Сетевая топология mesh сети

Wi-Fi Mesh сети для самых маленьких

Недавним постом мы выяснили, что довольно большая часть от аудитории хабра не знает о том, что такое Mesh сети, постараемся это исправить.

• Что такое Mesh Wi-Fi
• Полноценная Mesh Wi-Fi сеть
• Зачем такие сети нужны
• Какие проблемы решает эта технология
• Плюсы и минусы Mesh сетей
• Какие технологии и протоколы используются
• Сравнительная таблица Mesh протоколов
• Mesh сети и органы власти

Что такое Mesh Wi-Fi

Mesh сеть — это распределенная, одноранговая, ячеистая сеть.

Каждый узел в ней обладает такими же полномочиями как и все остальные, грубо говоря — все узлы в сети равны.

Сети бывают самоорганизующиеся и настраиваемые, первый тип сетей при включении оборудования, которое его поддерживает, автоматически подключаются к существующим участникам, выбирают оптимальные маршруты и самонастраиваются внутри сети.

Настраиваемые же сети, это те сети, которые следует настроить перед использованием.

Полноценная Mesh Wi-Fi сеть

• Для подключения к которой не требуется никакого дополнительного ПО кроме dhcp-клиента и поддержки ipv6 системой

Зачем такие сети нужны

Mesh сети — это вполне осмысленный следующий шаг в развитии беспроводных сетей, в mesh сети вы «сам себе провайдер», вас нельзя отключить от этой сети, с вами нельзя разорвать договор о пользовании интернетом, вас нельзя подслушивать СОРМ’ом спец оборудованием.

Какие проблемы решает эта технология

• Позволяет быть независимыми от провайдеров
• Вы можете сами построить свою сеть с шлю. Wi-Fi роутерами и маршрутизацией
• Для подключения к сети вам не нужно производить никаких сложных действий (при условии, если сеть самонастраиваемая)
• Каждый новый клиент, который подключился к сети, увеличивает ёмкость сети
• Понятие «бесплатный Wi-Fi дома» меняется на «бесплатный Wi-Fi везде»
• Если произошло стихийное бедствие, то с помощью Mesh сети можно быстро построить сеть на месте пришествия для связи, при поддержке из вне — соединить её с глобальной сетью

Плюсы и минусы Mesh сетей

• Независимость от провайдера, режима, власти
• При стихийных бедствиях позволяет иметь сеть на месте происшествия, хотя возможно и отрезанную от глобальной части
• Некоторые современные протоколы для строительства Mesh сетей гарантируют шифрование всего трафика проходящего через сеть (cjdns)
• Динамическая, авто-конфигурируемая маршрутизация
• Возможность объединять mesh сети через обычный интернет (cjdns)

• Первоначальный запуск Mesh сети очень сложен
• Эффективная работа достигается когда в сети много участников
• Из-за отсутствия привычных пользователям ресурсов Mesh сеть может отпугивать новичков
• Негарантированная ширина канала
• Негарантированное качество связи

Какие технологии и протоколы используются

Сравнительная таблица Mesh протоколов:

Авто-назначение адреса — клиент сам выбирает себе адрес и может не менять его, переходя из одной под сети в другую, нет единого центра выдачи адресов
Авто-конф. Маршрутизация — нет необходимости вручную настраивать маршрутизацию в сети
Распределенная маршрутизация — узлы обмениваются информацией о маршрутизации
Объединение сетей — умеет объединять сети через обычный интернет
IPv4/v6 — по какому протоколу работает сеть
Авто-настройка — позволяет пользоваться сетью без установки какого-либо другого ПО
Разработка — статус разработки сети
Поддержка OS — какие операционные системы могут быть полноценными участниками сети

Mesh сети и органы власти

Для государства, Mesh сети это двоякое явление, с одной стороны такой тип сетей позволяет за меньшие деньги подключить к сети удаленные регионы с минимальным количеством вложений, с другой стороны — трафик в таких сетях не может быть перехвачен и проанализирован.

Какой стороны будет придерживаться наше правительство — станет известно в будущем, но уже сейчас в мире работают множество Mesh сетей, они построены на разных протоколах, у них разное сообщество, но они работают. en.wikipedia.org/wiki/List_of_wireless_community_networks_by_region

В России нет никаких ограничений для запуска Mesh Wi-Fi сетей в диапазоне 2,4 GHz habrahabr.ru/post/183474

Как будут работать сети в ближайшем будущем

На данный момент, активнее всего разрабатывается набор протоколов cjdns, на таблице выше видно чего он может делать уже сейчас.

Так же сейчас идет разработка DNS системы для cjdns, что позволит сделать доменную систему распределенной, еще нет окончательного стандарта, но, судя по всему, будет выбран Bitcoin как средство для фиксирования регистрации доменов, как только будет утвержден стандарт DNS в cjdns — я непременно расскажу об этом.

Но на DNS все не заканчивается, сейчас происходит тестирование и разработка полноценного движка Mesh сети (части которая отвечает за автоматические нахождение пиров рядом и подключение к ним) .

Как только две эти части будут реализованы, то можно будет сказать, что у нас есть готовая реализация набора протоколов для организации полноценной Mesh сети.

На данный момент, к сожалению, ни одна из доступных реализаций не может считаться полноценной Mesh сетью из-за отсутствия тех или иных функций.

Источник

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