Что такое Wi-Fi Mesh система и как её сделать
Обычный роутер далеко не всегда способен обеспечить надёжной Wi-Fi связью весь дом или коттедж – часто в строении обнаруживаются «мёртвые зоны», где сигнал настолько слабый, что говорить о качественном сёрфинге нельзя. В таких случаях существует два возможных решения: построение бесшовного роуминга на всей подотчётной территории и создание ячеистой сети.
Последняя технология, получившая название сети Wi-Fi Mesh, и является темой сегодняшнего обсуждения. Данный метод обхода ограничений, связанных с дальнобойностью роутеров, является достаточно перспективным. Неслучайно о нём говорят как о возможном способе организации единой городской беспроводной сети, но пока до этого далеко. А вот в пределах одного здания, жилого или офисного, Wi-Fi Mesh системы уже активно используются.
Что такое Wi-Fi Mesh система
Надеемся, наши читатели хорошо себе представляют значение термина Wi-Fi. Что касается слова «mesh», то одно из значений его перевода – «ячейка сети». Поэтому принцип построения сети, основанный на этой технологии, называют ячеистым. Не правда ли, напоминает сотовые сети мобильных операторов? Во всяком случае, что-то общее у них есть: Wi-Fi Mesh сеть позволяет проникнуть в самые удалённые уголки строений.
Настройка таких сетей не является слишком сложной, количество используемых маршрутизаторов оказывается не слишком большим – для жилого здания типа коттеджа достаточно двух–трёх таких ячеек. Каждая ячейка обладает равными правами – можно говорить, что все они идентичны друг другу в плане возможностей. В принцип работы маршрутизаторов положен стандарт 802.11s, описывающий способы и средства создания топологических иерархических сетей посредством поиска и соединения соседних точек доступа. Технология дополнена использованием других протоколов, 802.11k/v/r, обеспечивающих клиентскому оборудованию возможность беспрепятственной маршрутизации между точками доступа без разрыва текущего соединения.
Этот способ сильно отличается от обычной технологии Wi-Fi, прежде всего – своей интеллектуальностью и возможностью почти неограниченного масштабирования.
Другими словами, Wi-Fi Mesh сеть можно описать как систему, состоящую из нескольких устройств, расширяющих зону действия Wi-Fi, но с сохранением возможности лёгкой настройки. И что главное – без необходимости использования разных сетевых псевдонимов или иных настроек, характерных для других систем удлинения зоны действия цифрового сигнала.
Настройка состоит в подключении маршрутизаторов и выполнении нескольких пунктов в специальном приложении.
Принципы работы Wi-Fi Mesh сетей
Все точки доступа в Mesh системе, как мы уже отмечали, являются, по сути, равноправными беспроводными роутерами с практически одинаковыми минимальными настройками. Имеется только один нюанс – одно из устройств обеспечивает внешнее подключение всемирной сети через провайдерский канал (оптоволокно или витую пару), остальные подсоединяются к этому роутеру.
При этом топология сети такова, что главного устройства нет – все они равноправны. Правда, при отсутствии сигнала от провайдера интернета не будет ни на одном устройстве. Но если имеется резервный канал связи с провайдером, и один из маршрутизаторов сумеет к нему подключиться, все остальные тоже автоматически перенастроятся, и сеть заработает, как ни в чём не бывало – пользователи этого даже не заметят.
Масштабировать такую сеть очень просто – докупаете роутер и устанавливаете его в зоне неуверенного сигнала, обеспечивая доступность любого соседнего маршрутизатора. Физическое размещение устройств не играет роли – хоть на чердаке или в подвале, их количество тоже неограниченно – можно построить сеть из 5, 10 иди 20 устройств. При этом пропускная способность сети не страдает, как это бывает в случае использования обычных репитеров.
Грубо говоря, каждое устройство предназначено не для усиления сигнала, а является полноценным роутером в составе ячеистой сети. И функция администрирования такой сети очень проста и доступна через приложение для смартфона, а не через веб-интерфейс маршрутизатора. Для понимания картины отметим, что при использовании репитеров такие устройства могут взаимодействовать только с головным маршрутизатором – друг друга видеть они не в состоянии. Напротив, каждый роутер в составе Mesh-сети – это полноценный маршрутизатор, который в состоянии общаться с мобильными гаджетами и соседними устройствами. Такая топология существенно упрощает масштабирование системы.
Поскольку все устройства в составе беспроводных Wi-Fi сетей Меш имеют несколько радиомодулей, это гарантирует возможность поддержания связи как с другими роутерами, так и пользовательскими гаджетами без падения скорости и ухудшения качества передаваемого сигнала.
Достоинства и недостатки Wi-Fi Mesh сетей
Начнём с преимуществ:
- Существенное улучшение зоны покрытия. Фактически именно для покрытия больших площадей и задумывалось создание систем Wi-Fi Mesh. Скажем, если вы живёте на соседнем этаже со своими родителями, вам не составит труда обеспечить качественным интернетом обе квартиры. При построении такой сети вам уже не придётся ориентироваться на «провайдерский» маршрутизатор – любое устройство будет являться равноправной точкой доступа, что существенно облегчает построения удалённых точек доступа, линейно и топологически.
- Высокая устойчивость сети обусловлена её ячеистой структурой. При построении сети из репитеров сбой одного из устройств приводил к падению всего сегмента. В нашем случае зависание одного из роутеров не создаст критической нагрузки на всю сеть, перегружать основной маршрутизатор нужды не будет – достаточно выполнить перезагрузку сбойного устройства.
- Динамическое распределение нагрузки – ещё одно ценное свойство меш-сетей – иерархия здесь как таковая отсутствует, поэтому вам не стоит беспокоиться, что, находясь на значительном удалении от основной точки доступа, вы будете обделены сигналом.
- Простота и эффективность покрытия. Если сеть состоит из маршрутизаторов, используемых как репитеры, при переходе пользователя из зоны действия одного устройства в зону покрытия другого поменяются и сети, поскольку каждый роутер имеет собственный SSID. Если вы используете новый гаджет, все эти подключения придётся осуществлять вручную. В Mesh-сетях такого нет, переключения между сетями отсутствуют.
- Возможность использования входного сигнала одновременно от нескольких интернет-провайдеров. Иногда такой способ организации резервного канала полезен – если тарифы провайдера зависят от потребляемого трафика.
Теперь поговорим о недостатках вай-фай систем Mesh, хотя на первый взгляд кажется, что их не должно быть:
- Стоимость построения таких сетей всё ещё достаточно высока. Сказывается стоимость самих устройств – они дороже аналогичных по характеристикам обычных маршрутизаторов. Так что если мёртвых зон немного – лучшим решением будет использование репитера.
- Недостаточный функционал является прямым следствием концепции «подключил и работает». Производители сознательно не оснащают свои маршрутизаторы дополнительными настройками и функциями, которые могут оказаться очень полезными. Речь идёт о родительском контроле, использовании функций зоны DMZ или системы QoS и прочих «вкусностях». Если их использование жизненно необходимо, придётся приобретать обычный маршрутизатор. Для геймеров меш-сети – однозначно проигрышный вариант.
- Потеря скорости. Да, и такое возможно, если в сети нет канала обратной связи – в подобных случаях сетевая организация теряет свои преимущества и начинает работать как обычные удлинители с соответствующим замедлением скорости.
Как самостоятельно построить Mesh-сеть
Первое, что вам необходимо сделать – просчитать площадь покрытия с учётом площади дома/квартиры вместе со всеми внешними площадями, на которых планируется обеспечение доступа к сети. Если это многоэтажка – принимайте во внимание расстояние между этажами.
Помните, что охват во многом зависит от топологии участка, так что для одной сети с одинаковой площадью покрытия может потребоваться больше маршрутизаторов, чем для другой. Наконец, важное значение имеет наличие таких структурных единиц зданий, как стены, окна, дверные проёмы, толщина и материал полов. Наконец, некоторые бытовые приборы могут создавать помехи для беспроводной сети (типовый пример – телефонные станции и микроволновые печи). Важно понимать, что Mesh-системы расширяемы, и если вы что-то не учли на этапе проектирования, или произошли изменения в планировке, всё это можно будет исправить.
Для начальной настройки устройств потребуются подключение к интернету и наличие на смартфоне соответствующего приложения. После его запуска необходимо создать учётную запись, обеспечив её паролем администратора. Важно не забыть его, чтобы не производит перенастройку сети в случае возникновения проблем или при её расширении.
ВНИМАНИЕ. Пароль для всех устройств будет один – администрировать любой маршрутизатор можно с одного аккаунта в приложении.
Большинство производителей меш-устройств рекомендует отключить от сети основной (провайдерский) маршрутизатор, чтобы он выполнил самонастройку и назначил узлу действительный IP-адрес. Для начала процесса настройки запустите приложение, войдите в аккаунт и следуйте указаниям, как подключить очередной маршрутизатор к сети.
Во время настройки домашней Mesh-сети важно учесть расположение всех точек доступа, чтобы топология покрытия всех зон, включая мёртвые, была оптимальной – это позволит сократить ваши издержки. Главное устройство, через которое будет осуществляться доступ к внешней сети, должно располагаться в непосредственной близости от точки входа, будь то кабель Ethernet или спутниковый сигнал. Не следует прятать маршрутизаторы в шкафах или тумбочках. Поскольку это активное сетевое оборудование, оно должно располагаться поблизости от розетки. Запущенное приложение будет искать все включенные узлы и автоматически назначит им внутренние сетевые адреса. Разумеется, не забудьте назначить вашей сети уникальный пароль, который будет использоваться для подключения Wi-Fi гаджетов.
Неплохой практичный совет – располагать очередной роутер посредине между другим маршрутизатором и мёртвой зоной, точно так же, как вы бы поступали, используя репитер. Однако при этом стоит ограничить это расстояние максимум двумя соседними комнатами. Если покрыть нужно несколько квартир на разных этажах, расстоянии между ними не должно превышать по высоте 15 метров.
Большинство современных маршрутизаторов предоставляют программные средства проверки уровня сигнала между соседними узлами, что облегчит формирование сети, сообщая, насколько далеко вы находитесь от лучшего по уровню сигнала соседнего узла.
Следует также принимать во внимание, что некоторые конечные устройства лучше работают от проводного, более скоростного и надёжного соединения – Smart-телевизоры, ресиверы, приставки. Большинство Mesh-устройств оснащается одним – двумя LAN-портами, реже – четырьмя, поэтому старайтесь располагать маршрутизаторы на относительно небольшом (не более 5 метров) расстоянии до любых пользовательских устройств, требующих проводного подключения.