Какие бывают компьютерные сети: LAN, WAN, MAN и другие
В современном цифровом мире компьютерные сети играют ключевую роль, обеспечивая обмен информацией между устройствами по всему миру. Эта статья представляет собой подробный обзор всех основных типов сетей с техническими характеристиками, исторической справкой и перспективами развития на 2025 год.
1. LAN (Local Area Network) — Локальные сети
Локальные сети появились ещё в 1960-х годах, но настоящий расцвет начался с появлением Ethernet в 1980-х. Первые LAN работали на скорости всего 2.94 Мбит/с, что в сотни раз медленнее современных стандартов.
Основные характеристики:
- Охват: Одно здание или небольшая территория (до 1-2 км)
- Скорость: 100 Мбит/с — 10 Гбит/с (до 100 Гбит/с в современных реализациях)
- Топология: Звезда, кольцо, шина или их комбинации
- Стоимость: Относительно низкая
Интересные факты:
- Первая коммерческая LAN была создана в 1976 году компанией Datapoint
- Современные Wi-Fi 6 (802.11ax) сети теоретически могут достигать скорости до 9.6 Гбит/с
- В среднем домашнем роутере одновременно может быть более 200 подключенных устройств
Интересный парадокс: хотя Ethernet доминирует в проводных LAN уже более 40 лет, в беспроводных технологиях стандарты меняются каждые 3-5 лет.
2. WAN (Wide Area Network) — Глобальные сети
Глобальные сети берут начало в 1969 году с создания ARPANET — предшественника современного интернета. К 2025 году общий объём данных, передаваемых через WAN, оценивается в 175 зеттабайт в год.
Ключевые особенности:
- Охват: Не ограничен географически (страны, континенты)
- Скорость: 56 Кбит/с — 100 Гбит/с (магистральные каналы)
- Технологии: Оптоволокно, спутники, радиорелейные линии
- Задержка: От 20 мс (внутри континента) до 600 мс (спутниковая связь)
Технологии будущего:
- Квантовая связь: уже тестируется в Китае (2000+ км)
- Подводные кабели с пропускной способностью 250 Тбит/с
- Глобальное покрытие через спутниковые сети (Starlink, Project Kuiper)
Самый длинный в мире подводный кабель — 39000 км (SEA-ME-WE 3), соединяющий 33 страны через 39 точек посадки.
3. MAN (Metropolitan Area Network) — Городские сети
Городские сети стали популярны в 1990-х с развитием технологий FDDI и SMDS. Современные MAN часто строятся на основе DWDM-технологий, позволяя передавать до 88*100 Гбит/с по одному волокну.
Основные параметры:
- Охват: Город или метрополитенская область (до 50 км)
- Стандарты: IEEE 802.6 (DQDB), IEEE 802.17 (RPR), Ethernet MAN
- Приложения: Объединение корпоративных отделений, ШПД, сотовые сети
Перспективы развития:
- Рост сетей 5G требует высокопропускных MAN для backhaul
- Внедрение NG-PON2 с длиной волны до 80 км
- Умные города создают спрос на MAN с IoT-устройствами
4. Другие типы сетей
PAN (Personal Area Network)
Сети личного пространства эволюционировали от ИК-портов к современным Bluetooth 5.3 (до 3 Мбит/с) и UWB (до 675 Мбит/с).
CAN (Campus Area Network)
Университетские сети начали с NetWare в 1980-х, сегодня используют SDN с 40/100 Гбит/с магистралями.
SAN (Storage Area Network)
Сети хранения данных переходят на NVMe over Fabrics с задержкой менее 10 микросекунд.
Технологическая эволюция:
- 1983: Стандартизация Ethernet (10 Мбит/с)
- 1998: Gigabit Ethernet (1 Гбит/с)
- 2010: 100Gb Ethernet (100 Гбит/с)
- 2025: Terabit Ethernet (1 Тбит/с ожидается)
Безопасность и будущее сетей
С развитием сетевых технологий возрастают и требования к безопасности. В 2025 году ожидается переход на:
- Post-quantum cryptography для защиты от квантовых атак
- Полное внедрение IPv6 (уже более 40% трафика)
- Decentralized ID для аутентификации без паролей
Эксперты предсказывают, что к 2030 году до 60% корпоративных сетей будут самоуправляемыми с использованием AI/ML технологий.