Mạng WAN là gì? Đặc điểm, nguyên lý, ưu nhược điểm của WAN

Với những người thường xuyên làm việc trong lĩnh vực công nghệ tiếp xúc Internet, khái niệm mạng WAN có lẽ không còn quá xa lạ. Cùng với các mô hình mạng khác như mạng cục bộ LAN, mạng đô thị MAN,… mạng diện rộng WAN được coi là 3 loại mạng máy tính có ứng dụng rất quan trọng và phổ biến trên thế giới.

Nếu bạn chưa biết gì về mạng WAN thì trong bài viết sau, Tipcongnghe.com sẽ giúp bạn hiểu rõ mạng WAN là gì? Các ưu điểm và nhược điểm của mạng WAN, cũng như phân biệt cơ bản giữa mạng WAN, LAN và MAN. Cùng tìm hiểu ngay sau đây nhé!

1. Mạng WAN là gì?

Mạng WAN (từ viết tắt tiếng Anh của Wide Area Network) nghĩa là mạng diện rộng. Mạng WAN là mạng diện rộng được kết hợp giữa các mạng đô thị ở các khu vực địa lý rộng lớn có khoảng cách xa, kết nối các thiết bị từ nhiều địa điểm và trên phạm vi toàn cầu, bao gồm cả mạng MAN và mạng LAN thông qua cáp dây điện, thiết bị vệ tinh, cáp quang hoặc mạng viễn thông.

Mạng diện rộng WAN là công nghệ được tạo ra nhằm kết nối các máy tính trong các văn phòng, trung tâm dữ liệu, ứng dụng đám mây, các thiết bị mạng tại các địa điểm khác nhau. Phạm vi của nó không chỉ nằm trong 1 tòa nhà mà mở rộng ra trên một diện tích lớn gồm nhiều vị trí trên quy mô thành phố, tiểu bang, vùng lãnh thổ, quốc gia, châu lục hoặc trên khắp thế giới.

Mạng WAN thường sẽ được quản lý, điều hành bởi các tổ chức công ty có quy mô lớn hoặc các nhà cung cấp dịch vụ mạng (ISP) sẽ cung cấp dịch vụ kết nối mạng WAN và quản lý mạng WAN cho các khách hàng của mình.

Mạng WAN đầu tiên được biết đến được Không quân Hoa Kỳ tạo ra vào cuối những năm 1950 để kết nối các địa điểm trong hệ thống phòng thủ radar Môi trường Mặt đất Bán Tự động (SAGE). Một mạng lưới khổng lồ gồm các đường dây điện thoại, điện thoại và modem chuyên dụng đã liên kết các địa điểm với nhau.

Xét về quy mô địa lý thì mạng WAN chỉ đứng sau mạng GAN (Global Area Network) – Mạng toàn cầu kết nối nhiều mạng với nhau, không có giới hạn phạm vi và lớn hơn rất nhiều so với mạng cục bộ LAN (Local Area Network). Tập hợp các mạng WAN có thể được kết nối tạo thành mạng GAN hoặc tự bản thân WAN đã là 1 mạng GAN.

Để dễ hiểu, mạng WAN lớn nhất thế giới hiện nay chính là mạng Internet là tập hợp của rất nhiều mạng quốc tế, kết nối nhiều mạng LAN hoặc mạng MAN với nhau. Internet là một mạng WAN khổng lồ, người dùng dễ dàng kết nối Internet thông qua cáp Ethernet, cáp đồng trục, tín hiệu di động.

Theo định nghĩa mạng WAN là gì? từ Wikipedia:

“Mạng diện rộng (tiếng Anh: wide area network, viết tắt WAN) là mạng dữ liệu được tạo ra bởi Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ để kết nối giữa các mạng đô thị (mạng MAN) giữa các khu vực địa lý cách xa nhau. Xét về quy mô địa lý, GAN (global area network) có quy mô lớn nhất, sau đó đến mạng WAN và mạng LAN.”

Ví dụ về mạng WAN:

• Trong doanh nghiệp, tổ chức, mạng WAN được tạo ra để kết nối các văn phòng chi nhánh với nhau hoặc kết nối các nhân viên từ xa làm việc tại nhà với văn phòng chính của công ty.
• Trong môi trường đại học hoặc khuôn viên trường, sinh viên có thể dựa vào mạng WAN để truy cập cơ sở dữ liệu thư viện hoặc nghiên cứu của trường đại học.
• Trong một ngân hàng, bao gồm các văn phòng chi nhánh và máy ATM, là một ví dụ về một tổ chức sử dụng mạng WAN. Các chi nhánh có thể ở nhiều thành phố tỉnh thành Việt Nam hoặc thậm chí ở các địa điểm trên toàn cầu, nhưng chúng đều được liên kết thông qua nhiều kết nối an toàn khác nhau. Cả nhân viên ngân hàng và khách hàng đều là người dùng.
• Có thể nói Internet là mạng WAN lớn nhất thế giới vì đây là dạng mạng máy tính lớn nhất và đa dạng nhất trên thế giới.

>> Xem thêm: Mạng LAN là gì?

2. Đặc điểm của mạng WAN

Mạng diện rộng WAN là sự kết hợp giữa mạng cục bộ LAN và mạng đô thị MAN với nhau thông qua vệ tinh, cáp quang hoặc cáp dây điện. Mạng WAN sở hữu các đặc điểm chính sau đây:

• Phạm vi kết nối rộng, có thể mở rộng kết nối không giới hạn, bao phủ cả quốc gia hoặc toàn cầu.
• Giao thức được sử dụng chủ yếu là giao thức TCP/IP.
• Đường truyền băng thông kết nối của mạng WAN có thể thay đổi tùy vào từng vị trí lắp đặt. Ví dụ: khi triển khai lắp đặt WAN ở một khu vực riêng hoặc trong một quốc gia thì băng thông của đường truyền thay đổi trong khoảng rất lớn từ 56Kbps đến T1 với 1.544 Mbps hay E1 với 2.048 Mbps, và tốc độ đến Giga bít-Gbps là các đường trục nối các quốc gia hay châu lục.
• Công nghệ truyền tải dữ liệu được sử dụng trong mạng WAN phổ biến gồm: kết nối dây điện thoại, MPLS, VPN, cáp quang, vệ tinh.
• Kết nối mạng WAN có 2 loại chính là có dây và không dây.
• Kiến trúc của mạng diện rộng WAN dựa trên mô hình OSI (Mô hình Kết nối hệ thống mở), thường liên quan đến 3 tầng đầu của mô hình OSI 7 tầng: tầng vật lý, tầng liên kết dữ liệu và tầng mạng.
• Băng thông của mạng WAN thường thấp và kết nối rất yếu. Tuy nhiên, khả năng truyền tín hiệu mạng lại rất rộng, không bị giới hạn ở điểm nào.
• Tốc độ đường truyền của mạng WAN: 256Kbps – 2Mbps.
• Chi phí quản lý mạng WAN rất cao.
• Cách thức quản lý mạng WAN phức tạp.

3. Nguyên lý hoạt động của mạng WAN

Cách thức hoạt động của mạng WAN hoạt động như thế nào? Cách dễ nhất để bạn có thể hiểu cách thức hoạt động mà mạng WAN hoạt động là nghĩ về mạng Internet. Internet được coi là mạng WAN lớn nhất trên thế giới:

• Internet sử dụng các ISP (Internet Service Provider – nhà cung cấp dịch vụ mạng) để kết nối nhiều mạng cục bộ LAN nhỏ hơn hoặc mạng khu vực đô thị MAN với nhau.
• Ở quy mô nhỏ hơn, một tập đoàn, doanh nghiệp có thể có mạng WAN để kết nối các bộ phận và khu vực doanh nghiệp gồm các dịch vụ đám mây, trụ sở chính, văn phòng chi nhánh nhỏ hơn. Ví dụ: các doanh nghiệp có nhiều văn phòng chi nhánh quốc tế sử dụng mạng WAN để kết nối các mạng văn phòng với nhau.
• Mạng WAN sử dụng công nghệ kết nối phổ biến như kết nối dây điện thoại hoặc dùng các giao thức để quản lý và truyền tải dữ liệu gồm TCP/IP, MPLS (Multiprotocol Label Switching), Frame Relay, ATM (Asynchronous Transfer Mode), các giao thức VPN (Virtual Private Network).

Bất kể mạng WAN kết hợp với nhau bằng cách nào hoặc ở khoảng cách xa nhau bao nhiêu, nó vẫn cho phép các mạng nhỏ khác nhau từ các vị trí riêng biệt có thể liên lạc giao tiếp được với nhau.

Để mạng WAN hoạt động cần dựa trên quyền sở hữu tư nhân hoặc cho thuê dưới dạng dịch vụ service từ các bên thứ 3 như: nhà cung cấp dịch vụ viễn thông, nhà cung cấp dịch vụ Internet, nhà điều hành mạng IP tư nhân, công ty cáp.

4.Các thiết bị trong mạng WAN

Ngoài việc tìm hiểu về mạng WAN là gì, bạn cũng cần biết các thiết bị sử dụng trong mạng WAN. Các thiết bị sử dụng phổ biến cho mạng WAN gồm có: WAN Router, WAN Switch, modem (CSU/DSU), Access server (server giao tiếp), Terminal server, modem, Frame Relay Switch.

5. Ưu điểm và nhược điểm của mạng WAN

5.1. Ưu điểm của mạng WAN

Hệ thống mạng diện rộng WAN mặc dù được phát triển sớm nhất nhưng tới nay vẫn được sử dụng phổ biến do có nhiều ưu điểm, điển hình nhất là hệ thống Internet toàn cầu cho phép người dùng trên toàn cầu có thể kết nối và chia sẻ dữ liệu với nhau dễ dàng.

Dưới đây là các ưu điểm của mạng WAN so với mạng LAN:

• Vùng phủ sóng rộng lớn hơn: WAN bao phủ một khu vực địa lý với tỷ lệ lớn (trên 1000km). Nhờ vậy người dùng ở các chi nhánh, văn phòng kinh doanh ở các khoảng cách xa có thể dễ dàng giao tiếp với nhau thông qua WAN. Các nhân viên trong doanh nghiệp và khách hàng đều có thể kết nối vào cùng 1 mạng.
• Khả năng mở rộng ra nhiều vị trí, không giới hạn trong một phạm vi nhất định.
• Số lượng thiết bị đầu cuối lớn: Mạng WAN có thể đáp ứng nhu cầu truy cập kết nối của số lượng lớn các thiết bị đầu cuối như: máy tính xách tay, máy tính, smartphone,…
• Dữ liệu tập trung: với WAN, người dùng có thể thiết lập máy chủ trụ sở chính để lưu trữ, chia sẻ dữ liệu, tài nguyên thông tin tới tất cả các thiết bị trong mạng ở các chi nhánh văn phòng. Đồng thời, khả năng cập nhật dữ liệu từ máy chủ cũng linh hoạt, nhanh chóng.
• Khả năng kiểm soát truy cập của người dùng từ xa.
• Thời gian hoạt động được đảm bảo: Các nhà cung cấp mạng WAN cung cấp thời gian hoạt động được đảm bảo hàng tuần, hàng quý hoặc hàng năm.

5.2. Nhược điểm của mạng WAN

Mặc dù có nhiều ưu điểm so với mạng LAN nhưng mạng WAN cũng có những hạn chế, nhược điểm nhất định như:

• Do kích thước và mức độ phức tạp lớn hơn nhiều, chi phí lắp đặt ban đầu của mạng WAN khá tốn kém, lớn hơn nhiều lần so với mạng LAN.
• Cách thức quản trị, duy trì mạng WAN khá phức tạp, cần các kỹ thuật viên và chuyên gia quản trị mạng có tay nghề cao.
• Khắc phục sự cố mạng WAN khó khăn, tốn nhiều thời gian hơn vì nó là sự kết hợp của cả công nghệ không dây và có dây.
• Do có nhiều công nghệ nên WAN đối mặt vấn đề bảo mật thấp hơn so với mạng LAN và mạng MAN, đối mặt các lỗ hổng bảo mật, tấn công độc hại, tin tặc.
• Băng thông trung bình, dẫn tới kết nối rất dễ bị yếu.

>> Xem thêm: Mạng GAN là gì?

6. Các kiểu thiết kế mạng WAN phổ biến

Hiện nay, để thiết kế mạng WAN có thể theo 2 cách sau đây:

6.1. Thiết kế mạng WAN theo kiến trúc truyền thống

Nhà cung cấp dịch vụ đã thiết lập sẵn các kiểu thiết kế WAN theo kiến trúc truyền thống dựa trên các yêu cầu về địa lý, ứng dụng và các dịch vụ. Trong đó có 3 phương pháp thiết kế mạng WAN căn bản gồm:

• Thiết kế mạng WAN theo cấu trúc hình sao.
• Thiết kế mạng WAN theo cấu trúc hình lưới.
• Thiết kế mạng WAN theo cấu trúc hình lưới bán phần.

6.2. Thiết kế mạng WAN theo kiến trúc dự phòng

Ngoài ra, mạng WAN còn được thiết kế theo kiến trúc dự phòng. Lý do vì đặc điểm của WAN là khả năng liên kết kém tin cậy, tốc độ thấp hơn trong khi đóng nhiệm vụ quan trọng nên thiết kế dự phòng là cần thiết.

Nhờ kiểu thiết kế này mà mạng WAN có thể mang tính sẵn sàng cho hệ thống mạng, đảm bảo thời gian gián đoạn tối thiểu trong trường hợp có sự cố kết nối với liên kết chính.

Kiểu kết nối kiến trúc dự phòng này được thiết lập thông qua thuê kênh riêng hoặc mô hình kết nối quay số.

7. Ứng dụng của mạng WAN

Mạng diện rộng WAN có rất nhiều công dụng, ứng dụng quan trọng kể tới:

• Sử dụng cho các mạng dùng riêng point-to-point.
• Sử dụng trong các mạng chuyển mạch gói (X.25, frame relay), chuyển mạch kênh (ATM, ISDN).
• Triển khai trong các mạng văn phòng, mạng gia đình, doanh nghiệp, chính phủ, các tổ chức quốc tế hoặc công chúng sử dụng WAN, truy cập Internet. Kết nối hệ thống mạng giữa các thành phố, tỉnh thành, tiểu bang hoặc cả quốc gia.
• Phục vụ hoạt động kinh doanh, công việc của các công ty, doanh nghiệp như: nhân viên và khách hàng có thể trao đổi, chia sẻ tài nguyên, nhân viên có thể truy cập từ xa vào các ứng dụng dựa trên đám mây, giao tiếp làm việc từ xa qua giọng nói và video,…

8. Phân biệt mạng WAN, LAN và MAN

Rất nhiều người dễ nhầm lẫn các khái niệm mạng máy tính WAN, mạng LAN và mạng MAN. Dưới đây là bảng thông tin so sánh giúp bạn hiểu về từng loại mạng:

Tổng kết

Trên đây là toàn bộ nội dung về mạng WAN là gì? Tất tần tật các thông tin cơ bản về mạng diện rộng WAN mà bạn cần biết. Hy vọng với những kiến thức hữu ích của Tip Công Nghệ tổng hợp sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về mạng WAN. Nếu bạn có bất cứ thắc mắc nào cần giải đáp thì để lại bình luận ở cuối bài viết này nhé.