Laivõrk

Laivõrk (inglise keeles wide area network – WAN) on telekommunikatsiooni võrk või arvutivõrk, mille kokkuleppeline ulatus on üle 1 kilomeetri. Laivõrgud kasutavad järjestikliine (inglise keeles serial line), mis on kaht järjestikporti ühendavad juhtmed, mida mööda liiguvad järjestikustest bittidest koosnevad järjestikandmed (levinuim jadaliini standard on RS-423).^[1]

Laivõrk koosneb paljudest kohtvõrkudest (inglise keeles local area network – LAN), mis on omavahel enamasti ühenduses renditud telekommunikatsiooniliinide (näiteks telefoniliin), optilise kaabli või satelliitühenduse läbi. Laivõrgule on tavaliselt iseloomulik aeglasem andmevahetuskiirus kui kohtvõrgus.

Maailma suurimaks laivõrguks võib pidada Internetti.^[2]

Äriettevõtted, haridus- ja riigiasutused kasutavad laivõrke informatsiooni jagamiseks töötajate, õpilaste, klientide, ostjate ning müüjate vahel üle mitmete asukohtade maailmas. Olemuselt lubab sellist tüüpi telekommunikatsioon ettevõtetel ja asutustel igapäevaelus efektiivselt tegutseda asukohast olenemata.

Laivõrguga seotud tähtsamad võrgutüübid, järjestatuna nende ulatuse suurenemise järjekorras, on järgmised:

personaalvõrk ehk PAN – personal area network (paarist sentimeetrist kuni mitme meetrini),
kohtvõrk ehk LAN – local area network (kuni 1 km),
territoriaalvõrk ehk CAN – campus area network (1–5 km) ning
linnavõrk ehk MAN – metropolitan area network (5–50 km). Need võrgud piirduvad tavaliselt kas konkreetse ruumi, maja, ülikoolilinnaku või suurlinnaga.

Laivõrgule, mis koosneb mitmest kohtvõrgust, on tavaliselt iseloomulik aeglasem andmevahetuskiirus võrreldes kohtvõrguga.

Disainivalikud

Õpikudefinitsiooni järgi on laivõrk võrk, mis levib üle suurte regioonide, riikide või isegi maailma.^[3] Praktilisemalt, internetiprotokollide ning mõistete kohaselt, on parem WAN-i defineerida kui arvutivõrkude tehnoloogiat, mida kasutatakse andmete edastamiseks üle pika vahemaa ning kohtvõrkude, linnavõrkude ja teiste asukohapõhiste arvutivõrkude arhitektuuride. Erinevus nende kahe definitsiooni vahel tuleneb faktist, et harilikud kohtvõrgutehnoloogiad, mis töötavad avatud süsteemide sidumise arhitektuuri madalatel kihtidel (nagu näiteks mõned Etherneti või Wi-Fi versioonid), on tihti disainitud võrkudele, mis on üksteisele füüsiliselt lähedal, mistõttu ei saa andmeid vahetada üle kümnete, sadade või tuhandete kilomeetri pikkuste vahemaade. Seega on oluline ära märkida, et WAN ei ole iseseisev võrgutehnoloogia, vaid põhineb väiksema ulatusega (enamasti LAN) tehnoloogiatel.

Laivõrkusid ei kasutata tingimata ainult füüsiliselt kokkusobimatute kohtvõrkude ühendamiseks. Territoriaalvõrgud, näiteks, võivad baseeruda laivõrkude tehnoloogiatele ehk selgroole (inglise keeles backbone), mis on osa arvutivõrgust, mille ülesanne on ühendada omavahel erinevad võrgu osad ja luua võimalus alavõrkudevaheliseks sideks. Need tehnoloogiad ühendavad eri kohtvõrgud ülikoolilinnakus territoriaalvõrku. Selline võrk suudab pakkuda suuremaid andmeedastuskiirusi või täpsemaid vajaduspõhiseid funktsioone võrgu kasutajatele.^[4]

WAN-võrke kasutatakse kohtvõrkude ja muud tüüpi võrkude ühendamiseks, et kasutajad ja arvutid ühes asukohas saaksid suhelda kasutajate ja arvutitega teises asukohas. Paljud laivõrgud on ehitatud ühe kindla organisatsiooni või ettevõtte jaoks ja on privaatsed. Teised, mis on ehitatud internetipakkujate poolt, tagavad ühendusi organisatsiooni kohtvõrgust Internetti.

Laivõrke ehitatakse tihti renditud telekommunikatsiooniliinidega. Iga renditud liini lõpus on ruuter, mis ühendab kohtvõrgu liini teises otsas oleva, kohtvõrku kuuluva ruuteriga. Renditud liinid võivad olla väga kulukad. Nende asendamiseks võib laivõrku ehitada ka vähemmaksvate kanalikommutatsiooni või pakettkommunikatsiooni meetodeid kasutades. Võrguprotokollid, mille hulka kuulub ka internetiprotokollistik ehk TCP/IP, toimetavad transpordi- ning adresseerimisfunktsioone. Protokollid nagu POS (Packet over SONET/SDH), hulgiprotokoll-siltkommutatsioon (MPLS), asünkroonülekanne (ATM) ning kaadriretranslaator (Frame Relay) on tihti internetiteenuse osutajate kasutatud viisid ning tehnoloogiad laivõrkudes rakendatavate WAN linkide toimetamiseks.

X.25 protokolliperekond oli oluline varajane laivõrgu protokoll ja seda peetakse tihti kaadrirentranslaatori "vanaisaks", sest paljud X.25-e alusprotokollid ja funktsioonid on siiani kasutuses, kuigi neile on tehtud uuendusi. Siit tuleneb ka kaadriretranslaatori suurem tõhusus võrreldes X.25-ga.^[5]

Laivõrkude teadusuuringuid tehakse peamiselt kolmes suunas: matemaatilised mudelid, võrgu emuleerimine ja võrgu simuleerimine.

Laivõrgu omaduste parandamiseks kasutatakse laivõrgu optimeerimistehnikaid.

Ühendustehnoloogiad

Mitmed tehnoloogiad on saadaval laivõrgu linkide jaoks, näiteks kanalikommunikatsiooniga telefoniliinid, raadiolaine ülekanded ning optilised kiud. Tehnoloogiate arengu käigus on järjest suurendatud andmevahetuskiirusi. 1960. aastatel oli 110 bit/s normaalkiirus ning 56-64 kbit/s edastuskiirust peeti suureks. 2014. aastast on majapidamised Internetiga ühenduses 4G, kiudoptika, kaablite, ADSL-ühenduse, WiMAXi või telefoniliini kaudu. Tavakiirused on nende ühendustega 28,8 kbit/s (kasutades 28K modemit) kuni 100 Gbit/s (Ethernet 100GBaseY ühenduse kaudu).

2017. aastal hakati katsetama äriettevõtetes 400-gigabitist Etherneti.^[6] Uurijad Robert Maher, Alex Alvarado, Domaniç Lavery ja Polina Bayvel suutsid suurendada võrgukiirusi kuni 1,125 terabitini sekundis.^[7] Christos Santis, Scott Steger, Amnon Yariv, Martin ja Eileen Summerfield arendasid uue laseri, mis neljakordistas andmeedastuskiirused tänu valguskaablitele.^[8] Kui neid kahte tehnoloogiat seotaks ühte, oleks võimalik saavutada kiirus 4,5 terabitti sekundis, kuid on ebatõenäoline, et turule sellist tehnoloogiat veel arendataks.

Laivõrkude tüübid

Viited

↑ vallaste.ee. "jadaliin, järjestikliin".
↑ Groth, David and Skandler, Toby (2005). Network+ Study Guide, Fourth Edition. Sybex, Inc. ISBN 0-7821-4406-3.
↑ Forouzan, Behrouz (2013). Data Communications and Networking. McGraw-Hill. Lk 14. ISBN 9780073376226.
↑ http://www.conceptdraw.com/examples/campus-area-networks
↑ "Arhiivikoopia". Originaali arhiivikoopia seisuga 9. aprill 2012. Vaadatud 17. aprillil 2019.{{netiviide}}: CS1 hooldus: arhiivikoopia kasutusel pealkirjana (link)
↑ "AT&T Aims to Quadruple Network Speeds for Businesses with 400 Gigabit Ethernet Data Trials for More Bandwidth and Faster Video Streaming". www.prnewswire.com.
↑ Maher, Robert; Alvarado, Alex; Lavery, Domaniç; Bayvel, Polina. "Increasing the information rates of optical communications via coded modulation: a study of transceiver performance". Scientific Reports. 6 (1). DOI:10.1038/srep21278. PMC 4750034. PMID 26864633.
↑ "A New Laser for a Faster Internet - Caltech".

[1] vallaste.ee. "jadaliin, järjestikliin".

[2] Groth, David and Skandler, Toby (2005). Network+ Study Guide, Fourth Edition. Sybex, Inc. ISBN 0-7821-4406-3.

[3] Forouzan, Behrouz (2013). Data Communications and Networking. McGraw-Hill. Lk 14. ISBN 9780073376226.

[4] ttp://www.conceptdraw.com/examples/campus-area-networks

[5] "Arhiivikoopia". Originaali arhiivikoopia seisuga 9. aprill 2012. Vaadatud 17. aprillil 2019.{{netiviide}}: CS1 hooldus: arhiivikoopia kasutusel pealkirjana (link)

[6] "AT&T Aims to Quadruple Network Speeds for Businesses with 400 Gigabit Ethernet Data Trials for More Bandwidth and Faster Video Streaming". www.prnewswire.com.

[7] Maher, Robert; Alvarado, Alex; Lavery, Domaniç; Bayvel, Polina. "Increasing the information rates of optical communications via coded modulation: a study of transceiver performance". Scientific Reports. 6 (1). DOI:10.1038/srep21278. PMC 4750034. PMID 26864633.

[8] "A New Laser for a Faster Internet - Caltech".

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]