Definition Was ist ein WAN (Wide Area Network)?

Ein Wide Area Network (WAN) deckt einen großen geografischen Bereich ab und ist nicht auf die Verbindung lokaler Rechner und Systeme begrenzt. Es koppelt lokale Netze zu einem großen Netzwerk, das sich über Länder und Kontinente erstrecken kann. Zum Vermitteln der Daten benötigt das WAN geeignete Übertragungsprotokolle und Adresskonzepte.

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Das Wide Area Network (Weitverkehrsnetz), abgekürzt WAN, ist im Gegensatz zum LAN (Local Area Network) nicht auf einen lokalen Bereich beschränkt, sondern erstreckt sich über große geografische Bereiche. Über ein WAN lassen sich einzelne Rechner aber auch komplette LANs und MANs (Metropolitan Area Networks) miteinander verbinden.

Das Internet stellt ein weltumspannendes WAN dar, das aus vielen einzelnen Teilnetzen besteht. WANs können von einzelnen Organisationen betrieben und exklusiv von ihnen genutzt werden aber auch der Allgemeinheit zur Verfügung stehen. Service Provider errichten WANs, um ihren Kunden Zugang zu Netzwerkdienstleistungen zu ermöglichen. Auch klassische analoge oder digitale Telefonnetze sind Weitverkehrsnetze. Sie bieten den Teilnehmern Sprachservices.

WANs verwenden Übertragungstechniken und Protokolle der Schichten eins bis drei des ISO/OSI-Schichtenmodells, um Protokolle und Anwendungen höherer Schichten zu transportieren. Da an einem WAN eine Vielzahl einzelner Rechner angeschlossen sein können, benötigt es geeignete Vermittlungsprotokolle und Adresskonzepte. Im Internet übernehmen das Internet Protokoll (IP) und IPv4- oder IPv6-Adressen diese Aufgabe. Broadcast-Techniken, wie sie im LAN-Umfeld zum Einsatz kommen, sind im WAN-Bereich unüblich, da sie die begrenzte und teure Bandbreite sehr ineffizient nutzen.

Die Vermittlung und Weiterleitung der Daten im Weitverkehrsnetz erledigen Netzwerkknoten wie Switches oder Router. Physische Übertragungsmedien des WANs sind Kupferkabel, Glasfaser und Funkstrecken. In der Regel besteht ein Wide Area Network aus einem Mix dieser verschiedenen Medien. Da Verbindungen im WAN-Bereich teuer und aufwendig zu realisieren sind, haben sich alternative Übertragungstechniken und -protokolle im Vergleich zum LAN entwickelt. Betreiber von Wide Area Networks legen großen Wert auf eine optimierte Auslastung ihrer Netze und die Bereitstellung von Redundanzen für den Fall von Leitungsausfällen oder Engpässen. Status und Auslastung des WANs werden per Netzwerkmonitoring überwacht.

Typische Unterscheidungsmerkmale zwischen WAN und LAN

Wide Area Networks unterscheiden sich aufgrund einiger typischer Merkmale von Local Area Networks. In einem WAN stehen wesentlich geringere Bandbreiten wie in einem LAN zur Verfügung. Die Laufzeiten der Daten sind deutlich länger. Dies kann dazu führen, dass Anwendungen, die im LAN-Umfeld einwandfrei funktionieren, über Weitverkehrsverbindungen nur bedingt nutzbar sind.

Während in einem LAN zusätzliche Kapazität über die einfache Bereitstellung eines weiteren Kabels und Anschlussports realisierbar ist, sind Kapazitätserweiterungen im Wide Area Network teuer, aufwendig und langwierig. Aus diesem Grund spielt die Kapazitätsplanung im WAN eine wichtige Rolle. Sollen hochverfügbare Verbindungen im WAN bereitgestellt werden, ist dies ebenfalls schwieriger als in einem LAN. Unternehmen, die ein Wide Area Network betreiben möchten, können dies in der Regel nicht selbst leisten, sondern sind auf die Netzdienstleistungen von Service Providern angewiesen.

Übertragungstechniken und Übertragungssysteme im Wide Area Network

Im Gegensatz zum LAN, in dem das Ethernet die dominierende Technik für die Verbindungen und Datenübertragung im Layer 1 und Layer 2 darstellt, sind im WAN wesentlich mehr Protokolle im Einsatz. Wichtige Übertragungstechniken und Protokolle im Wide Area Network sind:

• Ethernet

• IP/MPLS

• Plesiochrone Digitale Hierarchie (PDH)

• Synchrone Digitale Hierarchie (SDH)

• X.25

• Frame Relay

• Asynchronous Transfer Mode (ATM)

Die verwendeten Übertragungstechniken sind zum Teil schon viele Jahrzehnte alt, wie beispielsweise X.25, ATM oder Frame Relay, sind aber für bestimmte Anwendungen noch immer zu finden. Mehr und mehr setzt sich allerdings das Ethernet, das ursprünglich für den Datenaustausch im LAN konzipiert war, auch im Wide Area Netzwerk durch. Bei den Protokollen der höheren Ebenen dominiert die TCP/IP-Welt. IP-Datenpakete lassen sich über beliebige WAN-Technologien übertragen. Selbst X.25 ist in der Lage, IP-Pakete in X.25-Paketen verpackt zu transportieren.

Wichtige Komponenten in einem Wide Area Network

In einem Wide Area Network sind viele verschiedene Netzkomponenten zu finden. Einige sind für die reine Anpassung von Übertragungsmedien und physikalischen Parametern der Schicht 1 verantwortlich. Hierzu zählen beispielsweise Medienkonverter, die für die passende Umsetzung von Signalen an der Schnittstelle zwischen kupferbasierten Kabeln und Glasfasern sorgen. Signalverstärker sind ebenfalls häufige Komponenten und ermöglichen die Überbrückung größerer Teilstrecken.

Switches übernehmen die Zustellung von Datenframes auf der Schicht 2. Zu den wichtigsten Komponenten im Wide Area Network gehören Netzknoten, die auf der Vermittlungsschicht, der Schicht 3, arbeiten. In einem IP-basierten Wide Area Network sind dies IP-Router. Auch Netzknoten in einem ATM oder X.25-Netzwerk arbeiten auf der Ebene 3 und stellen Datenpakete oder Datenzellen anhand von Netzwerkadressen wie X.121-Adressen (X.25-Adressformat) oder ATM-Adressen zu. Werden in einem Wide Area Network verschiedene Protokolle verwendet, sind an den Netzknoten oder Übergangspunkten der unterschiedlichen Protokolle Multiprotokollrouter oder Gateways installiert.

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