O que é uma WAN?
Uma rede de longa distância (WAN) é a tecnologia que conecta os escritórios, datacenters, aplicações e armazenamento em nuvem em conjunto. Ela é chamada de rede de longa distância porque ultrapassa os limites de um único edifício ou de um grande campus para incluir várias localidades espalhadas por uma área geográfica específica ou mesmo pelo mundo. Por exemplo, os negócios com muitos escritórios de filiais internacionais usam uma WAN para conectar as redes dos escritórios. A maior rede WAN do mundo é a Internet, porque ela é uma coleção de muitas redes internacionais que se conectam entre si. Este artigo está focado nas WANs empresarias, no uso e em seus benefícios.
Qual é o objetivo de uma conexão WAN?
As redes de longa distância (WANs) são o backbone da empresa atualmente. Com a digitalização dos recursos, as empresas usam as WANs para executar as seguintes funções:
- Comunicação por voz e vídeo.
- Compartilhamento de recursos entre os profissionais e clientes.
- Acesso a armazenamento e backup de dados remotamente.
- Conexão de aplicações em funcionamento em nuvem.
- Execução e host de aplicações.
As tecnologias de inovação WAN ajudam as organizações a acessar as informações de forma segura, rápida e confiável. As WANs são importantes para a produtividade e continuidade dos negócios.
O que é uma arquitetura WAN?
As arquiteturas da rede de longa distância (WAN) são baseadas no modelo de Interconexão de Sistemas Abertos (OSI), o qual define os conceitos e padrões em todo o âmbito das telecomunicações. O modelo OSI compreende que qualquer rede de computador trabalha em sete camadas. As diferentes tecnologias de rede operam em cada uma dessas diferentes camadas e, ao trabalhar em conjunto, tornam possível o funcionamento da WAN.
Demonstraremos as camadas em uma abordagem de cima para baixo e ofereceremos um exemplo para ajudar a entendê-las:
Camada 7– Camada de aplicação
A camada de aplicação é a camada mais próxima do usuário. Ela define como o usuário interage com a rede. Ela contém a lógica da aplicação e não tem consciência da implementação de rede. Por exemplo, caso tenha um sistema de reserva com calendário na sua empresa, essa camada gerencia a lógica de reserva, como o envio de convites, a conversão de fusos horários e muito mais.
Camada 6 – Camada de apresentação
A camada de apresentação prepara os dados para a transmissão na rede. Por exemplo, ela adiciona criptografia para que os cibercriminosos que espionam a WAN não sejam capazes de ter acesso aos dados confidenciais.
Camada 5 – Camada de sessão
A camada de sessão gerencia as conexões ou as sessões entre as aplicações locais e remotas. Ela abre, fecha ou encerra a conexão entre dois dispositivos. Por exemplo, o sistema de reservas está localizado em um servidor web no escritório central, e o usuário está trabalhando em casa. A camada de sessão abre uma conexão entre o computador do usuário e o servidor web depois da autenticação. Essa conexão é uma conexão lógica, e não uma conexão física.
Camada 4 – Transporte
A camada de transporte define as funções e procedimentos para a transmissão de dados. Ela classifica e despacha os dados para transferência. Ela também empacota os dados em pacotes de dados. Por exemplo, ao visitar um site de reservas, o protocolo de controle de transmissão (TCP) gerencia a comunicação ao classificá-la em pacotes de requisição e resposta.
Camada 3 – Camada de rede
A camada de rede gerencia como os pacotes de dados trafegam na rede. Por exemplo, ela define as regras para o roteamento de pacotes, balanceamento de carga e perda de pacotes.
Camada 2 – Camada de ligação de dados
A camada de ligação de dados é responsável pelo estabelecimento das regras de comunicação ou protocolos nas operações da camada física. Por exemplo, ela decide quando iniciar ou terminar uma conexão direta. A função dessa camada é encaminhar os pacotes de um dispositivo para o outro até chegar ao destino.
Camada 1 – Camada física
A camada física gerencia a transferência dos dados brutos nas formas de bits digitais, sinais óticos ou ondas eletromagnéticas entre as diferentes mídias de transmissão de rede, como as tecnologias de fibra ótica e redes sem fio.
O que são protocolos WAN?
Os protocolos de rede de longa distância (WAN) ou protocolos de rede definem as regras de comunicação entre qualquer rede. Veja alguns exemplos a seguir:
Frame relay
O Frame relay é uma tecnologia recente que empacota os dados no formato de quadros para que sejam transmitidos de uma linha privada para um nó Frame relay. O Frame relay trabalha nas camadas 1 e 2. Ele facilita a transferência de informações de uma LAN para outra por meio de diversos switches e roteadores.
Modo de transferência assíncrono
O modo de transferência assíncrono (ATM) também é uma tecnologia WAN recente que formata os dados em células de dados de 53 bytes. Os dispositivos de rede ATM usam multiplexação por divisão de tempo, que converte os sinais digitais em células de tamanho fixo, faz a transmissão para remontar tudo no destino.
Packet over SONET/SDH
O Packet over SONET/SDH (POS) é um protocolo de comunicação que define como os links de ponto a ponto estabelecem comunicação entre si ao usar a fibra ótica.
TCP/IP
A protocolo de controle de transmissão/protocolo internet (TCP/IP) define a comunicação de ponta a ponta ao especificar como os dados são empacotados, endereçados, transmitidos, roteados e recebidos. IPv6 é a versão mais recente e o método mais usado atualmente.
O que são redes locais?
As redes locais (LANs) são os blocos que formam o conjunto de uma WAN. Uma LAN consiste em computadores interconectados e outros dispositivos limitados em área menor, como um prédio, uma escola ou um escritório.
LAN versus WAN
As LANs são redes menores com capacidades limitadas, mas com velocidades mais altas. Elas são mais fáceis de projetar e tem um menor custo de configuração e gerenciamento. Elas são redes privadas e normalmente usam uma tecnologia de conexão única.
Por outro lado, as WANs conectam as LANs. Uma única WAN pode ter muitos tipos diferentes de tecnologias de rede para estabelecer comunicação entre as LANs. A velocidade de comunicação é baixa, mas a capacidade é alta. Tendo em vista que a WAN é uma rede ampla, pode haver dificuldade para configurá-la e gerenciá-la.
Como uma WAN funciona?
As empresas possuem recursos funcionando em diferentes datacenters on-premises, escritórios de filiais e nuvens privadas virtuais (VPCs). Para conectar esses recursos, as empresas usam diversas conexões de rede e serviços de Internet. A partir do momento em que as empresas não podem construir as próprias infraestruturas de rede entre diversas fronteiras geográficas, normalmente elas alugam tudo isso de um provedor de serviços terceirizado.
Os tipos comuns de conexões são os seguintes:
Linhas alugadas
Uma linha alugada é conexão de rede direta. É possível alugá-la de um grande provedor de rede, como um provedor de serviços de Internet (ISP). Ela pode conectar dois endpoints de LAN. As linhas alugadas não são necessariamente linhas físicas. Elas podem ser conexões virtuais nas quais os provedores de serviços implementam sobre outra infraestrutura de rede.
Tunelamento
O tunelamento é uma maneira de criptografar os pacotes de dados conforme eles transitam na Internet pública. No túnel, a conexão da Internet é usada para acessar os servidores da empresa e um outro país. Contudo, os dados são enviados em pacotes encapsulados e, assim, a própria rede privada virtual (VPN) é formada.
Multiprotocol Label Switching
O Multiprotocol Label Switching (MPLS) é uma técnica que roteia o tráfego de dados baseado em rótulos pré-determinados. Ele tenta rotear o tráfego de dados críticos entre os caminhos de rede mais curtos e rápidos, o que melhora a performance da rede. Ele trabalha entre as camadas 2 e 3 do modelo OSI. É possível usá-lo para criar uma rede unificada na infraestrutura existente, como IPv6, frame relay, ATM ou ethernet. É possível usar linhas alugadas MPLS ou MPLS com VPNs para criar redes eficientes e seguras.
WAN definida por software
A rede de longa distância definida por software (SD-WAN) é a evolução da tecnologia MPLS. Ela abstrai as funções MPLS em uma camada de software. Uma vez que a SD-WAN funciona em conexões de Internet de banda larga estáveis, é possível reduzir os custos de rede e oferecer uma maior flexibilidade em relação a uma conexão fixa.
MPLS versus SD-WAN
A MPLS pode desacelerar a integração com a nuvem, pois ela roteia o tráfego entre as matrizes corporativas, as quais funcionam como pontos de centrais de gargalo. Por outro lado, a SD-WAN é voltada para a nuvem e faz a integração mais eficaz com as modernas infraestruturas de nuvem. A SD-WAN também é econômica. Ela pode funcionar sobre a MPLS para que seja possível usar a largura de banda de forma mais eficiente em linhas caras e alugadas MPLS.
O que é uma otimização de WAN?
A otimização da rede de longa distância (WAN) é uma coleção de técnicas que melhoram as métricas de performance da WAN como throughput, congestionamento e latência. O projeto da WAN, as escolhas tecnológicas e as configurações do fluxo de tráfego podem afetar a performance da WAN. Eis algumas técnicas comuns para otimização da WAN.
Gerenciamento do fluxo de tráfego
O gerenciamento do fluxo de tráfego inclui as técnicas que minimizam a quantidade de dados enviados pela rede. Veja alguns exemplos:
- Armazenar em cache as informações acessadas frequentemente em servidores locais
- Identificar e eliminar as cópias redundantes de dados para as aplicações de backup de dados e recuperação de desastres
- Comprimir ou zipar os arquivos de dados
Aceleração de protocolo
Alguns protocolos de WAN conversam demais, ou seja, eles precisam receber e encaminhar muitos dados de comunicação para uma única requisição. Por exemplo, o cliente e o servidor pode enviar de volta dados de reconhecimento para confirmar que receberam os dados. Os pacotes de aceleração de protocolo são úteis para reduzir o número de pacotes de dados na rede dos protocolos que conversam demais.
Limites de taxa e conexão
Os administradores de rede podem limitar o número aberto de links de acesso à Internet, o número de usuários e a quantidade de largura de banda que cada usuário pode acessar simultaneamente. Por exemplo, eles podem definir regras para evitar que os profissionais façam a transmissão de vídeos na WAN corporativa.
Segmentação de rede
Modelagem dos controles de tráfego para o fluxo de dados de aplicações específicas, o que divide a largura de banda da rede de forma ideal entre as aplicações. O operador de rede pode escolher priorizar certas aplicações críticas e melhorar ainda mais a sua performance.
Como a AWS pode ajudar com o gerenciamento da WAN?
O AWS Cloud WAN é um serviço totalmente gerenciado para criar, gerenciar e monitorar suas redes de longa distância globais (WANs). Ele fornece um painel central para estabelecer conexões entre suas filiais, datacenters e nuvens privadas virtuais (VPCs) com apenas alguns cliques. O AWS Cloud WAN gera uma visualização completa de suas redes on-premises e na AWS, ajudando você a monitorar a integridade, a segurança e a performance de rede. Também é possível usar as políticas de rede para automatizar o gerenciamento de rede e as tarefas de segurança em um local.
Assim, o usuário garante estes benefícios:
- Uso dos provedores de rede local de sua preferência para estabelecer conexão com a AWS, e então aproveite a rede global da AWS para conectar seus locais e VPCs.
- Economia de tempo para ao automatizar as tarefas rotineiras de rede, como a adição de novas conexões, filiais e VPCs.
- Monitore o tráfego e a integridade de sua rede, melhore a performance e minimize o tempo de inatividade.
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