Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Типы компьютерных сетей по пространственному размеру
Классификация сетей передачи данных по пространственной области видимости.svg

Городская сеть ( MAN ) представляет собой компьютерную сеть , которая соединяет между пользователями с компьютерными ресурсами в географическом регионе размера столичной области . Термин MAN применяется к объединению локальных вычислительных сетей (ЛВС) в городе в единую большую сеть, которая затем может также предлагать эффективное соединение с глобальной сетью . Этот термин также используется для описания взаимосвязи нескольких локальных сетей в мегаполисе посредством использования двухточечных соединений между ними. [1] [2]

История [ править ]

К 1999 г. локальные вычислительные сети (ЛВС) были хорошо развиты для обеспечения передачи данных в зданиях и офисах. [ необходима цитата ] Для соединения локальных сетей в городе предприятия полагались в первую очередь на коммутируемую телефонную сеть общего пользования . Но в то время как телефонная сеть могла поддерживать пакетный обмен данными, реализованный различными протоколами LAN, полоса пропускания телефонной сети уже находилась под большим спросом из -за передачи голоса с коммутацией каналов , а телефонные коммутаторы были плохо спроектированы для этого. с резкими скачками трафика, которые, как правило, создавались локальными сетями. [3] : 11

Для более эффективного объединения локальных сетей было предложено соединять офисные здания с помощью одномодовых оптоволоконных линий, которые к тому времени широко использовались в магистральных магистралях дальней связи. Такие линии темного волокна в некоторых случаях уже были установлены на территории клиентов, и телефонные компании начали предлагать свое темное волокно в рамках своих абонентских пакетов. Волоконно-оптические городские сети эксплуатировались телефонными компаниями как частные сети для своих клиентов и не обязательно имели полную интеграцию с глобальной глобальной сетью (WAN) через шлюзы. [3] : 12

Помимо крупных компаний, которые соединили свои офисы в мегаполисах, университеты и исследовательские институты также использовали темное волокно в качестве магистрали своей городской сети. В Западном Берлине в рамках проекта BERCOM была создана многофункциональная система широкополосной связи для соединения мэйнфреймов, которые финансируются за счет государственных средств университетов и исследовательских институтов города. Проект BERCOM MAN мог быстро развиваться, потому что Deutsche Bundespost уже проложил 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. [3] : 56Основой специализированного BERCOM MAN для университетов и исследовательских институтов было двойное оптоволоконное кольцо, в котором использовался протокол высокоскоростного щелевого кольца, разработанный Исследовательским центром GMD для инновационных компьютерных систем и телефонии. Таким образом, магистраль BERCOM MAN может поддерживать двукратную передачу данных со скоростью 280 Мбит / с. [3] : 57

Принцип работы мультиплексирования с разделением по длине волны

Продуктивное использование плотного мультиплексирования с разделением по длине волны (DWDM) дало еще один импульс развитию городских сетей в 2000-х годах. DWDM большой протяженности с диапазоном 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 файловых серверов . С использованием DWDM в существующих оптоволоконных сетях операторов связи компаниям больше не нужно было подключать свои локальные сети к выделенному оптоволоконному каналу. [4] : 14 Используя DWDM, компании могут строить выделенные MAN, используя существующую темную оптоволоконную сеть провайдера в городе. Таким образом, производство и обслуживание MAN стало дешевле. [4] : 15Платформы 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. [4] : 16

Взгляд на запад над северным Сан-Хосе и другими частями технологического центра Кремниевой долины . В период с 2002 по 2003 год Sprint Corporation построила пять колец Metro Ethernet для соединения городских районов.

Метро Ethernet , где оптоволоконное кольцо в большом городе было построено как магистраль MAN, несущая Gigabit Ethernet , стал обычным явлением. Кольцевая топология была реализована с использованием Интернет-протокола (IP), так что данные могли быть перенаправлены, если канал был перегружен или один из каналов, который был частью кольца, вышел из строя. [5] В США Sprint Corporation была в авангарде создания оптоволоконных колец, которые маршрутизировали IP-пакеты по магистрали MAN. В период с 2002 по 2003 год 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 насчитывали 189 миль оптоволоконного кабеля. Кольца метро также подключили к Интернету многие города, которые впоследствии стали частью технологического центра Кремниевой долины , такие как Фремонт , Милпитас , Маунтин-Вью , Пало-Альто , Редвуд-Сити , 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 электроэнергии . [6]

В городских кольцах Ethernet, которые не маршрутизировали IP-трафик, вместо этого использовалась одна из различных проприетарных реализаций протокола связующего дерева , так что каждое кольцо MAN имело корневой мост. [7] Поскольку коммутация уровня 2 не может работать при наличии петли в сети, все протоколы для поддержки колец L2 MAN должны блокировать избыточные каналы и, таким образом, блокировать часть кольца. [4] : 41 Протоколы диспетчеризации, такие как многопротокольная коммутация по меткам (MPLS), также были развернуты для устранения недостатков работы городских колец Ethernet L2. [4] : 43

Metro Ethernet фактически был расширением протоколов Ethernet за пределы локальной сети (LAN), и последовавшие за этим инвестиции в Ethernet привели к развертыванию операторского Ethernet , в котором протоколы Ethernet используются в глобальных сетях (WAN). Таким образом, усилия Форума Metro Ethernet (MEF) по определению передовой практики и стандартов для городских сетей также определили операторский Ethernet. [8] В то время как IEEE пытался стандартизировать новые 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 Carrier Ethernet 2.0.технические характеристики. [9]

Столичные точки обмена Интернетом [ править ]

Stealth Fiber Crew устанавливает кабель из темного волокна на 432 пункта под улицами Нью-Йорка .
Оптическое волокно , фотонно переключатель в AMS-IX

Точки обмена Интернет-трафиком (IX) исторически были важны для подключения MAN к национальному или глобальному Интернету . Metropolitan Обменый Пункт Boston (Бостон MXP) позволило метро поставщиков Ethernet, такие как HarvardNet для обмена данными с национальными перевозчиками, такими как Sprint Corporation и AT & T . Точки обмена также служат в качестве канала связи с малой задержкой между территориальными сетями университетского городка , например, Массачусетским технологическим институтом и Бостонским университетом.мог обмениваться данными, голосом и видео с помощью Boston MXP. К другим примерам городских интернет-обменников в США, которые работали к 2002 году, относятся городская точка доступа в Анкоридже (AMAP), интернет-биржа в Сиэтле (SIX), городская точка доступа Даллас-Форт-Уэрт (DFMAP) и интернет-обмен в Денвере (IX -Денвер). [10] Verizon ввел в эксплуатацию три региональных городских АТС, чтобы соединить MAN и предоставить им доступ в Интернет. MAE-West служит ман из Сан - Хосе , Лос - Анджелесе и Калифорнии . MAE-East связывает ман из Нью - Йорка ,Вашингтон, округ Колумбия , и Майами . В то время как MAE-Central соединяет MAN в Далласе , Техасе и Иллинойсе . [11]

В крупных городах несколько местных провайдеров могли построить магистральную сеть MAN из темного волокна . В Лондоне кольца метро Ethernet нескольких провайдеров составляют инфраструктуру London 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. London Internet Exchange (LINX) был к 2005 году застроенных нескольких обменных пунктов по всем Большому Лондону области. [12]

Города, в которых размещается одна из международных интернет-бирж, стали предпочтительным местом для компаний и центров обработки данных . Amsterdam Internet Exchange (AMS-IX) является вторым по величине в мире интернет - биржа и привлекает компании в Амстердам, которые зависят от высокоскоростного доступа в Интернет. Городская сеть Амстердама также извлекла выгоду из высокоскоростного доступа в Интернет. [13] : 105 Точно так же Франкфурт стал магнитом для центров обработки данных международных компаний, поскольку здесь размещается некоммерческая организация DE-CIX , крупнейшая в мире Интернет-биржа. [13] : 116 DE-CIX продолжила создание нейтральных по отношению к операторам связи городских интернет-бирж вНью-Йорк , Мадрид, Дубай , Марсель , Даллас, Гамбург, Мюнхен , Дюссельдорф, Берлин, Стамбул, Палермо , Лиссабон, Мумбаи , Дели, Калькутта, Ченнаи и Москва. [14] 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 обеспечивая глобальный пиринг междугородных маршрутов с малой задержкой и другими крупными MAN. [15]

См. Также [ править ]

  • Сеть сообщества
  • Электронное правительство
  • Муниципальная беспроводная сеть
  • Умный город
  • Беспроводная общественная сеть

Ссылки [ править ]

  1. ^ "IEEE Std 802-2002" (PDF) . Архивировано 5 сентября 2017 года . Проверено 5 сентября 2017 года .CS1 maint: bot: original URL status unknown (link), 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. ^ а б в г Сотрудники IGIC, Inc., изд. (1994). Волоконно-оптические городские сети (MAN) . ISBN Information Gatekeepers Inc. 9781568510552.
  4. ^ а б в г е Вивек Алвейн (1994). Проектирование и реализация оптических сетей . Cisco Press. ISBN 9781587051050.
  5. ^ Мэтью Liotine (2003). Планирование критически важных сетей . Артек Хаус. п. 105 . ISBN 9781580535595.
  6. ↑ Fiber in the Loop , Information Gatekeepers Inc, ноябрь 2003 г., стр. 2
  7. ^ Мэтью Liotine (2003). Планирование критически важных сетей . Артек Хаус. п. 106 . ISBN 9781580535595.
  8. ^ Джеффри С. Бисли и Piyasat Nilkaew (2012). Основы работы в сети: Основы работы в сети . Pearson Education. С. 10–4. ISBN 9780133381702.
  9. ^ Чарльз Э. Сперджен; Джоанн Циммерман (1994). Коммутаторы Ethernet: введение в дизайн сети с коммутаторами . О'Рейли. п. 49. ISBN 9781449367268.
  10. ^ Marlyn Kemper Литтман (2002). Построение широкополосных сетей . CRC Press. п. 78 . ISBN 978-1-4200-0001-6.
  11. ^ Гэри Б. Шелли; Дженнифер Кэмпбелл (2011). Открытие Интернета: завершено . Cengage Learning. п. 345. ISBN 978-1-111-82072-5.
  12. ^ Сахар Паулюс; Норберт Польманн; Гельмут Реймер, ред. (2005). ISSE 2005 - Обеспечение безопасности электронных бизнес-процессов: основные моменты конференции «Решения по информационной безопасности в Европе 2005» . Springer. п. 324. ISBN 978-3-8348-0011-4.
  13. ^ Б Сравнительное исследование интеллектуальных городов в Европе и Китае 2014 . Springer. 2015. ISBN. 978-3-662-46867-8.
  14. ^ «Места» . www.de-cix.net . DE-CIX . Проверено 8 марта 2019 года .
  15. ^ "IX Reach объявлен официальным реселлером DE-CIX в Нью-Йорке" . www.ixreach.com . IX Reach. 28 марта 2014 . Проверено 8 марта 2019 года .