Mesh-сети. Лекция. Meshсети, принцип работы, области применения

• Название: Лекция. Meshсети, принцип работы, области применения
• Дата: 27.03.2023
• Размер: 71.33 Kb.
• Имя файла: Mesh-сети.docx
• Тип: Лекция; #1018450

Дисциплина «Сетевые технологии»

Лекция.

Mesh-сети, принцип работы, области применения
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 бесшовноеи 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 информацией 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

Преимущества

1. 
   Скорость. Здесь нет потерь, скорость не 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. 
   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 устройства 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. 
   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.
   

Недостатки

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 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.

Wi-Fi репиторы

Дешевизна устройств

Несложно настроить

Можно взять два любых устройства и связать их, они совместимы с большой вероятностью

Заметный переход от одной сети к другой

Падение скорости у каждого следующего повторителя

Mesh

Незаметный переход от одной сети к другой

Одинаково большая скорость в сети

Отсутствие проводов, с возможностью подключения проводных устройств к каждому узлу mesh-сети

Легкая настройка в рамках одного производителя устройств

Цена

Остается только выбирать, что же больше подходит в каждом конкретном случае.

Настройка и тест

Здесь все зависит от того, какие модели используются. У каждого производителя свой способ подключения устройств.

Обычно алгоритм заключается в следующем:

• 
  Главный роутер, подключенный к интернету, переводится в режим Mesh-ретранслятора.
  
• 
  Остальные устройства сбрасываются до заводских настроек.
  
• 
  Заходите в веб интерфейс главного устройства и переходите к настройкам Mesh. Там добавьте те узлы, которые будут передавать данные дальше. Иногда для их добавления нужно подключиться к ним через кабель. На некоторых роутерах есть переключатели на корпусе, которые и регулируют их режим работы.
  
• 
  После добавления расставляйте узлы по местам, в зоне действия друг друга.
  

Часть производителей уже выпустила мобильные приложения для настройки и управления сетью. Бывает достаточно загрузить их себе на устройство, подключить к главному роутеру, а дальше остается только следовать инструкциям. Все же лучше ознакомится с инструкциями, которые прикладывают к маршрутизаторам.
Дополнение

Бесшовный Wi-Fi

Радиус действия одной точки Wi-Fi 802.11n и стандартными параметрами при условии отсутствия преград составляет 50 м. Для покрытия более дальних расстояний используется бесшовный Wi-Fi.

Структура бесшовного Wi-Fi. Система представляет собой совокупность нескольких точек доступа (ТД), переключение между которыми происходит автоматически, незаметно для пользователя, без потери соединения. Она используется в квартирах большой площади, частных домах, дачах и отелях.

Достоинства и недостатки системы

Положительные качества бесшовного Wi-Fi являются следующие:

• 
  Оптимальное распределение нагрузки. Единый контроллер управляет точками доступа, реализует обмен данными между ними, а также распределяет уровень подключения между устройствами пользователей.
  
• 
  Автоматическое подключение пользовательских устройств к ТД с наибольшей силой источника.
  
• 
  Надежное, непрерывное соединение к ТД без потери связи;
  
• 
  Отсутствует необходимость повторного подключения между разными сетями;
  
• 
  Централизованное управление и масштабируемость.
  

Недостатки бесшовного Wi-Fi упираются в оборудование и систему кибербезопасности. Эффективность работы системы напрямую связана с качеством устройств и их настройки в единую систему.

По причине расширения зоны покрытия, а нужно это преимущественно в общественных местах, бесшовный доступ требует надежную защиту системы. В противном случае повышается риск проникновения в цифровую инфраструктуру вредоносных программ и злоумышленников.