Mạng WAN là gì? Tổng quan các kiến thức về mạng WAN

Trong thời đại công nghệ số phát triển như hiện nay, mạng máy tính đóng một vai trò vô cùng quan trọng, được chia thành nhiều loại khác nhau trong đó có mạng WAN. Vậy mạng WAN là gì? Mạng WAN có những đặc điểm và ứng dụng như thế nào? Hãy cùng Wifirukus tìm hiểu ngay trong bài viết dưới đây.

Mạng WAN là gì? Tổng quan các kiến thức về mạng WAN

Mạng WAN là gì?

Mạng WAN là viết tắt của cụm từ Wide Area Network, có nghĩa là mạng diện rộng. Đây là một mạng viễn thông có thể kết nối các thiết bị từ nhiều địa điểm trên toàn cầu. Mạng WAN là mạng máy tính lớn nhất và mở rộng nhất hiện nay. 

Mạng WAN thường được thiết lập bởi các nhà cung cấp dịch vụ, sau đó các doanh nghiệp, trường học sẽ thuê lại của họ. Mục đích chính cho việc sử dụng mạng này để chuyển tiếp và lưu trữ dữ liệu hoặc kết nối với người dùng khác, bất kể vị trí của họ miễn là họ có quyền truy cập vào mạng WAN đã thiết lập. Quyền truy cập có thể được cấp thông qua các liên kết khác nhau như mạng riêng ảo (VPN), mạng không dây, mạng di động…

Đối với các doanh nghiệp, mạng WAN cho phép họ thực hiện các chức năng thiết yếu hàng ngày mà không bị chậm trễ. Nhân viên từ mọi chi nhánh có thể sử dụng mạng này để chia sẻ dữ liệu, liên lạc với đồng nghiệp hay kết nối với trung tâm dữ liệu của doanh nghiệp đó.  

Mạng WAN là viết tắt của cụm từ Wide Area Network, có nghĩa là mạng diện rộng

Cơ chế hoạt động của mạng WAN

Mạng WAN hoạt động như một cầu nối lớn kết nối các mạng nhỏ khác nhau trên diện rộng thậm chí trên toàn cầu. Ở quy mô doanh nghiệp, mạng WAN có thể bao gồm các văn phòng chi nhánh, trụ sở chính và các dịch vụ đám mây. Mục tiêu chính là kết nối và cho phép truyền thông giữa những địa điểm này. Mạng WAN có khả năng chia nhỏ mạng thành các vị trí riêng biệt, giúp các bộ phận khác nhau của doanh nghiệp liên lạc và làm việc cùng nhau.

Mạng WAN cũng có thể hoạt động như một mạng riêng tư, giữ thông tin nội bộ an toàn hoặc có thể ở chế độ công khai để kết nối các mạng nhỏ với nhau. Điều này giúp doanh nghiệp linh hoạt trong việc quản lý thông tin và giao tiếp, không bị hạn chế về khoảng cách địa lý.

Cùng tìm hiểu thêm về bài viết: Protocol là gì? Cơ chế hoạt động và ứng dụng của Protocol

Mạng WAN cũng có thể hoạt động như một mạng riêng tư giữ thông tin nội bộ an toàn hoặc có thể ở chế độ công khai để kết nối các mạng nhỏ với nhau

Phân loại mạng WAN

Có 2 loại mạng WAN chính hiện nay đó là: 

• Switched WAN: Bao gồm nhiều mạng LAN khác nhau được kết nối thông qua một cơ sở hạ tầng mạng chung. Trung tâm quản lý sẽ điều phối cách sử dụng tài nguyên mạng giữa các địa điểm, kết hợp với các thiết bị mạng ở mỗi địa điểm. Switched WAN thích hợp nhất cho môi trường phân tán, nơi yêu cầu cấu hình mạng chủ yếu là đồng nhất. 
• Point-to-point WAN: Gồm hai mạng LAN hoặc thiết bị ở hai đầu được nối với nhau thông qua đường dây thuê riêng chuyên dụng và bảo mật. Ngày nay, các doanh nghiệp cũng áp dụng loại WAN này để đảm bảo hiệu suất mạng an toàn và linh hoạt giữa hai địa điểm. Mỗi đầu nối trong hai đầu được kết nối với nhiều thiết bị khác nhau để hình thành một mạng cục bộ.

Có 2 loại mạng WAN chính Switched WAN và Point-to-point WAN

Ngoài ra mạng WAN còn được phân chia thành 5 loại dựa trên công nghệ:

• Dedicated internet access (DIA) WAN: Nhà cung cấp dịch vụ cung cấp tốc độ tải lên và tải về giống nhau cũng như băng thông được đảm bảo. 

• Broadband internet WAN: Môi trường WAN này phổ biến đối với người tiêu dùng, có tốc độ tải xuống thường cao hơn so với tốc độ tải lên. Nó có giá thành thấp hơn so với DIA WAN nhưng không đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy.

• Voice over LTE (VoLTE) WAN: Loại mạng WAN này sử dụng công nghệ 4G hoặc 5G để có thể kết nối với những địa điểm xa. Tuy nhiên, VoLTE WAN thường được đo theo lượng dữ liệu, bạn sẽ phải trả phí nếu sử dụng quá mức.

• MPLS WAN: Đây là loại WAN lâu đời nhất, thường được sử dụng để mở rộng mạng WAN bằng cách đặt các đường dẫn riêng giữa các site.  
• Software defined (SD) WAN: Đây là loại WAN mới, trong đó một nền tảng phần mềm được sử dụng để quản lý toàn bộ cơ sở hạ tầng mạng thay thế hầu hết các thiết bị vật lý. Bạn có thể tận dụng sự kết hợp của các kết nối WAN khác nhau và tối ưu hóa luồng băng thông để cân bằng chi phí và hiệu suất.

Mục đích của việc kết nối mạng WAN

Nếu không có kết nối mạng WAN, các doanh nghiệp sẽ bị cô lập ở những khu vực hạn chế. Trong khi đó, mạng LAN chỉ cho phép hoạt động nội bộ trong tòa nhà của họ, vì thế việc mở rộng ra các khu vực khác, thậm chí là ở các thành phố hay quốc gia khác trở nên khó khăn do chi phí cơ sở hạ tầng quá cao. 

Đối với các doanh nghiệp quốc tế, mạng WAN vô cùng quan trọng giúp liên kết các chi nhánh, chia sẻ thông tin và duy trì kết nối, cho phép nhân viên ở xa có thể truy cập thông tin cần thiết để thực hiện nhiệm vụ công việc. Mạng WAN không chỉ quan trọng đối với doanh nghiệp mà còn là một dịch vụ thiết yếu đối với cộng đồng. Sinh viên có thể dựa vào mạng WAN để truy cập tài nguyên thư viện. Hàng ngày, mọi người dựa vào mạng WAN để liên lạc, thực hiện giao dịch ngân hàng, mua sắm và nhiều hoạt động khác.

Mô hình mạng lớn LAN-MAN-WAN

Các loại công nghệ của mạng WAN

• Mạng chuyển mạch gói (packet-switched): Đây là phương pháp truyền dữ liệu trong đó thông điệp được chia thành các gói. Mỗi gói được gửi độc lập 3 lần qua đường tuyến tối ưu, sau đó được tập hợp lại tại điểm đích. 
• Bộ giao thức TCP/IP: Là bộ giao thức điều khiển truyền dẫn, kết nối các thiết bị mạng trên internet và các mạng máy tính/thiết bị mạng khác. TCP/IP bao gồm các giao thức truyền thông cơ bản.
• Router: Đây là bộ định tuyến có chức năng kết nối các mạng LAN để tạo thành mạng WAN.
• Mạng lớp phủ: Là một kỹ thuật truyền dữ liệu sử dụng phần mềm để tạo mạng ảo trên mạng khác. 
• Gói qua SONET/SDH (PoS): Là giao thức truyền thông chủ yếu trong truyền tải mạng WAN, sử dụng sợi quang và các giao thức truyền thông SONET hoặc SDH.
• Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS): MPLS là một kỹ thuật tối ưu hóa định tuyến mạng. Nó chuyển hướng dữ liệu từ nút này sang nút tiếp theo bằng cách sử dụng nhãn đường dẫn ngắn thay vì địa chỉ mạng dài, để tránh việc tra cứu bảng tốn thời gian.
• ATM: Là kỹ thuật chuyển mạch dữ liệu đã được thay thế bằng các công nghệ mới dựa trên AI.
• Frame Relay: Công nghệ truyền dữ liệu giữa các mạng LAN hoặc điểm cuối WAN, đóng gói dữ liệu trong các khung và gửi chúng qua mạng Frame Relay được chia sẻ.

Bộ giao thức TCP/IP là bộ giao thức điều khiển truyền dẫn kết nối các thiết bị mạng trên internet và các mạng máy tính

Ưu điểm và nhược điểm của mạng WAN là gì?

Cũng như các loại mạng khác, mạng WAN cũng có những ưu nhược điểm nhất định, cụ thể: 

Ưu điểm

• Phạm vi phủ sóng địa lý lớn hơn: Không giống như mạng cục bộ (LAN) chỉ giới hạn trong một khu vực nhỏ như văn phòng hoặc tòa nhà, mạng WAN có thể trải rộng khắp các thành phố thậm chí cả quốc gia. Điều này cho phép các doanh nghiệp và cá nhân liên lạc với nhau trên một khoảng cách xa mà không cần phải dựa vào các phương thức truyền thống như gửi thư hoặc gọi điện thoại.
• Nâng cao bảo mật dữ liệu: Mạng WAN thường sử dụng các giao thức bảo mật nâng cao để bảo vệ dữ liệu khi nó truyền qua nhiều mạng. Thông tin nhạy cảm như thông tin cá nhân hoặc giao dịch tài chính có thể được truyền đi một cách an toàn mà không có nguy cơ bị truy cập trái phép.
• Tăng tính linh hoạt: Với khả năng mở rộng và thích ứng, mạng WAN dễ dàng đáp ứng những thay đổi về nhu cầu lưu lượng và băng thông. Điều này đặc biệt hữu ích cho các doanh nghiệp gặp phải sự biến động về lưu lượng truy cập trong ngày
• Dễ dàng hợp tác: Sử dụng mạng WAN, các nhóm có thể làm việc cùng nhau trong các dự án từ các địa điểm khác nhau mà không cần phải có mặt ở cùng một nơi. Từ đó, doanh nghiệp có thể tiết kiệm chi phí đi lại và nâng cao năng suất làm việc. 
• Truy cập tài nguyên tốt hơn: Mạng WAN có khả năng cung cấp quyền truy cập vào các tài nguyên có thể không có sẵn tại địa phương chẳng hạn như phần mềm dựa trên đám mây hoặc giải pháp lưu trữ trực tuyến. Do đó, các doanh nghiệp hay cá nhân có thể hưởng lợi từ các công nghệ mới nhất mà không cần phải đầu tư vào cơ sở hạ tầng đắt tiền.

Nhược điểm

• Tốc độ chậm hơn: Một trong những nhược điểm chính của WAN là nó chậm hơn so với mạng cục bộ (LAN). Vì WAN có phạm vi lớn hơn nên việc truyền dữ liệu từ điểm này sang điểm khác sẽ mất nhiều thời gian hơn. 
• Rủi ro bảo mật: WAN dễ gặp phải các rủi ro bảo mật hơn như bị hack, vi rút và phần mềm độc hại. Vì WAN kết nối các thiết bị và máy tính trên một khu vực lớn hơn nên việc bảo mật mọi điểm kết nối có thể khó khăn hơn. 
• Chi phí cao: WAN yêu cầu phần cứng, phần mềm và thiết bị mạng chuyên dụng để hoạt động và điều này làm cho các doanh nghiệp tốn kém chi phí duy trì mạng WAN để hoạt động.
• Phụ thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ: WAN thường được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ bên thứ ba. Nếu nhà cung cấp dịch vụ gặp bất kỳ sự cố hoặc gián đoạn nào sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của mạng WAN và gây gián đoạn công việc cho các doanh nghiệp.

• Khắc phục sự cố khó khăn:  Việc khắc phục sự cố xảy ra với mạng WAN sẽ mất nhiều thời gian hơn và khó khăn hơn. Do phạm vi bao phủ địa lý rộng lớn, việc xác định lý do gây ra các sự cố mạng có thể là một thách thức đối với các chuyên gia. Ngoài ra, với các đường WAN được chôn dưới đại dương sẽ rất khó sửa chữa nếu chúng bị đứt. 

Mạng WAN hình thành thế nào?

Mạng WAN hình thành thông qua quá trình kết nối nhiều mạng cục bộ (LAN) và mạng khu vực (MAN) khác nhau, cho phép truyền dữ liệu, âm thanh, hình ảnh, video và các ứng dụng khác giữa các địa điểm khác nhau.

Mạng WAN sử dụng các loại kết nối dây hoặc không dây như cáp quang, điện thoại, vệ tinh hoặc radio để kết nối các thiết bị và mạng LAN tại các địa điểm xa. Mạng WAN áp dụng các giao thức phổ biến như Frame Relay, ATM, MPLS và Ethernet để kết nối. 

7 thành phần kiến trúc chính cho việc triển khai mạng WAN

Dưới đây là 7 thành phần kiến trúc cơ bản cần thiết cho việc triển khai mạng WAN: 

Thiết bị đầu cuối

Thiết bị đầu cuối là các hệ thống máy tính được nối vào mạng diện rộng. Các thiết bị này tạo thành các mạng LAN tại một địa điểm cụ thể và mạng LAN này có thể được kết nối thông qua mạng WAN. Cách mà thiết bị đầu cuối được đặt và đặc điểm của chúng sẽ ảnh hưởng đến loại công nghệ WAN được sử dụng.

Thiết bị tại cơ sở khách hàng (CPE)

Mặc dù hầu hết cơ sở hạ tầng mạng trong WAN thuộc sở hữu của nhà mạng hoặc nhà cung cấp dịch vụ, nhưng CPE lại thuộc sở hữu của doanh nghiệp và đặt tại địa phương của bạn. CPE bao gồm các thiết bị như bộ phát wifi, điện thoại, bộ định tuyến, thiết bị tường lửa và hộp giải mã tín hiệu. Doanh nghiệp có thể quản lý CPE hoặc nhờ sự hỗ trợ từ nhà cung cấp WAN.

Điểm truy cập và bộ định tuyến (Router)

Các điểm truy cập và bộ định tuyến là hai thành phần quan trọng của CPE trong kiến ​​trúc mạng WAN. Bộ định tuyến chịu trách nhiệm quản lý luồng dữ liệu đến và đi từ thiết bị cuối trong mạng LAN, đồng thời có thể tích hợp modem. Điểm truy cập cho phép mở rộng phạm vi sóng không dây và kết nối hàng trăm hoặc hàng nghìn thiết bị đầu cuối. 

Bộ chuyển mạch mạng (Network Switches) 

Switch mạng cũng là một phần của CPE, nằm giữa điểm truy cập, bộ định tuyến và các thiết bị cuối. Chúng chuyển và phân phối gói dữ liệu, đảm bảo mọi thiết bị nhận đủ băng thông. Trong SD-WAN, chúng tồn tại hoàn toàn ở dạng phần mềm có thể được cấu hình và quản lý linh hoạt. 

Mạng cục bộ (LAN)

LAN là một thành phần kiến trúc quan trọng của mạng diện rộng. Tất cả các thành phần kiến trúc trên đều thuộc môi trường mạng cục bộ. Mạng LAN có thể đơn giản với chỉ hai thiết bị hoặc phức tạp với hàng nghìn thiết bị. 

Mô hình mạng cục bộ LAN

Kết nối phương tiện

Trong kiến trúc lưới WAN, các gói dữ liệu di chuyển qua các phương tiện kết nối. Việc thiết lập mạng WAN có nhiều phương tiện lựa chọn như đường truyền MPLS, cáp quang, kết nối di động (3G, 4G hoặc 5G) và kết nối vệ tinh. Kiến trúc WAN doanh nghiệp phức tạp sẽ linh hoạt sử dụng nhiều phương tiện để kết nối thiết bị đầu cuối với internet.

Mạng khu vực (MAN) – Tùy chọn

Thay vì trực tiếp kết nối các môi trường LAN, bạn có thể lựa chọn kết nối các mạng LAN trong phạm vi tương đối nhỏ thông qua MAN. Nhiều MAN được liên kết với nhau để hình thành mạng diện rộng hoặc WAN. Mạng khu vực đô thị có thể được triển khai trong các khu vực công, nơi cần kết nối các trường học, cao đẳng, bệnh viện và tổ chức khác trong cùng một thành phố qua một mạng an toàn duy nhất.

Bạn có thể xem thêm tại đây: Mạng MAN là gì? Ưu điểm và ứng dụng của mạng MAN

Kết nối các mạng LAN trong phạm vi tương đối nhỏ thông qua MAN

Các kiểu thiết kế của mạng WAN

Thiết kế mạng WAN kiểu truyền thống

Thiết kế mạng WAN kiểu truyền thống được áp dụng rộng rãi trong các doanh nghiệp, tổ chức hiện nay, cho phép quản lý và điều khiển các kết nối mạng WAN một cách hiệu quả. Mạng WAN được thiết kế 3 kiểu truyền thống chính đó là:  

• Thiết kế mạng WAN kiểu hình sao
• Thiết kế mạng WAN kiểu hình lưới 
• Thiết kế mạng WAN kiểu lưới bán phần

Thiết kế mạng WAN kiểu kiến trúc dự phòng

Với những hạn chế của mạng WAN như tốc độ thấp và liên kết không đảm bảo tin cậy, thiết kế mạng dự phòng trở nên cực kỳ quan trọng. Mô hình này giúp mạng WAN đảm bảo tính sẵn sàng cao, giảm thiểu thời gian gián đoạn khi xảy ra sự cố kết nối. 

Tại sao cần phải tối ưu mạng WAN

Tối ưu hóa mạng WAN nhằm giải quyết các vấn đề về hiệu suất đặc biệt là tốc độ truyền dữ liệu. Đó là quá trình cấu hình lại mạng để đảm bảo rằng một số ứng dụng nhất định nhận được nhiều băng thông hơn và tốc độ di chuyển qua mạng nhanh hơn. 

Việc tối ưu hóa trở nên quan trọng khi lượng dữ liệu truyền qua mạng WAN ngày càng tăng và phức tạp. Ngoài ra, mạng WAN của các công ty đã mở rộng khi có những nhân viên làm việc từ xa, dữ liệu của họ di chuyển xa hơn nhưng cũng cần an toàn hơn. 

Giải pháp SD – WAN (Software Defined WAN) được sử dụng phổ biến trong vài năm gần đây. Thay vì thực hiện thủ công để tối ưu hóa mạng WAN thì nay đã có phần mềm quản lý các kết nối như MPLS, 3G/4G hay băng thông rộng. Các giải pháp SD-WAN làm tăng hiệu quả cho doanh nghiệp bằng cách theo dõi hiệu suất ứng dụng và tự động hóa tùy chọn kết nối tốt nhất. 

10 phương pháp hiệu quả để quản lý mạng WAN

Cấu hình mạng WAN cho kết nối không dây

Kết nối doanh nghiệp cần phải hỗ trợ kết nối không dây để đáp ứng yêu cầu linh hoạt của nhân viên trong môi trường làm việc mở. Cài đặt nền tảng quản lý WAN dựa trên đám mây và triển khai điểm truy cập không dây một cách chiến lược sẽ đảm bảo hiệu suất đồng thời đáp ứng nhu cầu IoT trong doanh nghiệp.

Giảm phần cứng của kiến trúc WAN

Sau một thời gian, việc duy trì kiến trúc WAN trở nên khó khăn dẫn đến chi phí tăng cao và kém hiệu quả. Bạn có thể giải quyết vấn đề này bằng cách giữ các thành phần phần cứng của kiến trúc WAN ở mức tối thiểu, thay vào đó chọn các thành phần dựa trên phần mềm. 

Lựa chọn kỹ nhà cung cấp mạng WAN

Bạn cần đánh giá cẩn thận các lựa chọn trước khi chọn nhà cung cấp mạng WAN. Bạn có thể trao đổi trực tiếp với nhà cung cấp thiết bị phần cứng WAN và thiết lập môi trường của riêng mình.. 

Thiết lập nhiều lớp cơ chế an toàn dự phòng

Vì mạng kết nối là trụ cột của doanh nghiệp, bạn không thể chấp nhận thời gian gián đoạn hoạt động kéo dài làm hiệu suất kém. Do đó, các cơ chế an toàn và cơ sở hạ tầng WAN dự phòng cũng quan trọng như kết nối chính. Bạn có thể thiết lập SD-WAN làm bản sao lưu cho MPLS và mạng 4G để dự phòng khi cả hai đều gặp sự cố.

Tận dụng SD-WAN

Bạn nên giảm độ phụ thuộc vào một nhà cung cấp dịch vụ viễn thông duy nhất và làm cho cơ sở hạ tầng mạng doanh nghiệp trở nên linh hoạt. Điều này đảm bảo rằng nếu một nhà cung cấp dịch vụ gặp vấn đề, bạn sẽ có khả năng mở rộng mạng của mình mà không làm gián đoạn liên tục hoạt động kinh doanh một cách nhanh chóng.

Xây dựng chiến lược bảo mật

Xây dựng chiến lược bảo mật cho mạng WAN là cực kỳ quan trọng. WAN mở rộng khả năng truy cập cho mạng cục bộ nhưng cũng mang đến các thách thức về bảo mật. Đầu tiên, đánh giá mức độ rủi ro của từng phần trong mạng LAN, bao gồm các thiết bị và ứng dụng. Sau đó, tăng cường biện pháp bảo mật cục bộ, đặt cấu hình cổng thông tin một cách chặt chẽ để chỉ những người được ủy quyền mới có thể truy cập. Triển khai kiểm soát truy cập mạng để bảo vệ mạng của bạn.

Tận dụng các công nghệ tối ưu hóa mạng WAN

Có nhiều công nghệ tối ưu hóa mạng WAN có thể tối ưu hóa giá trị của đầu tư vào mạng của bạn như nén dữ liệu, giúp giảm kích thước gói mạng để tiết kiệm băng thông và ngăn chặn trùng lặp dữ liệu.

Tận dụng các công nghệ tối ưu hóa mạng WAN

Cấu hình mạng WAN để hỗ trợ môi trường nhiều đám mây

Với sự bùng nổ của ứng dụng đám mây gần đây, việc phát triển mạng WAN phải điều chỉnh tương ứng. Có thể bạn đang sử dụng nhiều giải pháp đám mây cho các trường hợp sử dụng khác nhau, điều này có thể tạo áp lực cho cơ sở hạ tầng mạng và ảnh hưởng đến hiệu suất. Kiến trúc WAN cần được thiết kế để phân phối băng thông một cách chính xác và đảm bảo hiệu suất tối ưu, đáp ứng từng đặc tính của ứng dụng và môi trường đám mây cụ thể.

Cân bằng giữa kênh thuê riêng và SD-WAN 

SD-WAN thường có giá cả phải chăng hơn so với đường thuê riêng, tuy nhiên, đường thuê riêng thường đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy cao hơn. Nên dành đường thuê riêng cho các ứng dụng ưu tiên và công việc quan trọng, trong khi SD-WAN có thể sử dụng cho các trường hợp như quyền truy cập của khách, sao lưu tệp định kỳ…

Thường xuyên xem xét và nâng cấp kiến trúc mạng WAN

Những cải tiến hàng ngày trong mạng có thể thay đổi cách kết nối doanh nghiệp, thiết kế kiến trúc WAN và quản lý hiệu suất. Xem xét thiết lập hàng năm, kiểm tra sự mở rộng và sẵn sàng cho các nâng cấp mới để quản lý mạng WAN hiệu quả hơn. 

Tổng kết

Trên đây là tất tần tật những kiến thức quan trọng về mạng WAN là gì? Có thể nói, mạng WAN vô cùng quan trọng không thể thiếu trong các tổ chức và doanh nghiệp hiện nay. Nếu còn có bất cứ thông tin nào thắc mắc hãy liên hệ ngay với chúng tôi qua số hotline để được giải đáp chi tiết nhé!