ワイドエリアネットワーク

WAN (ワイドエリアネットワーク) とは

WANは、光ファイバー、衛星、マイクロ波リンク、回線交換電話回線など、さまざまなテクノロジーを使用しています。テクノロジーの進化に伴い、これらのリンクの速度は劇的に向上しています。光ファイバーリンクでは、その速度は一般的に最大100 Gbpsかそれ以上に達します。

WAN上では、データはパケットで伝送されます。パケットとはデータの小さな単位であり、送信元、送信先、データ自体の情報を含んでいます。デバイスからWANを通じてデータが送信される場合、データはパケットに分割されてからネットワーク上に送信されます。その後、パケットは送信先で再結合されます。

送信元と送信先の距離が離れているため、WANはネットワークパフォーマンスと大きく関連するレイテンシの影響を受けやすい傾向があります。この影響の課題を克服するために、TCPプロトコルアクセラレーション、データ重複排除、データ圧縮を含むWAN最適化などのテクノロジーによってWAN伝送を改善することができます。

WANの歴史は、伝送速度を向上させ続ける、さまざまな技術改善によって彩られてきました。1980年代、ネットワークの速度はKbit/sの単位で計測されていました。今日、インターネット接続の速度は100 Gbit/sにも達します。

以下に、ワイドエリアネットワークの接続に使われた主なテクノロジーを紹介します。

• X.25: 1970年代に、国際電信電話諮問委員会 (CCITT、現在のITU-T) によってX.25プロトコルが開発されました。このプロトコルは、最も古いパケット交換データ通信プロトコル (データをパケットにまとめる手法) であり、2015年まで使用されました。ポイントツーポイントのアーキテクチャーが採用され、リモート端末とメインフレームを接続する役割を果たしていました。その運用には、電話会社からリースしたアナログチャネルが使用されていました。
• Frame Relay: 1980年代に入ると、フレームリレーがX.25に代わる高速な通信手段になります。音声と動画のパフォーマンスを向上させたことで、フレームリレーは米国において広く企業に採用されましたが、欧州ではX.25が標準であり続けました。フレームリレーでは、仮想回線ベースの接続を介して「フレーム」と呼ばれる可変サイズの単位でデータが伝送されます。データの再送などのエラー訂正は行われず、エラーチェックは端末に任されます。エラーが検出された場合、パケットは単に廃棄されます。
• ATM: 非同期転送モード (ATM) は、1980年代後半から1990年代前半にかけて開発されました。フレームリレーとは異なり、固定サイズのセル (53バイト) で転送が行われます。ATMは、エラー訂正を提供する点でもフレームリレーとは異なります。さらに、フレームリレーよりも高速です (フレームリレーの速度45 Mbpsに対し、ATMでは最大622 Mbps)。しかしながら、ATMよりもインターネットプロトコルベースの製品の方が価格面で優れていたことと、セルのサイズ (53バイト) が効率面で劣っていたことから、このプロトコルは期待されていたような成功を収めることはできませんでした。
• MPLS: マルチプロトコルラベルスイッチング (MPLS) は、ATMに代わるより柔軟でスケーラブルなものとして、1990年代後半に開発されました。MPLSでは、IPアドレスではなくラベルに基づいてパケットがルーティングされます。MPLSはイーサーネット、ATM、フレームリレーなど、あらゆるネットワークプロトコルと併用できます。MPLSはスケーラビリティとパフォーマンスを向上させますが、SaaSのトラフィックはセキュリティ検査のためにデータセンターにバックホールされる必要があることから、アプリケーションのパフォーマンスに影響を与え、最新のクラウドアーキテクチャーをサポートするには十分とは言えません。
• SD-WAN: 2010年代に開発されたSD-WANは、ネットワーク仮想化によってMPLS、ブロードバンドインターネット、5Gなどの異種リンクを組み合わせることが可能であり、冗長性とパフォーマンスの向上を実現します。組織は低コストのインターネット接続を活用することで、MPLSへの依存度を減らすことができます。SD-WANを使用すると、ブランチオフィスはクラウドトラフィックをデータセンターに送り返すことを避けられるため、SaaSトラフィックをより適切に管理することも可能になります。SD-WANはSASE (セキュアアクセスサービスエッジ) の一部でもあるため、どこからでも、どのデバイスからでも、クラウドアプリケーションへのセキュアなアクセスを保証します。