Trên khắp thế giới, sự kết nối thông tin là một yếu tố cực kỳ quan trọng để nền kinh tế và giao tiếp xã hội phát triển. Và trong bối cảnh này, mạng WAN (Wide Area Network) hoặc Mạng diện rộng đã trở thành một hệ thống kết nối quan trọng, đóng vai trò không thể thiếu trong việc liên kết các địa điểm địa lý xa nhau và cung cấp khả năng truyền thông hiệu quả. Cùng Phúc An Tech tìm hiểu chi tiết về mạng này trong bài viết dưới đây.
Mạng WAN là gì?
WAN (Wide Area Network) là một loại mạng diện rộng, kết nối các mạng và thiết bị ở các địa điểm địa lý khác nhau, thường là trên một khu vực rộng lớn như một thành phố, quốc gia hoặc thậm chí trên toàn cầu. Mạng WAN cho phép truyền tải dữ liệu, âm thanh, video và các dịch vụ mạng khác giữa các địa điểm này một cách hiệu quả.
Khác với mạng LAN (Local Area Network) chỉ hoạt động trong một khu vực hạn chế như một văn phòng, mạng WAN cung cấp khả năng kết nối đến những địa điểm xa nhau. Điều này cho phép doanh nghiệp, tổ chức và cá nhân truy cập vào tài nguyên và dịch vụ từ mọi nơi, thuận tiện cho việc làm việc từ xa, chia sẻ dữ liệu và giao tiếp với nhau.
Mạng WAN sử dụng các công nghệ và giao thức đặc biệt để kết nối các địa điểm và truyền tải dữ liệu. Các công nghệ truyền dẫn thông thường được sử dụng trong mạng WAN bao gồm cáp quang, kết nối vệ tinh, mạng di động và mạng viễn thông. Giao thức TCP/IP là một trong những giao thức phổ biến được sử dụng trong mạng WAN để quản lý việc truyền dữ liệu qua mạng.
Mạng WAN có vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm doanh nghiệp, giáo dục, chính phủ và giao tiếp xã hội. Nó giúp tạo nền tảng cho việc chia sẻ tài nguyên, truy cập thông tin và thực hiện các dịch vụ trực tuyến. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, mạng WAN tiếp tục tiến bộ và cung cấp khả năng kết nối toàn cầu, mang lại lợi ích lớn cho việc kết nối và giao tiếp trong thế giới ngày nay.
Mục đích của kết nối mạng WAN là gì?
Mục đích chính của kết nối mạng WAN là cung cấp khả năng kết nối đa địa điểm, truyền dẫn dữ liệu và dịch vụ mạng giữa các địa điểm xa nhau một cách hiệu quả và đáng tin cậy. Dưới đây là một số mục đích chính của mạng WAN:
- Giao tiếp: Mạng WAN cho phép giao tiếp giữa các địa điểm và người dùng trong doanh nghiệp. Nhờ đó, nhân viên có thể liên lạc, chia sẻ thông tin và làm việc cùng nhau một cách dễ dàng và hiệu quả. Giao tiếp bằng giọng nói và video thông qua mạng WAN giúp tăng cường sự tương tác và truyền đạt thông điệp một cách trực quan và chân thực.
- Chia sẻ tài nguyên: Mạng WAN cho phép chia sẻ tài nguyên như máy chủ, cơ sở dữ liệu, ứng dụng và máy in giữa các địa điểm khác nhau. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho cộng tác và làm việc nhóm, đồng thời giảm thiểu việc mua sắm và duy trì các tài nguyên riêng biệt tại mỗi địa điểm.
- Truy cập dữ liệu từ xa: Mạng WAN cho phép truy cập vào kho lưu trữ dữ liệu từ bất kỳ địa điểm nào trong mạng. Điều này cho phép nhân viên làm việc từ xa truy cập vào tài liệu, dữ liệu và thông tin quan trọng mà không cần đến văn phòng vật lý. Nó tạo ra sự linh hoạt và tiện lợi trong việc làm việc từ xa và quản lý dữ liệu.
- Kết nối đám mây: Mạng WAN kết nối các địa điểm với các dịch vụ đám mây, cho phép doanh nghiệp sử dụng và quản lý các ứng dụng và tài nguyên đám mây một cách hiệu quả. Các ứng dụng chạy trên đám mây có thể được truy cập từ bất kỳ địa điểm nào trong mạng WAN, giúp tăng cường khả năng linh hoạt và độ phản hồi của doanh nghiệp.
- Triển khai ứng dụng nội bộ: Mạng WAN cung cấp khả năng triển khai và quản lý các ứng dụng nội bộ trên các địa điểm khác nhau. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể chạy các ứng dụng quan trọng như hệ thống quản lý tài nguyên doanh nghiệp (ERP), hệ thống quản lý khách hàng (CRM) và hệ thống giao dịch điện tử (E-commerce) trên mạng WAN, đảm bảo sự đồng nhất và hiệu quả trong việc quản lý dữ liệu và quy trình công việc.
Cải tiến công nghệ WAN giúp các tổ chức truy cập thông tin một cách an toàn, nhanh chóng và đáng tin cậy. Mạng WAN rất quan trọng đối với năng suất và tính liên tục của doanh nghiệp.
Kiến trúc mạng WAN là gì?
Kiến trúc mạng diện rộng (WAN) dựa trên mô hình Kết nối hệ thống mở (OSI). Mô hình OSI (Open Systems Interconnection) là một mô hình chuẩn để mô tả cách các hệ thống mạng giao tiếp và tương tác với nhau. Nó bao gồm 7 lớp khác nhau, mỗi lớp đảm nhận một vai trò và chức năng riêng biệt trong quá trình truyền thông mạng. Dưới đây là mô tả của mỗi lớp và ví dụ để giúp bạn hiểu rõ hơn:
Lớp 7 – Lớp ứng dụng
Lớp ứng dụng nằm gần người dùng nhất và liên quan trực tiếp đến các ứng dụng và dịch vụ mà người dùng tương tác trực tiếp. Nó chứa các thành phần logic và quy trình ứng dụng và không quan tâm đến việc triển khai mạng cụ thể.
Ví dụ: Nếu doanh nghiệp có một hệ thống đặt lịch trực tuyến, lớp ứng dụng sẽ đảm nhận vai trò quản lý các tính năng và logic đặt lịch. Điều này có thể bao gồm gửi lời mời đến người dùng, xác định và chuyển đổi múi giờ, quản lý thông tin đặt lịch và gửi xác nhận đến người dùng. Lớp ứng dụng xác định giao tiếp giữa ứng dụng đặt lịch và các dịch vụ mạng dưới, nhưng không quan tâm đến các chi tiết cụ thể của việc truyền dẫn dữ liệu qua mạng.
Lớp 6 – Lớp trình bày
Lớp trình bày (Presentation Layer) nằm ở lớp thứ 6 trong mô hình OSI. Chức năng chính của lớp này là chuẩn bị và định dạng dữ liệu để truyền qua mạng, đồng thời cung cấp mã hóa và giải mã dữ liệu để đảm bảo tính bảo mật và độ tin cậy trong quá trình truyền thông.
Ví dụ: Trong trường hợp bạn đề cập, lớp trình bày có thể thực hiện việc tăng cường mã hóa dữ liệu trong quá trình truyền trên mạng WAN. Điều này giúp ngăn chặn các tội phạm mạng từ việc lấy cắp dữ liệu nhạy cảm trong cuộc họp của bạn. Bằng cách sử dụng các thuật toán mã hóa và giải mã, lớp trình bày đảm bảo rằng dữ liệu được mã hóa trước khi được gửi đi và chỉ có thể được giải mã bởi người nhận cuối cùng.
Ngoài việc tăng cường tính bảo mật, lớp trình bày cũng có thể thực hiện các chức năng khác như nén dữ liệu, định dạng dữ liệu, mã hóa hình ảnh hoặc âm thanh, và quản lý các chuỗi ký tự mã hóa.
Lớp 5 – Lớp phiên
Lớp phiên (Session Layer) trong mô hình OSI là lớp quản lý các phiên truyền thông giữa các ứng dụng hoặc quá trình địa phương và từ xa. Nhiệm vụ chính của lớp này là thiết lập, duy trì và đóng kết nối giữa hai thiết bị hoặc ứng dụng.
Ví dụ: khi bạn làm việc tại nhà và sử dụng hệ thống đặt trước được đặt trên máy chủ web ở văn phòng trung tâm, lớp phiên sẽ đảm nhận việc mở kết nối giữa máy tính của bạn và máy chủ web sau khi xác thực. Kết nối này là một kết nối logic, nghĩa là nó không phải là một kết nối vật lý thực tế, mà là một phiên truyền thông ảo được tạo ra để giao tiếp giữa hai thiết bị.
Lớp phiên có thể xác định và duy trì trạng thái của phiên truyền thông, bao gồm việc quản lý thông tin đăng nhập, bảo mật phiên, kiểm soát truy cập và điều khiển lưu lượng dữ liệu giữa hai đầu. Nó đảm bảo tính liên tục của phiên truyền thông và quản lý việc mở, đóng hoặc ngắt kết nối giữa các thiết bị hoặc ứng dụng.
Lớp 4 – Lớp truyền tải
Lớp truyền tải (Transport Layer) trong mô hình OSI định nghĩa các chức năng và quy trình để truyền dữ liệu qua mạng. Nhiệm vụ chính của lớp này là phân loại, gửi và quản lý dữ liệu để đảm bảo truyền thông hiệu quả giữa các thiết bị đầu cuối.
Lớp truyền tải có thể đóng gói dữ liệu thành các gói dữ liệu (segment) để chuyển đi. Nó chịu trách nhiệm xử lý các vấn đề như phân đoạn dữ liệu thành các phần nhỏ hơn, kiểm soát luồng dữ liệu, xác định các kênh truyền dữ liệu, quản lý địa chỉ đích và nguồn, và đảm bảo tính toàn vẹn và đúng thứ tự của dữ liệu.
Ví dụ: khi bạn truy cập một trang web đặt trước, giao thức điều khiển truyền vận (TCP) trong lớp truyền tải sẽ quản lý thông tin liên lạc bằng cách phân đoạn dữ liệu thành các gói yêu cầu và phản hồi. TCP đảm bảo rằng các gói dữ liệu được gửi đúng thứ tự và đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu bằng cách sử dụng các cơ chế như kiểm tra tổng kiểm tra (checksum), xác nhận và tái gửi dữ liệu nếu cần.
Lớp 3 – Lớp mạng
Lớp mạng (Network Layer) trong mô hình OSI chịu trách nhiệm quản lý cách các gói dữ liệu di chuyển qua mạng. Nó xác định các quy tắc và quy trình để định tuyến (routing) các gói tin từ nguồn đến đích, thực hiện cân bằng tải (load balancing) và xử lý các vấn đề như mất gói tin.
Lớp mạng định tuyến gói tin dựa trên các thông tin địa chỉ mạng và địa chỉ đích trong gói tin. Nó sử dụng các thuật toán định tuyến để xác định đường đi tối ưu từ nguồn đến đích, đảm bảo gói tin đi qua các nút mạng và đến đích mong muốn. Quy tắc định tuyến có thể dựa trên các thông số như độ trễ, băng thông, hoặc số lượng giao diện mạng.
Ngoài ra, lớp mạng cũng có thể thực hiện cân bằng tải để phân phối công việc và lưu lượng truy cập đến các đích khác nhau trên mạng. Cân bằng tải giúp tối ưu hóa sử dụng tài nguyên mạng và đảm bảo rằng không có nút mạng nào quá tải.
Thêm vào đó, lớp mạng cũng xử lý các vấn đề như mất gói tin trong quá trình truyền thông. Nếu một gói tin bị mất trên đường đi, lớp mạng có thể sử dụng các kỹ thuật như xác nhận, gửi lại hoặc tìm kiếm đường dự phòng để đảm bảo gói tin được chuyển đến đích một cách tin cậy.
Lớp 2 – Lớp liên kết dữ liệu
Lớp liên kết dữ liệu (Data Link Layer) trong mô hình OSI đảm nhận vai trò thiết lập các quy tắc và giao thức truyền thông cho hoạt động của lớp vật lý. Nó đóng vai trò cầu nối giữa lớp mạng và lớp vật lý, và có nhiệm vụ quyết định thời điểm bắt đầu và chấm dứt kết nối trực tiếp giữa các thiết bị.
Lớp liên kết dữ liệu chịu trách nhiệm chuyển tiếp các gói tin (frame) từ thiết bị này sang thiết bị khác trên mạng. Nó xác định các quy tắc để điều khiển việc truyền và nhận dữ liệu trên môi trường truyền thông, bao gồm các giao thức truyền thông như Ethernet, Wi-Fi, và Frame Relay. Lớp này thường sử dụng địa chỉ vật lý (MAC address) để xác định thiết bị đích và đảm bảo rằng dữ liệu được chuyển đến đúng đích.
Lớp 1 – Lớp vật lý
Lớp vật lý (Physical Layer) là lớp cuối cùng trong mô hình OSI và chịu trách nhiệm quản lý việc chuyển dữ liệu dưới dạng bit (bit-level) trên các phương tiện truyền dẫn mạng khác nhau như sợi quang, cáp đồng, sóng điện từ và tín hiệu quang.
Lớp vật lý xử lý các thông tin về tín hiệu điện, ánh sáng, sóng radio và các đặc tính vật lý khác để truyền dữ liệu qua các phương tiện truyền dẫn. Nó xác định các quy tắc, giao thức và thiết bị vật lý để đảm bảo rằng dữ liệu được chuyển đúng cách từ nguồn đến đích.
Lớp này đảm nhận các chức năng như mã hóa, đồng bộ hóa, định dạng và điều chỉnh tín hiệu để chuẩn bị dữ liệu cho việc truyền qua mạng. Nó xác định các thông số vật lý như tần số, độ rộng dải, công suất, và cách thức kết nối vật lý giữa các thiết bị mạng.
Các công nghệ mạng khác nhau sử dụng các phương tiện truyền dẫn khác nhau, bao gồm cáp đồng, cáp quang, sóng radio, sóng vô tuyến và các công nghệ không dây khác. Lớp vật lý quản lý việc chuyển đổi giữa các dạng tín hiệu và phương tiện truyền dẫn này, đảm bảo tính toàn vẹn và chất lượng của dữ liệu trong quá trình truyền.
Các giao thức WAN là gì?
Các giao thức mạng diện rộng (WAN), hoặc các giao thức mạng, xác định những quy tắc giao tiếp trên bất kỳ mạng nào. Sau đây là một số ví dụ:
Chuyển tiếp khung
Chuyển tiếp khung (Frame Relay) là một công nghệ mạng diện rộng (WAN) sơ khai được sử dụng để gói dữ liệu dưới dạng khung và truyền nó qua một đường dây riêng đến một nút chuyển tiếp khung (Frame Relay switch). Chuyển tiếp khung hoạt động ở hai lớp trong mô hình OSI, đó là lớp Vật lý (Physical Layer) và lớp Liên kết dữ liệu (Data Link Layer).
Công nghệ Chuyển tiếp khung cho phép truyền thông tin từ một mạng LAN (Local Area Network) này sang mạng LAN khác thông qua nhiều bộ chuyển mạch (switch) và bộ định tuyến (router). Các dữ liệu được chia thành các khung (frame) và đóng gói vào các khung để truyền qua mạng.
Quá trình chuyển tiếp khung xảy ra như sau: khi một khung dữ liệu được gửi từ mạng nguồn, nó sẽ đi qua các nút chuyển tiếp khung trên đường dẫn đến mạng đích. Các nút chuyển tiếp khung sẽ đọc địa chỉ đích trong khung để xác định đường dẫn tiếp theo và chuyển tiếp khung đến đích tương ứng. Quá trình này tiếp tục cho đến khi khung đến đích cuối cùng.
Chuyển tiếp khung được sử dụng để xây dựng các kết nối ảo giữa các mạng LAN khác nhau, tạo điều kiện thuận lợi cho truyền dữ liệu giữa các mạng trong môi trường mạng diện rộng. Nó cung cấp hiệu suất cao, khả năng mở rộng và linh hoạt trong việc quản lý dữ liệu trên mạng.
Chế độ truyền không đồng bộ
Chế độ truyền không đồng bộ (Asynchronous Transfer Mode – ATM) là một công nghệ mạng diện rộng (WAN) sơ khai được sử dụng để định dạng dữ liệu thành các ô dữ liệu có kích thước cố định là 53 byte. ATM được thiết kế để truyền tải các dạng dữ liệu khác nhau, bao gồm giọng nói, video và dữ liệu, thông qua một mạng WAN.
Trên mạng ATM, dữ liệu được chia thành các ô dữ liệu có kích thước cố định là 53 byte. Mỗi ô dữ liệu ATM bao gồm 5 byte tiêu đề (header) và 48 byte dữ liệu. Tiêu đề chứa các thông tin cần thiết để định tuyến và xử lý ô dữ liệu trong mạng ATM.
Thiết bị mạng ATM sử dụng phương pháp ghép kênh phân chia theo thời gian để chuyển đổi tín hiệu kỹ thuật số thành các ô dữ liệu ATM. Điều này có nghĩa là các ô dữ liệu ATM được truyền đi qua mạng theo từng khoảng thời gian nhất định (time slot), không cần quan tâm đến nguồn gốc hoặc loại dữ liệu. Các ô dữ liệu ATM sau đó được gửi qua mạng đến điểm đích của chúng và tập hợp lại để khôi phục dữ liệu gốc.
ATM đã từng được sử dụng rộng rãi trong quá khứ trong các mạng WAN, đặc biệt là trong các ứng dụng yêu cầu truyền tải dữ liệu với độ tin cậy cao và yêu cầu thời gian thực như giọng nói và video. Tuy nhiên, ATM đã dần bị thay thế bởi các công nghệ mạng WAN tiên tiến hơn như Ethernet và IP/MPLS (Internet Protocol/Multi-Protocol Label Switching) trong các mạng hiện đại.
Gói tin qua SONET/SDH
Gói tin qua SONET/SDH (Packet over SONET/SDH – POS) là một giao thức truyền thông được sử dụng để truyền dữ liệu qua các liên kết điểm-điểm khi sử dụng cáp quang. POS là một công nghệ mạng diện rộng (WAN) sử dụng cấu trúc SONET (Synchronous Optical Networking) hoặc SDH (Synchronous Digital Hierarchy) để định dạng và chuyển tiếp các gói tin dữ liệu.
SONET và SDH là các tiêu chuẩn kỹ thuật để truyền dẫn tín hiệu kỹ thuật số trên mạng cáp quang. Chúng cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ cao và đáng tin cậy qua các liên kết điểm-điểm. POS là giao thức được phát triển để đóng gói các gói tin dữ liệu IP hoặc Ethernet vào khung SONET/SDH để truyền qua các mạng WAN sử dụng công nghệ này.
Khi sử dụng giao thức POS, các gói tin dữ liệu IP hoặc Ethernet được đóng gói thành các khung SONET/SDH và truyền qua các liên kết cáp quang. POS giúp tận dụng tối đa khả năng truyền tải cao và tính tin cậy của cấu trúc SONET/SDH để truyền dữ liệu trong mạng WAN.
POS cung cấp khả năng đa dịch vụ, cho phép truyền tải các loại dữ liệu khác nhau như giọng nói, video và dữ liệu, thông qua một hạ tầng cáp quang chung. Nó cũng hỗ trợ chức năng bảo mật và quản lý dữ liệu trong quá trình truyền tải.
Tuy POS đã được sử dụng rộng rãi trong quá khứ, nhưng trong các mạng WAN hiện đại, nó đã được thay thế bởi các công nghệ truyền thông mới như Ethernet over MPLS hoặc IP/MPLS trong việc truyền dẫn dữ liệu qua mạng cáp quang.
TCP/IP
Giao thức điều khiển truyền vận/Giao thức Internet (Transmission Control Protocol/Internet Protocol – TCP/IP) là một bộ giao thức mạng được sử dụng rộng rãi trong việc xác định giao tiếp đầu-cuối trên mạng. Nó định nghĩa các quy tắc và quy trình cho việc đóng gói, gửi, truyền, định tuyến và nhận dữ liệu trên mạng.
TCP/IP bao gồm hai phần chính là Giao thức Điều khiển Truyền vận (Transmission Control Protocol – TCP) và Giao thức Internet (Internet Protocol – IP). TCP là giao thức đảm bảo truyền tải tin cậy và đáng tin cậy của dữ liệu thông qua việc kiểm soát luồng, đảm bảo việc gửi và nhận dữ liệu một cách chính xác và không bị mất. IP là giao thức định tuyến, xác định cách dữ liệu sẽ được chuyển mạch giữa các mạng khác nhau trên Internet.
IPv6 (Internet Protocol version 6) là phiên bản mới nhất của giao thức IP trong họ TCP/IP. Nó đã được phát triển để thay thế IPv4 (Internet Protocol version 4), phiên bản trước đó, do sự cạn kiệt địa chỉ IPv4. IPv6 cung cấp một không gian địa chỉ IP rộng hơn, hỗ trợ việc kết nối và quản lý thiết bị trên Internet, cũng như cải thiện bảo mật và hiệu suất mạng.
So sánh mạng LAN và WAN
Phạm vi và quy mô
- Mạng LAN có phạm vi hạn chế và thường hoạt động trong một khu vực nhỏ như văn phòng, tòa nhà hoặc trường học.
- Mạng WAN có phạm vi rộng hơn và kết nối các mạng LAN khác nhau trên khoảng cách địa lý xa như các thành phố, quốc gia hoặc châu lục.
Tốc độ truyền dữ liệu
- Mạng LAN có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn do quãng đường truyền thông ngắn và sử dụng công nghệ kết nối nhanh như Ethernet.
- Mạng WAN có tốc độ truyền dữ liệu thường chậm hơn so với mạng LAN do quãng đường truyền thông dài hơn và sử dụng công nghệ kết nối khác nhau như cáp quang, đường dây điện thoại hoặc công nghệ không dây.
Quản lý và cấu hình
- Mạng LAN dễ thiết lập, thiết kế và quản lý với chi phí rẻ hơn. Nó thường chỉ bao gồm một số thiết bị và máy tính trong cùng một vùng địa lý.
- Mạng WAN có quy mô lớn hơn và việc thiết lập và quản lý phức tạp hơn. Nó yêu cầu cấu hình và quản lý địa chỉ IP, định tuyến, bảo mật và kiểm soát lưu lượng dữ liệu trên toàn bộ mạng WAN.
Tính linh hoạt và mở rộng
- Mạng LAN có tính linh hoạt cao và dễ dàng mở rộng bằng cách thêm các thiết bị và máy tính mới vào mạng.
- Mạng WAN cung cấp khả năng kết nối các mạng LAN từ xa và mở rộng phạm vi kết nối trên quy mô lớn, cho phép truyền dữ liệu giữa các địa điểm xa nhau.
Bảo mật
- Mạng LAN có khả năng bảo mật tốt hơn do quy mô nhỏ hơn và kiểm soát dễ dàng.
- Mạng WAN đòi hỏi sự chú ý đặc biệt đến bảo mật vì nó kết nối các mạng LAN khác nhau và truyền dữ liệu qua các đường truyền công cộng.
Việc thiết lập và quản lý mạng WAN có thể phức tạp hơn do quy mô lớn và sự tương tác giữa các mạng LAN khác nhau. Nó yêu cầu cấu hình và quản lý địa chỉ IP, định tuyến, bảo mật và kiểm soát lưu lượng dữ liệu trên toàn bộ mạng WAN. Tuy nhiên, mạng WAN cung cấp khả năng kết nối mạng LAN từ xa và chia sẻ tài nguyên trên quy mô lớn, đáng tin cậy và an toàn.
Mạng WAN hoạt động như thế nào?
Để kết nối các tài nguyên trong các trung tâm dữ liệu, văn phòng chi nhánh và các đám mây riêng ảo, doanh nghiệp sử dụng nhiều kết nối mạng và dịch vụ Internet. Thay vì tự xây dựng cơ sở hạ tầng mạng của riêng mình trên nhiều địa điểm geografic khác nhau, họ thường thuê dịch vụ từ các nhà cung cấp mạng bên thứ ba.
Sau đây là một số kiểu kết nối phổ biến:
Đường dây thuê
Đường dây thuê (leased line) là một loại kết nối mạng trực tiếp mà doanh nghiệp có thể thuê từ một nhà cung cấp mạng lớn như nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP). Kết nối này có thể được sử dụng để kết nối hai điểm cuối của mạng LAN với nhau, chẳng hạn như kết nối giữa các văn phòng chi nhánh.
Đường dây thuê không nhất thiết phải là một đường truyền vật lý đơn thuần. Thay vào đó, nó có thể là một kết nối ảo được tạo ra trên cơ sở hạ tầng mạng sẵn có của nhà cung cấp dịch vụ. Điều này cho phép doanh nghiệp có thể có kết nối trực tiếp và riêng tư giữa các điểm cuối mà không cần chia sẻ tài nguyên mạng với người dùng khác. Đường dây thuê thường được cung cấp với chất lượng cao, đáng tin cậy và đảm bảo băng thông rộng để đáp ứng nhu cầu truyền thông dữ liệu của doanh nghiệp.
Truyền liên mạng
Truyền liên mạng (tunneling) là một phương pháp được sử dụng để mã hóa và bảo mật các gói dữ liệu khi chúng di chuyển qua Internet công cộng. Khi sử dụng truyền liên mạng, bạn tạo ra một kết nối ảo và an toàn giữa các điểm cuối của mạng của bạn, tạo thành một mạng riêng ảo (Virtual Private Network – VPN).
Khi bạn truyền liên mạng, gói tin ban đầu được đóng gói và mã hóa trong một giao thức bảo mật như IPsec (Internet Protocol Security) hoặc SSL/TLS (Secure Sockets Layer/Transport Layer Security). Sau đó, gói tin được chuyển đi qua Internet công cộng thông qua các giao thức định tuyến và chuyển tiếp thông thường.
Khi gói tin đến điểm đích, nó được giải mã và giải nén để khôi phục dữ liệu ban đầu. Quá trình này giúp bảo mật thông tin và ngăn chặn các bên thứ ba không mong muốn có thể theo dõi, hiểu hoặc xâm nhập vào dữ liệu của bạn trong quá trình truyền.
Truyền liên mạng thông qua VPN cho phép bạn truy cập vào các tài nguyên mạng của doanh nghiệp từ xa một cách an toàn và bảo mật. Điều này rất hữu ích khi bạn cần truy cập vào máy chủ hoặc dịch vụ nằm ở một quốc gia khác thông qua Internet.
Chuyển đổi nhãn đa giao thức
Chuyển mạch nhãn đa giao thức (Multi-Protocol Label Switching – MPLS) là một kỹ thuật định tuyến và chuyển tiếp lưu lượng dữ liệu trong mạng. Nó hoạt động trong các lớp 2 và 3 của mô hình OSI và được sử dụng để cải thiện hiệu suất và quản lý trong mạng.
Trong MPLS, mỗi gói dữ liệu được gắn một nhãn (label) đặcific và các thiết bị mạng MPLS (như switch hoặc router) sử dụng nhãn này để xác định đường đi của gói dữ liệu trong mạng. Nhãn này được sử dụng để định tuyến lưu lượng dữ liệu thông qua các đường dẫn mạng tối ưu và tạo ra các kênh ảo trong mạng.
MPLS có thể hoạt động trên nhiều công nghệ mạng khác nhau như IPv6, chuyển tiếp khung (Frame Relay), ATM, Ethernet và nhiều loại kết nối khác. Nó cung cấp khả năng tạo một mạng hợp nhất (unified network) trên cơ sở hạ tầng hiện có của doanh nghiệp, giúp tối ưu hóa hiệu suất và sử dụng tài nguyên mạng.
WAN do phần mềm xác định
Mạng diện rộng do phần mềm xác định (Software-Defined Wide Area Network – SD-WAN) là một tiến bộ so với công nghệ MPLS và giới thiệu một cách tiếp cận mới trong việc quản lý và triển khai mạng diện rộng.
SD-WAN tách rời chức năng quản lý lưu lượng dữ liệu khỏi thiết bị mạng vật lý và thực hiện chúng trên một lớp phần mềm. Nó tập trung vào việc tự động hóa và ứng dụng chính sách mạng thông qua phần mềm điều khiển trung tâm (centralized controller). Qua đó, SD-WAN tạo ra một lớp trừu tượng hóa (abstraction layer) cho mạng diện rộng, giúp tăng tính linh hoạt, dễ dàng quản lý và triển khai.
SD-WAN sử dụng kết nối Internet băng thông rộng thay vì kết nối cố định và sử dụng các công nghệ như đa đường tuyến (multi-path), cân bằng tải (load balancing) và công nghệ ưu tiên lưu lượng (traffic prioritization) để tối ưu hóa hiệu suất và sử dụng tài nguyên mạng. Điều này có thể giúp giảm chi phí mạng vì SD-WAN không yêu cầu việc sử dụng các kết nối MPLS đắt đỏ, mà thay vào đó sử dụng các kết nối Internet phổ biến và chi phí thấp hơn.
Một trong những lợi ích chính của SD-WAN là tính linh hoạt cao. Nó cho phép doanh nghiệp dễ dàng mở rộng và mở các chi nhánh mới, kết nối các trung tâm dữ liệu và đám mây, và quản lý mạng diện rộng từ một điểm tập trung. Các chính sách mạng có thể được cấu hình và triển khai một cách linh hoạt và nhanh chóng trên toàn hệ thống mạng, mang lại sự linh hoạt và tiết kiệm thời gian cho doanh nghiệp.
MPLS so với SD-WAN
MPLS có thể gây ra một số hạn chế trong quá trình tích hợp đám mây vì nó thường định tuyến lưu lượng truy cập qua các trung tâm dữ liệu hoặc trụ sở công ty trước khi đến đám mây. Điều này có thể tạo ra một điểm nghẽn tại các điểm trung tâm và làm chậm quá trình truyền dữ liệu đến đám mây.
Trong khi đó, SD-WAN có khả năng nhận biết và tích hợp tốt hơn với cơ sở hạ tầng đám mây hiện đại. Nó có khả năng định tuyến lưu lượng dữ liệu theo cách thông minh hơn, cho phép truy cập trực tiếp vào các dịch vụ đám mây từ các chi nhánh hoặc văn phòng của doanh nghiệp mà không cần đi qua trung tâm dữ liệu trung tâm. Điều này cải thiện hiệu suất và giảm độ trễ trong việc truyền dữ liệu đến đám mây.
Một lợi ích khác của SD-WAN là tiết kiệm chi phí. Thay vì sử dụng kết nối MPLS đắt tiền, SD-WAN cho phép bạn sử dụng các kết nối Internet phổ biến và chi phí thấp hơn để chuyển tiếp lưu lượng dữ liệu. Điều này giúp tối ưu hóa sự sử dụng băng thông và giảm chi phí vận hành mạng.
Tối ưu hóa mạng WAN là gì?
Tối ưu hóa mạng diện rộng (WAN) là một tập hợp các kỹ thuật cải thiện các chỉ số hiệu suất của mạng WAN như thông lượng, tắc nghẽn và độ trễ. Thiết kế mạng WAN, lựa chọn công nghệ và bố trí luồng lưu lượng đều là những hoạt động ảnh hưởng đến hiệu suất của mạng WAN. Sau đây là một số kỹ thuật phổ biến để tối ưu hóa mạng WAN.
Quản lý luồng lưu lượng
Quản lý luồng lưu lượng bao gồm các kỹ thuật giảm thiểu lượng dữ liệu được gửi qua mạng. Dưới đây là một số ví dụ:
- Lưu vào bộ nhớ đệm thông tin được lưu trữ thường xuyên trên các máy chủ cục bộ
- Xác định và loại bỏ các bản sao dữ liệu dư thừa cho các ứng dụng sao lưu dữ liệu và phục hồi sau thảm họa
- Nén hoặc tạo tệp dữ liệu ở định dạng zip
Tăng tốc giao thức
một số giao thức WAN có tính chất trò chuyện và sử dụng các hoạt động truyền dữ liệu qua lại để đảm bảo tính chính xác và đáng tin cậy trong việc truyền thông. Việc tối ưu hóa giao thức trong mạng WAN có thể giảm số lượng gói dữ liệu truyền qua mạng, từ đó cải thiện hiệu suất và giảm độ trễ. Dưới đây là một số kỹ thuật tối ưu hóa giao thức phổ biến:
- Window Scaling (Điều chỉnh kích thước cửa sổ): Kỹ thuật này cho phép tăng kích thước cửa sổ truyền dữ liệu trong giao thức truyền thông, cho phép truyền một lượng lớn dữ liệu trong một lần truyền. Điều này giúp tối ưu hóa sử dụng băng thông mạng và tăng tốc độ truyền dữ liệu.
- Selective Repeat (Lặp lựa chọn): Kỹ thuật này cho phép máy chủ và máy khách chỉ gửi lại các gói dữ liệu bị mất hoặc bị hỏng, thay vì gửi lại toàn bộ luồng dữ liệu. Điều này giảm lưu lượng truyền dữ liệu trên mạng và tăng tốc độ truyền.
- Packet Coalescing (Tích hợp gói tin): Kỹ thuật này kết hợp nhiều gói dữ liệu nhỏ thành một gói tin lớn trước khi truyền đi. Điều này giảm số lượng gói tin truyền qua mạng và giảm độ trễ.
- Caching (Lưu trữ tạm): Kỹ thuật caching cho phép lưu trữ tạm các dữ liệu được truyền trước đó để sử dụng lại trong các yêu cầu sau. Điều này giảm lưu lượng mạng và tăng tốc độ truyền dữ liệu.
- Forward Error Correction (Sửa lỗi tiến): Kỹ thuật này cho phép máy chủ sửa lỗi dữ liệu trước khi gửi lại yêu cầu. Điều này giảm số lượng gói tin cần gửi lại và tăng độ tin cậy của truyền dữ liệu.
- Traffic Prioritization (Ưu tiên lưu lượng): Kỹ thuật này ưu tiên lưu lượng dữ liệu quan trọng và ưu tiên truyền trước trên mạng WAN. Điều này đảm bảo rằng các ứng dụng quan trọng nhận được độ ưu tiên và đảm bảo chất lượng dịch vụ.
Các kỹ thuật trên giúp tối ưu hóa giao thức trò chuyện trong mạng WAN, giảm lưu lượng mạng và cải thiện hiệu suất truyền dữ liệu.
Tốc độ và giới hạn kết nối
Người quản trị mạng có khả năng hạn chế số kết nối truy cập Internet đồng thời, số lượng người dùng và băng thông mà mỗi người dùng có thể sử dụng tại một thời điểm. Ví dụ, họ có thể thiết lập các quy tắc để ngăn nhân viên phát video trên mạng WAN của doanh nghiệp.
Phân đoạn mạng
Quá trình định hình lưu lượng (traffic shaping) đảm bảo việc kiểm soát luồng dữ liệu cho các ứng dụng cụ thể, giúp phân chia băng thông mạng một cách tối ưu giữa các ứng dụng. Nhà quản trị mạng có khả năng ưu tiên một số ứng dụng quan trọng hơn để cải thiện hiệu suất của chúng.
Kết luận
Việc quản lý và tối ưu hóa mạng WAN là một phần quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất và sự ổn định của mạng trong môi trường doanh nghiệp. Từ việc sử dụng các kỹ thuật như tối ưu hóa giao thức, tận dụng các công nghệ mới như SD-WAN, đến việc áp dụng quy tắc và chính sách quản lý băng thông, người quản trị mạng có khả năng điều khiển và kiểm soát lưu lượng mạng một cách hiệu quả. Bằng cách áp dụng các giải pháp tối ưu hóa, doanh nghiệp có thể nâng cao hiệu suất, giảm chi phí và đảm bảo sự ổn định và an toàn của mạng WAN của mình.
