Работаю в компании - достаточно крупный провайдер связи.
Объясняю как работают нормальные и ненормальные провайдеры.
Провайдер №1 (нормальный). Сеть построена по схеме двойное кольцо, каждое направление резервируется и может изменять направление. Что это значит?МГС - Дом А - Дом Б - Дом В - Дом С - МГС
Между домом А и Б идет обрыв кабеля. Те, задел экскаватор, или с воздуха упал вертолет и оборвал "воздушку" между домами.
МГС - Дом А - ОБРЫВ - Дом Б - Дом В - Дом С - МГС
Интернет и телевидение перестает работать, и в течении 5 секунд коммутатор меняет меняет направление.
Дом А - МГС, дома Б, В, С - МГС.
Резервное направление может использоваться как дополнительная ёмкость в час пик.Небольшой ликбез как устроен коммутатор:
Всего 24 портов, используются 1 по 22й, 23 по 24й для технических нужд, для телевидения, сигнализации.
Каждый порт имеет скорость 1гигабит/сек через медный кабель UTP cat5. Для 1гб требуется чтобы было обжато в коннекторе 8 жил и роутер поддерживал гигабит. Правая сторона 4 порта это место для SFP модулей через которых подключается оптика:
Большинство случаев используется синяя и желтая, одна имеет исходящее и приходящее направление. Максимальная скорость этого модуля 1.2 гигабит/сек. Это не знает что одна чисто для входящего канала, вторая для исходящего, нет. По одному модулю идет как и входящий и исходящий трафик, направление используется для оптики и коммутаторов. Детальные подробности про длину волн писать не буду. Так же есть другие SFP для расстояний на 10 километров, на 10 гигабит и более. Для 10 гигабит главное чтобы коммутатор поддерживал порт 10г. Но сейчас мы рассматриваем стандартный 1.2г.
Возьмем многоподъездный дом. Через один коммутатор можно по цепочке добавить 4 коммутатора/довеска.Приход - коммутатор 1 - коммутатор 2 - коммутатор 3 - коммутатор 4 - Уход.Каждая цепочка использует канал 1.2 гигабит/сек.Допустим в этом доме все абоненты подключены, те суммарно 4*22=88 абонентов. Например каждый использует тариф 100 мегабит/сек.Если все начнут одновременно скачивать тяжелый фильм, итого каждому достанется: 1200 мегабит/сек : 88 = 13 мегабит/сек. Задействуем резервное направление = 26 мегабит. Этой скорости вполне хватит чтобы одновременно 5 пользователей смотрели ютуб в качестве FullHD.
Но есть один большой нюанс!
Пиковая нагрузка это вечерняя, все приходят с работы/школы/универа, начинают залипать в интернете. В теории все абоненты должны забить канал, но этого не происходит. Не все одномоментно начинают скачивать тяжелые фильмы, смотреть 4к фильмы/игры. А если скачивают, то максимум в течении часа. В итоге никто не замечает просадки. Все довольны. Если дом "пчеловейник" где 1000 квартир, и большинство абонентов подключили тариф от 100 мегабит и более, используется SFP на 10 гигабит/сек.10000 : 88 = 113 мегабит/ сек. Задействуем резерв итого 226 мегабит/сек. Но на практике мало кто подключает тариф от 100 мегабит. И мало кто скачивает непрерывно тяжелые файлы 24/7. Итоге все довольны.
Провайдер №2 (плохой). Подобную сеть используют большинство из них, ибо стоимость такой сети дешевле, почти 5 раз. Схема звезда:
В Доме 1 стоит ДГС, выглядит так:
В каждый порт подключается SFP модуль 1.2г, который уходит на следующий дом. Магистральный Дом 1 до МГС может использовать 10г, но от жадности могут поставить и 1.2г. Минус в этой сети в том, что если произойдет обрыв магистральной линии от МГС до ДОМ 1, то интернет и ТВ ляжет у всего района, сгорит ДГС/SFP, тоже самое. Резерв отсутствует, как и дополнительный канал для час пика. В доме стоит обычный коммутатор у которого порты 100 мегабит, ибо он стоит гораздо дешевле чем тот, у которого порты на 1г. Внутри многоподъездного дома схема выглядит так: Коммутатор 1 от него на каждый подъезд через витую пару на 100 мегабит идет подъездный коммутатор на 16 портов.
А теперь небольшая математика:Основной канал 100 мегабит/сек. В нем подключено 14 абонентов.100 : 14 = 7 мегабит/сек. Если все одновременно начнут скачивать, скорость составит 7 мегабит. Но как выше уже писал, на все разом не перегружают сеть, так что всем хватает. В одном доме может быть 15 подъездов, жадный провайдер может разместить во всех подъездах маленькие камки. Давайте посчитаем в теории если все разом начнут скачивать:15 * 14 = 210 абонентов 1200 : 140 = 5.7 мегабит/сек. Но не стоит пинаться и кидать в меня помидоры. В жизни не бывает чтобы все жители были подключены к одному оператору, поэтому коммутаторы не забиты абонентами, кроме этого не все разом перегружают сеть, поэтому всем частично устраивает скорость. Но по вечерам если начнете скачивать игру, то скорость составит 20-50 мегабит, по тарифу 100 мегабит. Днем/ночью получите по тарифу 100. Но ровно 100 не бывает, обычно 95 мегабит, остальные 5 мегабит съедает служебный трафик.В итоге провайдер 1 (здорового человека) может на честном слове обеспечить 100 мегабит в пике и без перебоев в работе. Провайдер 2, будет испытывать нагрузки и отмазываться про нагрузку. Кроме этого сеть очень не надежная.Сеть оптика до квартиры тоже использует похожую схему 1 либо 2, только коммутаторы вместо медных портов используют оптический, и на один порт могут подключить хоть 20 абонентов.У сотовых операторов схема похожая.