Городская сеть

Городская вычислительная сеть ( MAN ) — это компьютерная сеть , которая соединяет пользователей с компьютерными ресурсами в географическом регионе размером с мегаполис . Термин MAN применяется к объединению локальных сетей (LAN) в городе в единую более крупную сеть, которая затем может также обеспечивать эффективное соединение с глобальной сетью . Этот термин также используется для описания соединения нескольких локальных сетей в мегаполисе посредством использования двухточечных соединений между ними. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

История

К 1999 году локальные вычислительные сети (LAN) были хорошо развиты и обеспечивали передачу данных в зданиях и офисах. ^{[ 3 ]} Для соединения локальных сетей внутри города предприятия полагались в первую очередь на коммутируемую телефонную сеть общего пользования . Но хотя телефонная сеть могла поддерживать пакетный обмен данными, реализуемый различными протоколами локальной сети, полоса пропускания телефонной сети уже испытывала большой спрос из-за голосовой связи с коммутацией каналов , а телефонные станции были плохо спроектированы для этой задачи. с всплесками трафика, которые обычно производят локальные сети. ^{[ 4 ]}^: 11

Для более эффективного соединения локальных сетей было предложено соединять офисные здания с помощью одномодовых волоконно-оптических линий, которые к тому времени широко применялись в магистральных телефонных линиях. Такие линии темного волокна в некоторых случаях уже были установлены в помещениях клиентов, и телефонные компании начали предлагать их 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 глобальной сетью общего пользования (WAN) через шлюзы. ^{[ 4 ]}^: 12

Помимо крупных компаний, которые соединили свои офисы в крупных городах, университеты и исследовательские институты также использовали темное волокно в качестве магистральной сети своих городских сетей. В Западном Берлине в рамках проекта BERCOM была создана многофункциональная широкополосная система связи для соединения мэйнфреймов , на которых размещались финансируемые государством университеты и исследовательские институты города. Проект BERCOM MAN может развиваться быстрыми темпами, поскольку 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. ^{[ 4 ]}^: 56 Основой специализированного BERCOM MAN для университетов и исследовательских институтов было двойное оптоволоконное кольцо, в котором использовался протокол высокоскоростного кольца с прорезями, разработанный Исследовательским центром инновационных компьютерных систем и телефонии GMD. Таким образом, магистральная сеть BERCOM MAN может поддерживать двукратную передачу данных со скоростью 280 Мбит/с. ^{[ 4 ]}^: 57

Продуктивное использование плотного мультиплексирования с разделением по длине волны (DWDM) дало еще один импульс развитию городских сетей в 2000-х годах. DWDM для дальней связи 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 своего файлового сервера . Благодаря использованию DWDM на существующих оптоволоконных MAN операторов связи компаниям больше не нужно было подключать свои локальные сети с помощью выделенного оптоволоконного канала связи. ^{[ 5 ]}^: 14 С помощью DWDM компании могут создавать выделенные MAN, используя существующую сеть темного оптоволокна провайдера в городе. Таким образом, MAN стали дешевле строить и обслуживать. ^{[ 5 ]}^: 15 Платформы DWDM, предоставляемые поставщиками темного волокна в городах, позволяют разделить одну пару волокон на 32 длины волны. Одна длина волны может поддерживать скорость от 10 Мбит/с до 10 Гбит/с. Таким образом, компании, которые заплатили за MAN для подключения различных офисных объектов в городе, могли увеличить пропускную способность своей магистральной сети MAN в рамках своей подписки. Платформы DWDM также устранили необходимость преобразования протоколов для подключения локальных сетей в городе, поскольку с использованием DWDM можно было передавать любой протокол и любой тип трафика. По сути, это дало компаниям, желающим внедрить протокол MAN, выбор протокола. ^{[ 5 ]}^: 16

Metro Ethernet использует оптоволоконное кольцо в качестве магистрали Gigabit Ethernet MAN в пределах крупного города. Кольцевая топология реализована с использованием интернет-протокола (IP), поэтому данные можно перенаправить, если канал перегружен или выходит из строя. ^{[ 6 ]} В США компания Sprint была одной из первых, кто внедрил оптоволоконные кольца, которые маршрутизировали IP-пакеты по магистральной сети MAN. В период с 2002 по 2003 год компания Sprint построила три кольца MAN, охватывающие Сан-Франциско , Окленд и Сан-Хосе , и, в свою очередь, соединила эти три кольца метро с еще двумя кольцами. Кольца метро Sprint маршрутизировали голос и данные, были подключены к нескольким местным точкам телекоммуникационной связи и имели общую длину 189 миль оптоволоконного кабеля. Кольца метро также соединили многие города, которые впоследствии стали частью технологического центра Силиконовой долины , такие как Фремонт , Милпитас , Маунтин-Вью , Пало-Альто , Редвуд-Сити , Сан-Бруно , Сан-Карлос , Санта-Клара и Саннивейл . ^{[ 7 ]}

Кольца городского Ethernet, которые не маршрутизировали IP-трафик, вместо этого использовали одну из различных собственных протокола связующего дерева реализаций ; каждое кольцо MAN имело корневой мост . ^{[ 8 ]} Поскольку коммутация уровня 2 не может работать, если в сети имеется петля, все протоколы для поддержки колец L2 MAN должны блокировать резервные каналы и, таким образом, блокировать часть кольца. ^{[ 5 ]}^: 41 Протоколы капсулирования, такие как многопротокольная коммутация по меткам (MPLS), также были развернуты для устранения недостатков работы колец городского Ethernet L2. ^{[ 5 ]}^: 43

Metro Ethernet фактически представлял собой расширение протоколов Ethernet за пределы локальной сети (LAN), и последующие инвестиции в Ethernet привели к развертыванию операторского Ethernet , где протоколы Ethernet используются в глобальных сетях (WAN). Таким образом , усилия Форума Metro Ethernet (MEF) по определению передового опыта и стандартов для городских сетей также определили операторский Ethernet. ^{[ 9 ]} В то время как IEEE пытался стандартизировать возникающие собственные протоколы на основе Ethernet, отраслевые форумы, такие как MEF, заполнили этот пробел и в январе 2013 года начали сертификацию сетевого оборудования, которое можно настроить в соответствии со спецификациями Carrier Ethernet 2.0 . ^{[ 10 ]}

Столичные точки обмена интернетом

Точки обмена Интернетом (IX) исторически были важны для подключения MAN к национальному или глобальному Интернету . Boston Metropolitan Exchange Point (Boston MXP) позволил провайдерам городского Ethernet, таким как HarvardNet, обмениваться данными с национальными операторами связи, такими как Sprint Corporation и AT&T . Точки обмена также служат в качестве каналов связи с малой задержкой между сетями кампуса , таким образом, Массачусетский технологический институт и Бостонский университет могут обмениваться данными, голосом и видео с помощью Boston MXP. Дополнительные примеры городских интернет-бирж в США, действовавших по состоянию на 2002 год. ^[update] включают столичную точку доступа Анкориджа (AMAP), городскую точку доступа Сиэтла (SIX), столичную точку доступа Даллас-Форт-Уэрт (DFMAP) и Денверскую интернет-биржу (IX-Денвер). ^{[ 11 ]} Verizon ввела в эксплуатацию три региональные городские АТС для соединения MAN и предоставления им доступа в Интернет. MAE -West обслуживает MAN Сан-Хосе , Лос-Анджелеса и Калифорнии . MAE -Восточный соединяет MAN Нью-Йорка , Вашингтона (округ Колумбия) и Майами . В то время как MAE-Central соединяет MAN Далласа , Техаса и Иллинойса . ^{[ 12 ]}

В крупных городах несколько местных провайдеров могли построить магистраль MAN из темного волокна . В Лондоне кольца Metro Ethernet нескольких провайдеров составляют лондонскую инфраструктуру MAN. Как и другие MAN, лондонский MAN в первую очередь обслуживает потребности своих городских клиентов, которым обычно требуется большое количество соединений с низкой пропускной способностью, быстрый транзит к другим провайдерам MAN, а также высокоскоростной доступ к национальным и международным провайдерам дальней связи. . В рамках MAN крупных городов столичные обменные пункты теперь играют жизненно важную роль. Лондонская интернет-биржа (LINX) к 2005 году создала несколько точек обмена в регионе Большого Лондона . ^{[ 13 ]}

Города, в которых расположены международные интернет-биржи, стали предпочтительным местом для компаний и центров обработки данных . Амстердамская интернет-биржа (AMS-IX) является второй по величине интернет-биржей в мире и привлекает в Амстердам компании, которые зависят от высокоскоростного доступа в Интернет. Городская сеть Амстердама также получила выгоду от высокоскоростного доступа в Интернет. ^{[ 14 ]}^: 105 Точно так же Франкфурт стал магнитом для центров обработки данных международных компаний, поскольку здесь находится некоммерческая организация DE-CIX , крупнейшая интернет-биржа в мире. ^{[ 14 ]}^: 116 Бизнес-модель метрополитена DE-CIX заключается в снижении стоимости транзита для местных операторов за счет хранения данных в мегаполисе или регионе, в то же время обеспечивая глобальный пиринг с низкой задержкой на большие расстояния с другими крупными MAN. ^{[ 15 ]}

См. также

Ссылки

^ 802 Стандарт IEEE для локальных и городских сетей: обзор и архитектура , Компьютерное общество IEEE, 2002, стр. 802. 1. MAN оптимизирован для более обширной географической территории, чем локальная сеть, от нескольких кварталов зданий до целых городов.
^ Кеннет К. Лаудан; Джейн П. Лаудон (2001). Информационные системы управления: управление цифровой фирмой (10-е изд.).
^ «Цитаты 1999 года» . Cafe au Lait Новости и ресурсы Java . Архивировано из оригинала 14 апреля 2016 года . Проверено 25 декабря 2022 г. Затем однажды оборудование стало смехотворно дешевым, программное обеспечение знало об оборудовании, и вы могли соединить пару машин вместе, и они могли бы общаться друг с другом. Настоящий год LAN прошел незаметно.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Сотрудники IGIC, Inc., изд. (1994). Волоконно-оптические городские сети (MAN) . Information Gatekeepers Inc. ISBN 9781568510552 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Вивек Алвейн (1994). Проектирование и реализация оптической сети . Сиско Пресс. ISBN 9781587051050 .
^ Мэтью Лиотин (2003). Критически важное сетевое планирование . Артех Хаус. п. 105 . ISBN 9781580535595 .
^ Волокно в петле , том. 15, Information Gatekeepers Inc, ноябрь 2003 г., стр. 15. Information Gatekeepers Inc. 2 ^{[ нужна полная цитата ]}
^ Мэтью Лиотин (2003). Критически важное сетевое планирование . Артех Хаус. п. 106 . ISBN 9781580535595 .
^ Джеффри С. Бисли и Пиясат Нилкаев (2012). Основы работы в сети: Основы работы в сети . Пирсон Образование. стр. 10–4. ISBN 9780133381702 .
^ Чарльз Э. Сперджен; Джоан Циммерман (1994). Коммутаторы Ethernet: введение в проектирование сетей с помощью коммутаторов . О'Рейли. п. 49. ИСБН 9781449367268 .
^ Марлин Кемпер Литтман (2002). Создание широкополосных сетей . ЦРК Пресс. п. 78 . ISBN 978-1-4200-0001-6 .
^ Гэри Б. Шелли; Дженнифер Кэмпбелл (2011). Знакомство с Интернетом: завершено . Cengage Обучение. п. 345. ИСБН 978-1-111-82072-5 .
^ Сахар Паулюс; Норберт Полманн; Хельмут Реймер, ред. (2005). ISSE 2005 — Обеспечение безопасности электронных бизнес-процессов: основные моменты конференции Information Security Solutions Europe 2005 . Спрингер. п. 324. ИСБН 978-3-8348-0011-4 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Сравнительное исследование умных городов в Европе и Китае, 2014 г. Спрингер. 2015. ISBN 978-3-662-46867-8 .
^ «IX Reach объявлен официальным реселлером DE-CIX в Нью-Йорке» . www.ixreach.com . IX Достижение. 28 марта 2014. Архивировано из оригинала 8 апреля 2019 года . Проверено 8 марта 2019 г.

[1] 802 Стандарт IEEE для локальных и городских сетей: обзор и архитектура , Компьютерное общество IEEE, 2002, стр. 802. 1. MAN оптимизирован для более обширной географической территории, чем локальная сеть, от нескольких кварталов зданий до целых городов.

[2] Кеннет К. Лаудан; Джейн П. Лаудон (2001). Информационные системы управления: управление цифровой фирмой (10-е изд.).

[3] «Цитаты 1999 года» . Cafe au Lait Новости и ресурсы Java . Архивировано из оригинала 14 апреля 2016 года . Проверено 25 декабря 2022 г. Затем однажды оборудование стало смехотворно дешевым, программное обеспечение знало об оборудовании, и вы могли соединить пару машин вместе, и они могли бы общаться друг с другом. Настоящий год LAN прошел незаметно.

[Gatekeepers-4] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Сотрудники IGIC, Inc., изд. (1994). Волоконно-оптические городские сети (MAN) . Information Gatekeepers Inc. ISBN 9781568510552 .

[Alwan-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Вивек Алвейн (1994). Проектирование и реализация оптической сети . Сиско Пресс. ISBN 9781587051050 .

[6] Мэтью Лиотин (2003). Критически важное сетевое планирование . Артех Хаус. п. 105 . ISBN 9781580535595 .

[7] Волокно в петле , том. 15, Information Gatekeepers Inc, ноябрь 2003 г., стр. 15. Information Gatekeepers Inc. 2 ^{[ нужна полная цитата ]}

[8] Мэтью Лиотин (2003). Критически важное сетевое планирование . Артех Хаус. п. 106 . ISBN 9781580535595 .

[9] Джеффри С. Бисли и Пиясат Нилкаев (2012). Основы работы в сети: Основы работы в сети . Пирсон Образование. стр. 10–4. ISBN 9780133381702 .

[10] Чарльз Э. Сперджен; Джоан Циммерман (1994). Коммутаторы Ethernet: введение в проектирование сетей с помощью коммутаторов . О'Рейли. п. 49. ИСБН 9781449367268 .

[11] Марлин Кемпер Литтман (2002). Создание широкополосных сетей . ЦРК Пресс. п. 78 . ISBN 978-1-4200-0001-6 .

[12] Гэри Б. Шелли; Дженнифер Кэмпбелл (2011). Знакомство с Интернетом: завершено . Cengage Обучение. п. 345. ИСБН 978-1-111-82072-5 .

[13] Сахар Паулюс; Норберт Полманн; Хельмут Реймер, ред. (2005). ISSE 2005 — Обеспечение безопасности электронных бизнес-процессов: основные моменты конференции Information Security Solutions Europe 2005 . Спрингер. п. 324. ИСБН 978-3-8348-0011-4 .

[Springer-14] Перейти обратно: ^а ^б Сравнительное исследование умных городов в Европе и Китае, 2014 г. Спрингер. 2015. ISBN 978-3-662-46867-8 .

[15] «IX Reach объявлен официальным реселлером DE-CIX в Нью-Йорке» . www.ixreach.com . IX Достижение. 28 марта 2014. Архивировано из оригинала 8 апреля 2019 года . Проверено 8 марта 2019 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]