Sieci kampusowe: Czym są i jakie jest ich praktyczne zastosowanie?

Bezpieczeństwo, wysoka przepustowość i szybkość transferu danych. A do tego pełna kontrola, ograniczony terytorialnie zasięg i – dzięki technologii 5G – możliwość skalowania i podłączenia bez negatywnych konsekwencji coraz większej liczby urządzeń. Korzyści oferowane przez sieci kampusowe są trudne do przecenienia. Na czym polega to rozwiązanie?

Sieć kampusowa (CAN – Campus Area Network) to sieć komputerowa obejmująca określony, ograniczony geograficznie obszar i łącząca kilka sieci lokalnych (LAN), działających np. w odrębnych, ale zlokalizowanych w pobliżu budynkach. Sieć CAN jest większa od sieci lokalnej, a zarazem mniejsza od sieci metropolitalnej (MAN - metropolitan area network) czy rozległej (WAN - wide area network).

Nazwa "sieć kampusowa" nie bez powodu nawiązuje do uniwersyteckich kampusów. W epoce poprzedzającej ekspansję Internetu, a nawet na długo przed opracowaniem w 1990 roku przez Tima Bernersa-Lee usługi WWW i pojawieniem się pierwszych stron internetowych, istniały – i tętniły życiem – wewnętrzne sieci uczelniane, uznawane za prekursora współczesnych sieci CAN.

Jako pionierzy tego rozwiązania wskazywane są sieci Stanford University Network na Uniwersytecie Stanforda, Project Athena w Massachusetts Institute of Technology czy Andrew Project na Uniwersytecie Carnegie Mellon.

Obecnie sieci kampusowe stanowią atrakcyjne rozwiązanie nie tylko dla sektora edukacji, ale – zwłaszcza – dla firm, które potrzebują ograniczonych geograficznie rozwiązań sieciowych, gwarantujących szybkość, skalowalność, a także wysoki poziom kontroli i bezpieczeństwa.

Nowe możliwości w tym zakresie otworzyła przed biznesem popularyzacja technologii 5G. To z jej pomocą możliwe jest tworzenie nowoczesnej, bezprzewodowej infrastruktury opartej na sieciach CAN.

Mogłoby się wydawać, że budowa sieci CAN, korzystającej z łączności 5G jest niepotrzebną komplikacją w sytuacji, gdy realizację podstawowych usług zapewnia sieć WLAN. Nic bardziej mylnego!

WLAN – zwłaszcza działający w standardzie IEEE 802.11ax (Wi-Fi 6) i korzystające z technologii OFDMA - oferuje wysokie prędkości transferu (teoretycznie nawet 9,6 Gb/s), jednak wydajność tego rozwiązania spada wraz z obciążeniem sieci.

W praktyce oznacza to, że wraz z rosnącą liczbą użytkowników czy podłączonych do sieci urządzeń spada jej przepustowość i rosną opóźnienia. Coraz większe znaczenie zyskują przy tym rozwiązania IoT czy zasoby OT (sprzęt niezbędny do monitorowania i nadzorowania zmian w procesach czy działaniu różnych urządzeń). W rezultacie jednoczesny dostęp do sieci jest niezbędny dla dużej liczby urządzeń – także mobilnych, a w takich warunkach sieć WLAN może stanowić infrastrukturalne "wąskie gardło", rzutujące na działanie całej organizacji.

Ograniczeń takich nie ma sieć kampusowa bazująca na 5G. W teorii dana organizacja może budować ją w pełni samodzielnie, choć wiąże się to nie tylko z procedurami, dotyczącymi przydzielenia odpowiedniego pasma, ale także m.in. z budową infrastruktury.

Alternatywą jest skorzystanie z oferty operatora telekomunikacyjnego. Jak w rozmowie z serwisem iTwiz zauważa Paweł Dąbroś z firmy Innergo, rozwiązanie to można określić mianem "sieć prywatna jako usługa" (Private Wireless as a Service), a jej fizyczne elementy mogą w znakomitej większości trafić do chmury. Jakie korzyści niesie takie rozwiązanie?

Technologie komórkowe – jak 5G – gwarantują stabilny i niezawodny transfer danych, wysoki poziom bezpieczeństwa, niewielkie opóźnienia, a także – co w wielu sytuacjach może być kluczowe i wpisuje się w koncepcję Przemysłu 4.0 (czwartej rewolucji przemysłowej) – możliwość obsłużenia nie tylko dużej liczby użytkowników, ale bezproblemowe działanie także w sytuacji, gdy ich liczba skokowo wzrasta.

Przykładem takich sytuacji mogą być np. zgromadzenia publiczne czy wydarzenia sportowe. Z zalet bezprzewodowej sieci kampusowej mogą skorzystać także np. szpitale, w których przypadku sieć CAN może efektywnie połączyć całą placówkę, z jej rozrzuconymi budynkami czy rozbudowaną infrastrukturą.

Gdy bezpieczeństwo i obsługa krytycznych procesów biznesowych stanowią najwyższy priorytet, sieć kampusowa może być całkowicie zamknięta, a dostęp do niej możliwy poprzez dostarczoną przez operatora kartę SIM. Bez niej, nawet gdy użytkownik znajdzie się w zasięgu sieci, połączenie z nią będzie niemożliwe.

Kolejnym atutem bezprzewodowej sieci CAN jest również możliwość precyzyjnego lokalizowania użytkowników. Ma to znaczenie m.in. w związku z rosnącym poziomem automatyzacji i coraz szerszym wykorzystaniem np. bezzałogowych pojazdów AGV (Automated Guided Vehicle), stanowiących obsługę ciągów produkcyjnych czy magazynów.

Jako inny scenariusz, wykorzystujący zalety sieci kampusowej korzystającej z technologii komórkowej, można wskazać np. kwestię monitoringu i konieczność przesyłania znacznych ilości danych, pochodzących np. z dronów czy kamer przemysłowych. W takiej sytuacji kluczowe znaczenie będzie mieć nie tylko przepustowość sieci, ale także oferowany przez nią poziom bezpieczeństwa i gwarancja, że wewnętrzne dane nie zostaną upublicznione.