什么是WAN？定义了广域网，示例以及它们的发展方向-ielab

WAN可以远距离连接较小的网络，其架构，协议和技术已经发展到最新的版本SD-WAN。

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如果它不适用于广域网，则无法为地理位置偏远，远程办公或在线进行任何组织的组织创建统一网络。但是，WAN确实存在并且已经存在了数十年，随着需求的增加和技术变得更加强大，不断发展以便更快地承载越来越多的流量。

什么是WAN？
WAN是一种使用各种链路的网络 - 专线，多协议标签交换（MPLS），虚拟专用网络（VPN），无线（蜂窝），互联网 - 将不同位置的小型城域网和校园网连接成一个单独的分布式网络。他们连接的站点可能相隔几英里或者在全球范围内。在企业中，WAN的目的可能包括将分支机构甚至个别远程工作人员与总部或数据中心连接起来，以共享公司资源和通信。

WAN架构
最初，WAN是使用从电信运营商处购买的专用网络网络构建的，但WAN架构已经发展到包括帧中继和ATM以及MPLS 等分组交换服务。通过这些服务，通过在服务提供商网络内进行切换，可以将与站点的单个连接连接到许多其他站点。对于某些类型的流量，互联网也可以编织成混合，以提供更便宜的WAN连接。

软件定义或SD-WAN
随着公司寻求WAN改进，软件定义技术的使用正在获得动力。软件定义的WAN（SD-WAN）采用软件定义的概念，尤其是控制平面与数据平面的解耦，并将其带到WAN。

SD-WAN使用软件监控WAN连接（MPLS，专用电路，Internet）的混合性能，并为每种流量类型选择最合适的连接。因此，电话会议可能会在专用电路上运行，但电子邮件可能会使用互联网。在做出决策时，SD-WAN软件会考虑每个链路目前的性能，每个连接的成本以及每个应用的需求。

许多人认为SD-WAN 准备在2018年起飞，从早期采用者技术转向主流实施。SD-WAN的一个子集SD-Branch将有助于减少分支机构内部硬件的需求，用现成服务器上运行的软件替换许多物理设备。随着无线广域网技术（4G，LTE等）成本降低，跨SD-WAN的移动备份可为宽带连接提供故障转移。

WAN协议
用于提供WAN流量的最早协议之一是X.25，它使用分组交换交换节点（PSE）用于硬件，将流量丢弃到连接标准大小数据包中的站点的线路上，按顺序传送，并包括纠错。物理链路包括租用线路，拨号电话服务或综合业务数字网（ISDN）连接。它已经不再使用了。

帧中继是X.25的后续版本。帧中继将数据放入不同大小的帧中，并将丢失的数据包的纠错和重传留到端点。这些差异加快了整体数据速率。此外，帧中继较少依赖专用连接来创建网状网络，这意味着更少的物理电路，从而节省了公司的资金。同样，帧中继虽然曾经非常受欢迎，但已经变得不那么重要了。

异步传输模式（ATM）类似于帧中继，一个很大的区别是数据被分成称为信元的标准大小的数据包。小区使得可以将不同类别的流量混合到单个物理电路上，并且更容易保证服务质量。ATM的缺点是因为它使用相对较小的单元，所以集管占据了每个单元的相对大部分内容。因此，ATM对带宽的总体使用效率低于帧中继的效率。ATM也因商业客户而失宠。

如今，多协议标签交换用于在WAN链路上传输大量企业数据。在MPLS网络中，称为标签的简短报头段允许MPLS路由器快速决定转发数据包的位置，并使用标签指示的服务类别对其进行处理。这使得可以在MPLS分组内运行不同的协议，同时在站点之间的流量传输时为不同的应用提供适当的优先级。

互联网协议（IP）在20世纪90年代变得越来越普遍，它是MPLS中常用的一种协议。

WAN管理和优化
由于数据传输仍然依赖于物理规则，两个设备之间的距离越大，数据在它们之间传输所需的时间就越长。距离越大，延迟越大。网络拥塞和丢弃的数据包也会引入性能问题。

其中一些可以使用WAN优化来解决，这使数据传输更加高效。这很重要，因为WAN链路可能很昂贵，因此技术如雨后春笋般出现，可以减少通过WAN链路的流量并确保其有效到达。这些优化方法包括缩写冗余数据（称为重复数据删除），压缩和缓存（将常用数据放在最终用户附近）。

可以塑造流量，使某些应用（例如VoIP）优先于其他不太紧急的流量（例如电子邮件），这反过来又有助于提高整体WAN性能。这可以形式化为服务质量设置，其通过每个类相对于其他类接收的优先级来定义流量类，每种流量类型将行进的WAN连接的类型以及每个接收的带宽。

WAN的历史
从计算网络的早期开始，WAN就已存在。WAN的第一个例子包括电路交换电话线，但现在技术的进步包括无线传输和光纤传输。数据也可以通过租用线路传输，甚至通过卫星传输。

随着技术的变化，传输速率也在变化。早期的2400 bps调制解调器现已发展到40 Gbps和100 Gbps连接。随着计算机，手机，平板电脑和小型物联网设备的爆炸式增长，这些速度的提升使更多设备可以连接到网络。

此外，速度的提高使应用程序可以利用更大的带宽，这些带宽可以超高速传输到WAN。这使企业能够实现视频会议和大文件数据备份等应用。没有人会考虑在28K bps调制解调器上进行视频会议，但现在工作人员可以坐在小隔间里通过视频参加全球公司会议。

许多WAN链路通过运营商服务提供，其中客户的流量通过其他客户共享的设施。客户还可以购买专用链接，这些链接可以点对点固定电路，仅用于一个客户的流量。这些通常用于具有高带宽需求的最高优先级流量或对延迟敏感的应用，例如视频会议。

WAN站点之间的连接可能受到虚拟专用网络（VPN）技术的保护，该技术覆盖安全功能，包括身份验证，加密，机密性和不可否认性

星际互联网
WAN技术不仅限于地球。美国宇航局和其他航天机构正在努力建立一个可靠的“星际互联网”，旨在在国际空间站和地面站之间传输测试信息。所述中断容错网络（DTN）程序是在对于基于空间的设备，包括地球和月亮，或其他行星之间的通信之间的通信提供因特网状结构的第一步。但是，除非我们能够实现比光速更快的技术，否则网络速度可能会以光速达到最高水平。

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