Сеть с сетчатой топологией

Как работает и как настраивается сеть по технологии Mesh

Высшее образование по специальности «Информационные системы». Опыт работы системным администратором — 5 лет.

Mesh-сеть используется для организации беспроводной сети и позволяет решать задачи, для которых недостаточно одного роутера. Такая технология полезна на больших площадях. Mesh-системы дороже и сложнее, чем стандартный Wi-Fi, но надежнее и функциональнее.

Что такое Mesh

Mesh-сеть — ячеистая топология компьютерной сети. Она строится по принципу ячеек, в которой рабочие станции соединяются друг с другом и способны принимать на себя роль коммутатора для остальных участников. Такая организация сети достаточно сложна в настройке, однако при такой топологии реализуется отказоустойчивость.

Если кратко объяснить, что такое mesh, то это беспроводная сеть, устойчивая к отказам и с большей площадью покрытия. Со стороны пользователя, отличия мэш от Wi-fi будут минимальными. Сложность технологии и настройки процессов в Wi-Fi Mesh-системах берет на себя Mesh роутер или главный маршрутизатор.

Со стороны вайфай мэш-система выглядит как один маршрутизатор и несколько устройств-передатчиков. Кто-то узнает в этом схему роутера и повторителя, но по принципу работы эти схемы отличаются. Mesh-сеть гораздо лучше справляется с передачей сигнала, что делает её более надежной и скоростной, по сравнению с повторителями. Компоненты сложнее в изготовлении и настройке, поэтому и дороже.

Применение

Применяется такой принцип построения сетей там, где необходимо хорошее бесшовное и равномерное покрытие беспроводной сетки. Это может быть компания, на которой требуется постоянный обмен информацией по сети, большая квартира с толстыми стенами, которые не пробивает вайфай, дом или участок. Вариантов, когда требуется постоянное соединение с интернетом, много. Здесь весь вопрос в том, насколько равномерное покрытие требуется и сколько готовы вложить в него.

Чтобы создать свою Mesh-сеть, потребуется несколько устройств, которые работают по технологии Mesh. Там нет разницы между устройствами, каждое из них умеет выступать в качестве маршрутизатора Mesh, так и в качестве передатчика. Но все-таки надо выделить бесшовный Mesh-роутер и те устройства, которые передают сигнал дальше. Маршрутизатор подключают к интернету, а остальные устройства размещают в пределах действия беспроводной сети.

Принцип работы

Mesh-система Wi-Fi – это сеть с ячеистой топологией, все части которой равнозначны. Здесь нельзя выделить какой-то элемент. Все они связаны друг с другом и находятся в зоне досягаемости. Исключение – маршрутизатор, к которому подключен кабель провайдера, его выделяют в отдельный элемент. В итоге все потоки информации устремляются к нему, а вот в остальном обмен равнозначен.

При попытке передачи информации будет выбираться короткий или ненагруженный путь. Если в данный момент близкое звено уже занято передачей информации, то данные уйдут через любой другой передатчик в сети, который поддерживают технологию. Если же обмен идет внутри сети, например, между компьютером и телевизором, то маршрутизатор может выключиться из обмена данными, ведь его задачей является обмен информацией с интернетом.

Такая сетка из независимых ячеек обладает достаточно гибкой структурой. Сильно упрощает обмен инфой в высоконагруженных системах. При домашнем использовании это не так заметно, а вот при использовании на предприятии с большим количеством компьютеров во внутренней сетке, даст о себе знать.

Преимущества и недостатки

Расскажем, какие плюсы есть у такого построения сети и какие минусы.

1. Сначала о хорошем – о скорости. Здесь нет потерь, скорость не в зависит от количества устройств в сети. Мэш-узлы используют отдельный канал передачи информации для связи друг с другом. При обычном подключении половина беспроводного потока съедалась бы обратным обменом информации. То есть половина скорости транслировалась бы на смартфон пользователя, а половина шла бы от него к роутеру.
2. Второй пункт – бесшовность соединения. Здесь узлы не передают пользователя друг другу. Они просто есть и образуют единую сетку. Достаточно один раз ввести пароль и можно ходить по всей зоне, где построено Mesh пространство. Переключение с одного девайса на другой происходит незаметно и только тогда, когда силы сигнала уже недостаточно. Так что можно пройти километр на видеозвонке и даже не заметить, что сменился десяток устройств. Бесшовность – главное достоинство подобных сетей.
3. Единое пространство и обмен информацией всех устройств со всеми. Этот пункт не менее важен, но объяснить его сложнее. Если вы используете свою сеть только для обмена информацией с интернетом, то разница будет незаметна. Все меняется при домашнем использовании. Например, у вас есть компьютер с набором фильмов и телевизор, с которого вы все это будете смотреть. Для обмена файлами между ними не требуется задействовать главный роутер, а значит вся скорость интернета будет свободна, чтобы посидеть в нем или скачать что-либо с другого устройства. Такая функция поможет и при организации умного дома.
4. К плюсам стоит отнести и возможность подключения по проводу к каждому Mesh-устройству. Дотяните их до нужного места, а дальше воткните в передатчик провод и подключите компьютер, который не работает по вайфаю. Даже если отключат интернет, все равно передача информации внутри квартиры не остановится.

1. Первый и очевидный – это цена. Главный роутер стоит в несколько раз дороже, чем обычный. Также и устройства передатчики стоят больше, чем привычные маршрутизаторы. Сэкономить на этом пункте не получится.
2. Также минусы кроются в расположении устройств. Если неправильно сконфигурировать узлы, то может оказаться, что все устройства в итоге замыкаются на один девайс и он тормозит работу всей сети. Часто это происходит на устройстве провайдера, так что имеет смысл подключить несколько провайдеров при большом количестве устройств в сети.

Следующий пункт относится к плюсам и минусам одновременно. Здесь все зависит от того, как будете использовать мэш-сети. Если купите роутер и несколько передатчиков одной фирмы, то не будет никаких проблем с настройкой и подключением. Если же вдруг решите организовать подобный вид сети самостоятельно из разных устройств, то на чтение мануалов и саму настройку убьете огромное количество времени.

Сравнение системы Wi-Fi и Mesh

Сравнивать Wi-Fi и Mesh нелогично. Мэш – это способ организации сети, работает в проводном и беспроводном варианте. Wi-Fi же является технологией передачи данных. Так что давайте договоримся, что здесь имеется ввиду сравнение передачи вайфай с помощью репиторов и построение Mesh-сети с помощью специальных устройств.

Источник

Что такое топология ячеистой сети?

Одной из наиболее важных сетевых топологий является ячеистая сеть, которая соединяет устройства множеством взаимосвязей.

Ячеистые сети обычно конфигурируются как большая, распределенная, одноранговая сеть устройств беспроводной связи.

Ячеистая сеть обеспечивает несколько преимуществ, таких как увеличенное покрытие и большая избыточность. Например, ячеистая сеть использует несколько переходов между любыми двумя узлами, чтобы обеспечить связь между любыми двумя узлами в сети.

Таким образом, путь между любыми двумя узлами в сети доступен для передачи информации между узлами. Кроме того, один узел может использоваться для передачи информации между другими узлами, тем самым обеспечивая «магистраль» для сети.

Каков механизм, посредством которого функционируют ячеистые топологии?

Помимо простой передачи данных от одного узла к другому, ячеистые сети также могут «рекламировать» наличие соединения между двумя узлами.

Например, ячеистая сеть может объявить, что она имеет соединение с определенным узлом (например, путем широковещательной передачи пакета, содержащего адрес узла).

Таким образом, узел может использовать соединение для связи с другими узлами в сети.

Таблица маршрутизации основывается на предпосылке, что узлы взаимодействуют непосредственно за пределами базовой станции. Таблицы маршрутизации состоят из следующих элементов:

Идентификатор источника

Идентификатор источника — это MAC-адрес узла-источника, отправляющего пакет.

Идентификатор назначения

Идентификатор пункта назначения однозначно идентифицирует узел назначения пакета.

Исходный порядковый номер

Порядковый номер источника — это счетчик, который увеличивается каждый раз, когда исходный узел отправляет пакет. Он включен в заголовок MAC.

Порядковый номер назначения

Порядковый номер получателя — это порядковый номер пакета, которому узел передает данные.

Каковы преимущества топологии ячеистой сети?

Ниже приведен список основных преимуществ использования ячеистой сети:

Покрытие

Ячеистые сети обеспечивают большее покрытие, чем сотовые сети.

Поскольку ячеистая сеть может использовать несколько переходов для достижения узла, она обеспечивает покрытие, которого не может обеспечить одна базовая станция. Кроме того, поскольку ячеистые сети являются одноранговыми сетями, они также могут обеспечить покрытие там, где сотовая сеть не может этого сделать.

избыточность

Ячеистые сети, как правило, более избыточны, чем сотовые сети. Одна базовая станция может быть слишком далеко для доступа к узлу. Однако узел все еще может связываться с базовой станцией.

Цена

Ячеистые сети обычно более рентабельны, чем сотовые сети. Кроме того, ячеистые сети не требуют затрат на инфраструктуру.

Масштабируемость

Ячеистые сети преимущественно более масштабируемы, чем сотовые сети. Ячеистая сеть может быть настроена на расширение по мере необходимости.

Энергосбережение

Ячеистые сети часто более энергоэффективны, чем сотовые сети. Поскольку ячеистые сети являются одноранговыми сетями, они могут иметь более высокую плотность узлов, чем сотовые сети.

Типы топологии сетки

Существует два типа топологий сетки:

1. Проводная

В этом типе ячеистой топологии узлы соединены проводом или волокном. Например, проводная топология использует проводное соединение Ethernet между узлами.

2. Беспроводной

Беспроводная топология использует беспроводное соединение между узлами. Например, беспроводная топология использует беспроводное соединение 802.11 между узлами.

Полноячеистая топология против частичной ячеистой топологии

В полной сетке сетевая архитектура, каждый узел напрямую связан с каждым другим узлом в системе. В архитектуре с частичной сеткой существует всего несколько прямых соединений между узлами. В некоторых ситуациях необходимо, чтобы узел проходил через другой узел, прежде чем достичь конечного пункта назначения.

Переадресация и соседняя сетка

Пересылка — это процесс пересылки пакета от одного узла к другому.

Пересылка используется в частично ячеистой сети для отправки пакетов на другой узел. Например, пакет может быть перенаправлен от узла А к узлу В, от узла В к узлу С и так далее.

В топологии смежной сетки узел может иметь несколько соединений с другими узлами. В этом случае узел пересылает пакеты нескольким узлам.

Есть ли разница между ячеистой сетью и Wi-Fi?

Несомненно, эти две технологии совершенно разные.

Однако, Wi-Fi является примером ячеистой сети. Однако это не полноценная ячеистая сеть. Он использует топологию «точка-точка».

Это означает, что существует единственное прямое соединение между каждым узлом.

Поставщики Mesh-сетей и их товаров

1. Трехдиапазонная ячеистая система Wi-Fi Netgear Orbi AC3000

Система Netgear Orbi AC3000 Tri-Band Mesh Wi-Fi представляет собой ячеистую систему Wi-Fi. Он включает в себя три беспроводные точки доступа Mesh и беспроводной диапазон 2.4 ГГц и 5 ГГц для каждой точки доступа. Это трехдиапазонная Mesh Wi-Fi система.

2. Асус Дзен Wi-Fi AX

Asus Zen WiFi AX — это трехдиапазонная Mesh-система Wi-Fi. Он включает в себя одну беспроводную точку доступа, которая подключена к маршрутизатору.

3. Google Nest Wi-Fi

Ячеистая сеть на базе 11ac для дома. В этом устройстве нет приложений для защиты от вредоносных программ или USB-портов, в которое встроен Google Assistant.

Заключение

Технологии развиваются с каждым днем, а вместе с ними и потребность в надежном и экономичном способе связи. Ячеистая сеть может стать идеальным решением для вашего дома или бизнеса.

В ближайшие годы мы увидим, что ячеистые сети станут доминирующим способом общения. Легко забыть, что ячеистые сети так же новы, как и Wi-Fi.

Однако ячеистые сети — это следующий шаг в развитии беспроводных сетей.

Ячеистые сети превосходят сотовые сети, потому что они более рентабельны, более масштабируемы и более энергоэффективны.

Источник