления им доступа к Интернету. В МАЭ-Запад обслуживает MAN Сан - Хосе, Лос-Анджелес и Калифорния. В МАЭ-Восток соединяет MAN Нью-Йорк, Вашингтон, округ Колумбия., и Майами. В то время как MAE-Central соединяет MAN Даллас, Техас, и Иллинойс.[18]

В крупных городах несколько местных провайдеров могли построить темное волокно Костяк MAN. В Лондоне метро Ethernet кольца нескольких провайдеров составляют лондонскую инфраструктуру MAN. Как и другие MAN, London MAN в первую очередь обслуживает потребности своих городских клиентов, которым обычно требуется большое количество соединений с низкой пропускной способностью, быстрый транзит к другим операторам MAN, а также широкополосный доступ к национальным и международным операторам дальней связи. . В MAN крупных городов столичные пункты обмена теперь играют жизненно важную роль. В Лондонская Интернет-биржа (LINX) к 2005 году создал несколько точек обмена в Большой Лондон область, край.[19]

Города, в которых размещается одна из международных интернет-бирж, стали предпочтительным местом для компаний и дата-центры. В Амстердамский интернет-обмен (AMS-IX) - вторая по величине в мире Интернет-биржа, которая привлекла в Амстердам компании, зависящие от высокоскоростного доступа в Интернет. Городская сеть Амстердама также извлекла выгоду из высокоскоростного доступа в Интернет.[20] Точно так же Франкфурт стал магнитом для центров обработки данных международных компаний, потому что здесь размещаются некоммерческие организации. DE-CIX, крупнейшая в мире интернет-биржа.[21] DE-CIX продолжила создание нейтральных к операторам связи городских интернет-бирж в Нью-Йорк, Мадрид, Дубай, Марсель, Даллас, Гамбург, Мюнхен, Дюссельдорф, Берлин, Стамбул, Палермо, Лиссабон, Мумбаи, Дели, Калькутта, Ченнаи и Москва.[22] Бизнес-модель городской сети DE-CIX заключается в снижении затрат на транзит для местных операторов за счет хранения данных в городской зоне или регионе, в то же время позволяя осуществлять глобальный обмен данными с другими крупными операторами связи на дальних расстояниях с малой задержкой.[23]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «IEEE Std 802-2002» (PDF). Архивировано 5 сентября 2017 года.. Получено 5 сентября, 2017.CS1 maint: BOT: статус исходного URL-адреса неизвестен (связь), Стандарт IEEE для локальных и городских сетей: обзор и архитектура, стр. 1, раздел 1.2: «Основные понятия», «Базовые технологии»
  2. ^ Кеннет С. Лаудан; Джейн П. Лаудон (2001). Информационные системы управления: управление цифровой фирмой (10-е изд.).
  3. ^ Сотрудники IGIC, Inc., изд. (1994). Волоконно-оптические городские сети (MAN). Information Gatekeepers Inc. стр. 11. ISBN  9781568510552.
  4. ^ Сотрудники IGIC, Inc., изд. (1994). Волоконно-оптические городские сети (MAN). Information Gatekeepers Inc. стр. 12. ISBN  9781568510552.
  5. ^ Сотрудники IGIC, Inc., изд. (1994). Волоконно-оптические городские сети (MAN). Information Gatekeepers Inc. стр. 56. ISBN  9781568510552.
  6. ^ Сотрудники IGIC, Inc., изд. (1994). Волоконно-оптические городские сети (MAN). Information Gatekeepers Inc. стр. 57. ISBN  9781568510552.
  7. ^ Вивек Алвейн (1994). Проектирование и реализация оптических сетей. Cisco Press. п. 14. ISBN  9781587051050.
  8. ^ Вивек Алвейн (1994). Проектирование и реализация оптических сетей. Cisco Press. п. 15. ISBN  9781587051050.
  9. ^ Вивек Алвейн (1994). Проектирование и реализация оптических сетей. Cisco Press. п. 16. ISBN  9781587051050.
  10. ^ Мэтью Лиотин (2003). Критически важное сетевое планирование. Артек Хаус. п.105. ISBN  9781580535595.
  11. ^ Волокно в петле, Information Gatekeepers Inc, ноябрь 2003 г., стр. 2
  12. ^ Мэтью Лиотин (2003). Критически важное сетевое планирование. Артек Хаус. п.106. ISBN  9781580535595.
  13. ^ Вивек Алвейн (1994). Проектирование и реализация оптических сетей. Cisco Press. п. 41. ISBN  9781587051050.
  14. ^ Вивек Алвейн (1994). Проектирование и реализация оптических сетей. Cisco Press. п. 43. ISBN  9781587051050.
  15. ^ Джеффри С. Бисли и Пиясат Нилкью (2012). Основы работы в сети: основы работы в сети. Pearson Education. С. 10–4. ISBN  9780133381702.
  16. ^ Чарльз Э. Сперджен; Джоанн Циммерман (1994). Коммутаторы Ethernet: введение в дизайн сети с коммутаторами. О'Рейли. п. 49. ISBN  9781449367268.
  17. ^ Марлин Кемпер Литтман (2002). Строительство широкополосных сетей. CRC Press. п.78. ISBN  978-1-4200-0001-6.
  18. ^ Гэри Б. Шелли; Дженнифер Кэмпбелл (2011). Открытие Интернета: завершено. Cengage Learning. п. 345. ISBN  978-1-111-82072-5.
  19. ^ Сахар Паулюс; Норберт Польманн; Гельмут Реймер, ред. (2005). ISSE 2005 - Обеспечение безопасности электронных бизнес-процессов: основные моменты конференции Information Security Solutions Europe 2005. Springer. п. 324. ISBN  978-3-8348-0011-4.
  20. ^ Сравнительное исследование умных городов в Европе и Китае, 2014 г.. Springer. 2015. стр. 105. ISBN  978-3-662-46867-8.
  21. ^ Сравнительное исследование умных городов в Европе и Китае, 2014 г.. Springer. 2015. стр. 116. ISBN  978-3-662-46867-8.
  22. ^ "Локации". www.de-cix.net. DE-CIX. Получено 8 марта, 2019.
  23. ^ «IX Reach объявлена ​​официальным реселлером DE-CIX в Нью-Йорке». www.ixreach.com. IX Reach. 28 марта 2014 г.. Получено 8 марта, 2019.