Por que ter uma LAN, por que não apenas WANs em todos os lugares

Por que ter uma LAN, por que não apenas WANs em todos os lugares

Eu sou novo em aprender sobre oModelo OSI, e estou pesquisandoo que são LAN, MAN e WAN.

Deo que eu vi:

Uma rede local (LAN) é uma rede de computadores que interconecta computadores dentro de uma área limitada, como uma residência, escola, laboratório, campus universitário ou prédio de escritórios. Por outro lado, uma rede de longa distância (WAN) não apenas cobre uma distância geográfica maior, mas também geralmente envolve circuitos de telecomunicações alugados.

No entanto, nenhuma razão é fornecida sobre por que essa distinção é feita. Não vejo por que é necessário haver uma separação entre LAN/MAN/WAN. Especialmente se as LANs puderem usarWi-fi(Rede sem fio). Não estou familiarizado com o funcionamento do Wi-Fi, mas parece que, como não usa fios, é semelhante à conexão a um servidor AWS do meu computador local ou telefone pela Internet (talvez por meio de satélites).

Por não saber nada sobre Wi-Fi/satélites/estações/etc., parece que a LAN pode ser uma limitação semelhante à forma como as estações de rádio são limitadas a áreas nas cidades. De alguma forma, as ondas de rádio viajam apenas uma certa distância ou algo assim.

Se for esse o caso, então seria necessárioWANs. Mas não vejo por que não usar WANs em todos os lugares em vez de LANs, deve haver alguma vantagem.

Uma rede de área ampla (WAN) é uma rede de telecomunicações ou rede de computadores que se estende por uma grande distância/local geográfico. As redes de longa distância são frequentemente estabelecidas com circuitos de telecomunicações alugados.

Mas pelo que vejo, um "circuito de telecomunicações alugado" é simplesmente:

um circuito de telecomunicações [dedicado], que é qualquer linha, condutor ou outro conduíte pelo qual a informação é transmitida.

Além disso:

em termos de aplicação de protocolos e conceitos de redes de computadores, talvez seja melhor ver as WANs como tecnologias de redes de computadores usadas para transmitir dados por longas distâncias e entre diferentes LANs, MANs e outras arquiteturas de redes de computadores localizadas. Esta distinção decorre do fato de que as tecnologias LAN comuns que operam nas camadas inferiores do modelo OSI (como as formas de Ethernet ou Wi-Fi) são frequentemente projetadas para redes fisicamente próximas e, portanto, não podem transmitir dados através de dezenas, centenas ou mesmo milhares de milhas ou quilômetros.

Novamente, não entendo por que é necessário haver distinção entre LAN e WAN se as LANs são tão limitadas. Não vejo por que você não pode ser tão eficiente com uma WAN quanto com uma LAN.

Por exemplo, da Camada 2 do modelo OSI, afirma:

Transmissão confiável de quadros de dados entre dois nós conectados por uma camada física.

Mas uma LAN Wi-Fi não está conectada por uma camada física (como chips soldados), então não entendo.

Provavelmente estou perdendo muita coisa, então se esta for uma questão ampla, talvez seja útil saber onde procurar mais informações. Obrigado.

Responder1

Cada sistema em uma LAN está diretamente conectado entre si.

Antes que você diga "não, eles não são"...

  • Nos velhos tempos das redes, este era literalmente um único cabo físico ao qual todos os computadores estavam conectados (10BaseT, thinnet, Thicknet, etc.)
  • Hubs/concentradores/switches foram desenvolvidos para permitir que computadores em uma rede se conectassem a um switch, em vez de fisicamente no mesmo fio. O switch ainda conecta fisicamente os computadores da mesma maneira - dois computadores separados por um switch conversam entre si da mesma maneira como se estivessem conectados por um fio comum (omitindo a conversa sobre "colisões" para simplificar)
  • Existe um conceito de rede chamado "ponte", que permite que duas tecnologias de rede diferentes sejam conectadas diretamente - pense nisso como um switch de 2 portas, onde uma extremidade é Ethernet e a outra extremidade é algo como fibra óptica ou Token Ring, se você quiser. tão atrás. Os sistemas em cada extremidade da ponte conversam da mesma maneira, como se a ponte fosse simplesmente um fio entre eles.

  • No seu roteador sem fio doméstico, sua LAN sem fio é "ligada" da mesma maneira conceitualmente - portanto, ainda está diretamente conectada - o tráfego WLAN atinge uma ponte no seu roteador doméstico que é então encaminhado pelo switch LAN interno de 4 portas do seu roteador. Os sistemas em cada extremidade desta ponte sem fio se comunicam da mesma maneira, como se a ponte fosse simplesmente um fio entre eles.

Se tudo estiver conectado diretamente, ou seja, na mesma LAN (WLAN = LAN) - então não é necessário um roteador para que dois sistemas se comuniquem. Não confunda isso com a porta 4trocarao qual seu hardware sem fio estáem ponteno seu roteador doméstico - esse switch/ponte é uma parte desse dispositivo que também faz roteamento.

Quando dois sistemas que desejam conversar estão na mesma LAN, em ponte/comutada/como quer que isso aconteça, os sistemas podem simplesmente enviar pacotes IP de suas NICs e o sistema receptor os receberá. Muito simples. O sistema também pode enviar um pacote de transmissão que alcançará todos os sistemas na LAN.

Quando você não está na mesma LAN, é necessário um roteador - e o sistema de envio tem que enviar o que deseja dizer ao sistema remoto para o roteador, que é responsável pelo encaminhamento entre as redes. Os roteadores não encaminham pacotes de transmissão por motivos óbvios.

O nome "Internet" vem do protocolo principal que o conduz - IP, que é o "Protocolo de rede". Seu objetivo explícito é permitir a comunicação entre redes – entre locais que já possuem muitos sistemas. Os roteadores cuidam da comunicação real entre redes.

Agora que você já entendeu como tudo funciona, o real motivo das divisões:

  • O tráfego de transmissão Ethernet não deveria ir para todos os sistemas do mundo.
  • Se dois sistemas na mesma rede ou próximos um do outro precisarem passar pela WAN para se comunicarem, isso será ineficiente (mas ótimo para coleta de dados e empresas intermediárias).
  • WAN é controlada pelo ISP. LAN é controlada por mim. Posso conectar quantos computadores/dispositivos quiser à minha própria LAN e não preciso perguntar a ninguém.

Os telefones celulares já funcionam no modelo “ISP oferece uma nova linha para cada dispositivo” e “Dois sistemas próximos um do outro passam pela WAN para se comunicarem”. O fator limitante para assumir o controle de todas as conexões de Internet é o fato de que as conexões com fio são muitas vezes mais rápidas, especialmente para empresas.

Talvez seja assim que as coisas serão para todos os consumidores da Internet no futuro, mas a menos que a tecnologia celular comece a igualar a velocidade das conexões comerciais com fio realmente rápidas (pode acontecer em breve), é improvável.

Responder2

No entanto, nenhuma razão é fornecida sobre por que essa distinção é feita. Não vejo por que é necessário haver uma separação entre LAN/MAN/WAN. Especialmente se as LANs puderem usar Wi-Fi (LAN sem fio). Não estou familiarizado com o funcionamento do Wi-Fi, mas parece que, como não usa fios, é semelhante à conexão a um servidor AWS do meu computador local ou telefone pela Internet (talvez por meio de satélites).

Se usa fios ou não, não tem nada a ver com ser uma LAN. É mais sobre a área coberta – e como @Akina mencionou em seu comentário, sobre a estrutura de gestão.

(Embora a distinção seja um pouco confusa. Uma empresa internacional poderia ter sua própria rede mundial privada com uma única administração, que poderia ser chamada de LAN ou WAN, dependendo de como você olha de soslaio.)

Uma rede de área ampla (WAN) é uma rede de telecomunicações ou rede de computadores que se estende por uma grande distância/local geográfico. As redes de longa distância são frequentemente estabelecidas com circuitos de telecomunicações alugados.

Acho que "linhas alugadas" tinham um significado mais específico - eram basicamente linhas telefônicas, exceto conectar diretamente dois modems (modems dial-up, não DSL nem modems a cabo).

Não entendo por que é necessário haver distinção entre LAN e WAN se as LANs são tão limitadas.

Mas é exatamente isso que cria a distinção.

Não vejo por que você não pode ser tão eficiente com uma WAN quanto com uma LAN.

Hoje em dia, geralmente, você pode (pelo menos no que diz respeito à largura de banda). A maior WAN – a Internet – transfere petabytes de dados por dia. Os links de backbone individuais chegam a 100 Gbps de capacidade.

Embora possa ser que, quando o seu material de leitura foi escrito, as diferenças de custo entre um link local de 100 Mbps (de sala para sala) e um link internacional de 100 Mbps fossem muito mais significativas.

Mas, por outro lado, antigamente, por vezes, o país inteiro tinha apenas uma ligação de 64 kbps ou 1 Mbps para o mundo – porque a tecnologia ainda não estava disponível.

Mas uma LAN Wi-Fi não está conectada por uma camada física (como chips soldados), então não entendo.

As ondas de rádio são uma camada física. Os sinais ópticos são uma camada física. “Físico” não significa “tangível”, significa algo que trata diretamente das leis da física.


Dos comentários:

porque você não tem endereços IP suficientes se todos tiverem um endereço IPv4 público e nem todos precisarem de acesso à Internet

Embora não esteja errado, este comentário refere-se a umcompletamente diferentedistinção entre "LAN" e "WAN". Pode haver LANs domésticas usando endereços globais e redes mundiais usando endereços privados.

(Por exemplo, uma LAN IPv6 pode usar de forma muito barata o mesmo formato de endereçamento que o resto da Internet. Se acontecer de você possuir uma boa quantidade de endereços IPv4, você está totalmente livre para usá-los em sua LAN também - consulte MIT como um exemplo.)

Responder3

Você tenta morder demais de uma só vez. Não estou surpreso que você esteja confuso.

Para uma divisão muito grosseira: Sua rede doméstica com um ou vários computadores é uma rede LAN. Do seu roteador à companhia telefônica existe uma rede MAN. De lá para o mundo, é uma WAN.

Essa série de perguntas é muito grande para ser detalhada, mas aqui estão alguns pontos. Esta distinção foi feita nos primórdios das tecnologias de telecomunicações e Internet. Todos os novos Wi-Fis nem sequer foram inventados.

1) Portanto, uma resposta é: por razões históricas.

WANs, MANs e LANs tendem a ter um tipo diferente de estrutura. Existe um livro que trata disso muito detalhadamente, mas é um livro muito estressante e complicado também, não o recomendando, mas aqui está, Fred Halsall: Comunicações de Dados, Redes de Computadores e Sistemas Abertos.

O que eu recomendo é: os livros de Andrew S. Tanenbaum, por exemplo: Internetworking. É muito mais fácil de ler. MANs e LANs usam diferentes espaços de endereços IP. Essas redes são hierárquicas. Hoje em dia eles estão usando endereços IPv6, até você vê endereços IPv4 nas suas conexões do dia a dia.

2) A segunda resposta é: para uma topologia e hierarquia de rede e um conjunto diferente de espaço de endereços IP.

Porque, como você leu, as LANs têm propriedades muito diferentes em comparação, por exemplo, com as redes WAN, que geralmente são conexões intercontinentais muito grandes. Você não precisa saber todos os detalhes sobre conexões WAN ou MAN, a menos que esteja trabalhando em algum provedor de serviços de Internet (ISP), como uma companhia telefônica.

3) A terceira resposta é: propriedades diferentes.

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