As redes de longa distância (WANs) desempenham um papel crucial no mundo interligado de hoje, conectando várias redes locais por vastas áreas geográficas. Este tutorial aborda os princípios básicos das WANs, voltado tanto para iniciantes quanto para profissionais experientes. Ele simplifica a estrutura complexa das WANs, abordando conceitos-chave, tecnologias e suas aplicações em cenários reais.
Na segunda parte deste tutorial, é dado destaque ao papel estratégico das WANs na comunicação e troca de dados na era moderna. Aborda a evolução das tecnologias WAN, desde configurações tradicionais até sistemas avançados como MPLS e SD-WAN. Os leitores obterão uma compreensão abrangente das WANs, permitindo-lhes projetar, implementar ou otimizar essas redes de maneira eficaz.
Neste artigo
Parte 1. Propósitos da conexão WAN
A função principal de uma conexão de rede de longa distância (WAN) é unir locais separados por grandes distâncias geográficas, facilitando a comunicação e transferência de dados entre eles. Uma das metas primordiais de uma conexão WAN é viabilizar o compartilhamento eficaz de recursos, aplicativos e informações entre várias localidades, promovendo a colaboração e a conectividade dentro das organizações. Aqui estão os principais objetivos de uma conexão WAN:
- Ligando escritórios à distância: As WANs conectam escritórios, filiais e instalações variadas, possibilitando sua operação como uma rede unificada. Isso é particularmente essencial para organizações com alcance global ou disperso, pois possibilita que colaboradores de diferentes lugares colaborem, troquem informações e acessem recursos compartilhados.
- Compartilhamento de recursos: As WANs permitem que recursos como servidores, bancos de dados e aplicativos centralizados sejam compartilhados. Essa abordagem centralizada contribui para a eficiência na utilização de recursos e simplifica a gestão, permitindo que organizações mantenham recursos importantes em um local central, assegurando a acessibilidade para usuários espalhados pela rede.
- Replicação e backup de dados: Para empresas que precisam de redundância e capacidades de recuperação de desastres, as WANs são fundamentais para implementar estratégias de replicação e backup de dados. Através da interconexão de centros de dados em várias localidades, as empresas podem garantir que os dados críticos sejam replicados em tempo real ou em intervalos agendados, minimizando o risco de perda de dados e reforçando a continuidade dos negócios.
- Acesso a serviços centralizados: As conexões WAN possibilitam que usuários em locais remotos tenham acesso a serviços centralizados, tais como aplicativos na nuvem, arquivos compartilhados e bases de dados. Isso incentiva a uniformidade na oferta de serviços e assegura que todos os colaboradores da organização tenham acesso equitativo a ferramentas e informações essenciais.
- Comunicação: As WANs desempenham um papel fundamental no suporte a várias ferramentas de comunicação, como e-mail, voz sobre IP (VoIP) e videoconferência. Essas tecnologias permitem a comunicação instantânea entre pessoas ou equipes em diferentes partes do mundo, incentivando a colaboração e diminuindo as barreiras geográficas.
- Conectividade global: As WANs, especialmente quando ligadas à internet, garantem uma conexão mundial. Essencial para empresas envolvidas no comércio internacional ou com uma base de clientes global, isso possibilita que alcancem clientes, parceiros e mercados em todo o mundo.
Resumidamente, uma conexão WAN desempenha um papel essencial na construção de uma infraestrutura de rede unificada que transcende barreiras geográficas, promovendo a colaboração, compartilhamento de recursos e acesso a serviços centralizados para organizações com operações dispersas.
Parte 2. O que é arquitetura WAN?
A arquitetura de uma rede de longa distância (WAN) se refere ao planejamento e à estrutura de uma rede que se estende por uma grande área geográfica, conectando várias redes locais (LANs) e facilitando a comunicação entre locais amplamente dispersos. A estrutura de uma WAN é fundamental para assegurar a troca de dados eficiente e confiável em distâncias ampliadas. Aqui estão os elementos essenciais da arquitetura de uma WAN:
Topologia de rede
- Ponto a ponto: Na arquitetura ponto a ponto, conexões de comunicação individuais ligam diretamente dois locais. Essa prática é frequente em casos em que há uma ligação exclusiva entre dois escritórios ou centros de dados.
- Hub e filiais: Nesta configuração, um hub central (como um centro de dados ou sede) está conectado a várias filiais remotas. O hub desempenha um papel central na comunicação e no compartilhamento de recursos.
Meios de transmissão
- Para a transferência de dados, WANs utilizam diversos tipos de mídia de transmissão. Entre os meios comumente utilizados estão:
- Linhas de aluguel: Linhas de comunicação dedicadas alugadas de um provedor de serviços.
- Conexões por satélite: Comunicação através de sinais de satélite, adequada para regiões remotas ou terrenos desafiadores.
- Cabos de micro-ondas e fibra óptica: Meios de alta capacidade para transmissão rápida de dados.
Protocolos e roteamento
- As WANs empregam protocolos específicos para a transmissão de dados, sendo o Protocolo de internet (IP) um componente essencial. O Border Gateway Protocol (BGP) e outros protocolos de roteamento determinam as rotas mais eficientes para a transferência de dados pela rede.
Dispositivos WAN:
- Roteadores: Importantes para encaminhar dados entre diferentes redes, os roteadores têm uma papel chave na arquitetura de WAN.
- Switches: Responsáveis por controlar o tráfego de dados dentro das LANs, conectando diversos dispositivos.
- Modems e CSU/DSUs: Transformam dados digitais em sinais analógicos para serem transmitidos através de linhas de comunicação.
Serviços WAN
- MPLS (comutação de rótulos multiprotocolo): Oferece uma transmissão eficiente de dados ao atribuir etiquetas aos pacotes, possibilitando que os roteadores façam decisões de encaminhamento mais rapidamente.
- VPN (rede privada virtual): Estabelece canais de comunicação seguros em redes públicas, garantindo a privacidade e a integridade dos dados.
- Otimização de WAN: Melhora o desempenho da rede ao otimizar a transferência de dados e reduzir a latência.
Medidas de segurança
- A arquitetura de WAN incorpora medidas de segurança sólidas, como firewalls e criptografia, para garantir a proteção dos dados durante a transmissão.
Dimensionamento e redundância
- A arquitetura de WAN é concebida para ser escalável e adaptar-se às crescentes demandas da rede. Estratégias de redundância, como links de backup e mecanismos de tolerância a falhas, melhoram a confiabilidade da rede.
Em síntese, a arquitetura de WAN abrange os elementos estruturais, protocolos, dispositivos e serviços que formam uma infraestrutura de rede apta a sustentar a comunicação e a troca de dados em vastas regiões geográficas. As considerações de design buscam maximizar o desempenho, garantir a segurança e viabilizar a escalabilidade para atender aos requisitos de rede em evolução.
Parte 3. Quais são os protocolos WAN?
Protocolos WAN são fundamentais para viabilizar a comunicação e a transferência de dados entre redes distribuídas geograficamente. Protocolos WAN populares incluem:
Protocolo ponto-a-ponto (PPP): Um protocolo amplamente empregado para estabelecer uma conexão direta entre dois nós, muitas vezes através de uma ligação serial.
Transferência de quadro: Um protocolo eficaz para a transmissão de dados em redes de alta performance, frequentemente utilizado em cenários que demandam conectividade econômica.
Modo assíncrono de transferência (ATM): Um protocolo que emprega células de tamanho predefinido para a transmissão de dados, garantindo comunicação de alta velocidade e baixa latência.
Multiprotocol Label Switching (MPLS, em português, "Comutação de Rótulos Multiprotocolo"): Um protocolo multifuncional que emprega etiquetas para encaminhar dados ao longo de rotas pré-definidas, aprimorando a eficiência e o desempenho da rede.
Protocolo de internet (IP): O protocolo básico para comunicação na internet, essencial para as WANs garantirem que os dados cheguem ao seu destino através de diversas redes.
Esses protocolos ajudam a garantir a operação confiável e padronizada das WANs, atendendo a necessidades específicas como velocidade, eficiência e compatibilidade.
Uma rede de longa distância (WAN) conecta redes distantes, utilizando uma variedade de tecnologias, como linhas alugadas e roteadores, para transferir dados. IP e MPLS são protocolos que tornam a comunicação eficiente. VPNs e outras medidas de segurança garantem a integridade dos dados. As WANs permitem uma colaboração sem interrupções e compartilhamento de recursos em locais geograficamente distantes.
Parte 4. O que é rede de área local (LAN)?
Uma rede de área local (LAN) é composta por computadores e dispositivos interligados em uma área geográfica limitada, como uma casa, escritório ou campus. As LANs permitem o compartilhamento de recursos, tais como arquivos, impressoras e aplicativos, entre os dispositivos conectados. Geralmente, são conectados através de cabos Ethernet ou tecnologias sem fio. Protocolos como Ethernet e Wi-Fi são comumente utilizados em LANs para comunicação, oferecendo altas taxas de transferência de dados e baixa latência.
O tráfego de dados em LANs é controlado por dispositivos de rede como switches e roteadores. Em um ambiente localizado, as LANs são indispensáveis para promover a comunicação interna, colaboração e acesso a recursos. São uma peça fundamental das infraestruturas de rede mais abrangentes, conectando-se a redes mais amplas como rede de longa distância (WANs) para permitir uma conectividade mais ampla e acesso à internet.
Parte 5. Relação entre WAN e LAN
Neste esquema de conectividade detalhado, a combinação das tecnologias de rede de longa distância (WAN) e redes de área local (LAN) é representada visualmente, exibindo a comunicação sem interrupções entre redes dispersas geograficamente e locais. O elemento WAN mostra como escritórios distantes, centros de dados e locais remotos são conectados usando provedores de serviços.
Já o componente LAN é mostrado como uma rede restrita a uma área geográfica específica, geralmente um prédio ou campus. Dentro desta rede local, computadores e dispositivos são conectados tanto por cabos Ethernet quanto por conexões sem fio.
A figura ilustra de forma clara a interdependência entre WAN e LAN, evidenciando como ambas colaboram para viabilizar a comunicação eficaz, compartilhamento de recursos e conectividade para organizações com requisitos operacionais tanto locais quanto globais.
Parte 6. WAN x LAN
Abaixo, você encontrará uma comparação sucinta entre WANs (rede de longa distância) e LANs (redes de área local) disposta em formato de tabela.
Recursos | WAN | LAN |
Amplitude geográfica | Abrangem vastas áreas geográficas, como cidades e países. | Restrito a uma área geográfica reduzida, como um único edifício ou campus. |
Meios de ligação | Utiliza diversos meios tecnológicos, tais como linhas alugadas, links por satélite e fibras ópticas. | Usualmente utiliza cabos Ethernet e tecnologias sem fio, como o Wi-Fi. |
Taxa de transferência de dados | Normalmente apresenta velocidades de transferência de dados mais baixas do que as LANs, devido às maiores distâncias. | Apresenta taxas de transferência de dados mais altas dentro de ambiente fechado. |
Topologia | Possui diferentes configurações de rede, como ponto a ponto e em estrela. | Geralmente utiliza configurações de barramento, anel, estrela ou malha. |
Dispositivos | Requer a utilização de roteadores, switches e, por vezes, modems para interconectar redes. | Faz uso de switches, roteadores, pontos de acesso e dispositivos conectados em rede (por exemplo, computadores, impressoras). |
Latência | Costuma apresentar maior latência devido às maiores distâncias e à diversidade de elementos de rede. | Tem latência reduzida, proporcionando uma rápida transmissão de dados dentro da área restrita. |
Propriedade e gerenciamento | Normalmente administrado e mantido por empresas de telecomunicações ou provedores de serviços. | Normalmente pertencente e controlado por uma única organização, fornecendo supervisão direta. |
Preço | Os custos de implantação e manutenção podem ser mais altos, especialmente para conexões de longa distância. | Normalmente possui custos de implementação e manutenção mais baixos, sendo adequado para implantações em menor escala. |
Casos de uso | Perfeito para interligar escritórios remotos, sucursais e promover comunicação global. | Feito sob medida para redes internas de escritório, garantindo colaboração e compartilhamento de recursos de maneira integrada. |
Nesta tabela, será apresentada uma visão resumida das principais discrepâncias entre WANs e LANs, considerando fatores como alcance, tecnologia, velocidade, topologia e cenários de utilização.
Parte 7. Encerramento
Em resumo, uma rede de longa distância (WAN) é essencial como uma infraestrutura vital para interconectar redes espalhadas geograficamente. Graças à sua capacidade de cobrir longas distâncias, as WANs permitem uma comunicação, compartilhamento de recursos e colaboração perfeitos entre diferentes locais, como filiais, centros de dados e instalações remotas. Ao utilizar tecnologias variadas como linhas alugadas, conexões via satélite e protocolos avançados como MPLS, as WANs lidam com os desafios da transmissão de dados em longas distâncias.
Apesar de as WANs poderem ter uma latência e custos de implementação mais elevados em comparação com as redes de área local (LANs), sua importância está na facilitação da conectividade global, suporte ao acesso remoto e fornecimento de uma base para organizações com operações distribuídas. O desenvolvimento contínuo das tecnologias WAN, que inclui a incorporação de serviços em nuvem e a aplicação de medidas de segurança avançadas, assegura que as WANs se mantenham como uma peça fundamental no cenário atual de redes.