Mis on võrk? Võrkvõrk on... Mis on Mesh-WiFi süsteem - Mesh-võrkude seadmed ja rakendus Oodake, see tähendab, et te ei saa selle tehnoloogia abil Facebooki sisse logida

Tootjad töötavad pidevalt oma WLAN-ruuterite jõudluse parandamise nimel. Ilmub uus funktsionaalsus, ribalaius suureneb, kuid samal ajal muutuvad seadmed aina odavamaks.

Probleem: pikad vahemaad ja suured takistused, nagu seinad, jätavad sageli vaid väikese osa teoreetiliselt võimalikust andmeedastuskiirusest. Ühendus ruuteri ja elutoas asuva arvuti vahel võib olla suurepärane, kuid kas teie lapsed saavad seda kasutada ülakorruse magamistoas või näiteks jõuab signaal keldris asuvasse nutikasse sügavkülmikusse - selles on küsimus.

Vastus sellele on tavaliselt: peate kasutama WLAN-signaali repiiterit, nn WLAN-i repiiterit. See loob ruuteri laiema valiku ja töötab üldiselt laitmatult. Alternatiivne lahendus ruuteri leviala suurendamiseks on. Kuid need ei pruugi olla kõikjal rakendatavad ja mõnikord puudub neil usaldusväärsus.

Paljud WLAN-i levilaiendid on üsna kompaktsed ja neid saab hõlpsasti kogu korterisse paigutada, nagu siin näidatud TP-Link Deco jaamad

Vähenõudlikud WLAN-i laiendajad

Nn Mesh-WLAN süsteemid lubavad selles küsimuses veelgi suuremat edu. Põhimõtteliselt võivad need koosneda nii paljudest "raadiojaamadest", kui soovite, ja need paigutate strateegiliselt oma maja või korteri ümber.

Jaamad ühenduvad üksteisega oma võrgu kaudu ja igaüks neist toimib pääsupunktina ühisele kodusele WLAN-võrgule. On oluline, et süsteem juhiks ennast ja andmete edastamist üksikute punktide ja lõppseadmete vahel peaaegu sõltumatult.

Töö alustamisel ei pea kasutaja seadistamisse sekkuma, Andoidi või iOS-i rakenduses on vaja teha minimaalselt. Ainult punktide asukoha valimisel peate veidi mõtlema.

Meie nõuanded, mis põhinevad praktilisel kogemusel: mida kõrgem seda parem. Kapi ülaosas või raamaturiiulite ülaosas suudab süsteem pakkuda suurimat andmeedastuskiirust.

Google Wifi: trendilooja

Selle uue seadmete perekonna kuulsaim esindaja on . Lisaks on see üks odavamaid süsteeme: “raadiojaam” maksab umbes 130 eurot, mis on kiirelt üles seatud, kuigi konfigureerimisvõimalusi praktiliselt ei paku ja kõik käib ainult rakenduse kaudu.

300 Mbit nominaalsest läbilaskevõimest 2,4 GHz vahemikus jääb praktilistel mõõtmistel heades oludes tahvelarvutis alles tubli 165 Mbit/s. Paksu seina taga ja 19 meetri kaugusel langeb see näitaja 72 Mbit/s peale, kuid tavapärane WLAN-ühendus samadel tingimustel vaevalt enamaks suudaks. Võrreldes teiste süsteemidega on see igal juhul keskmine kuni hea jõudlus.

Mis siin mõnevõrra tüütu on, on sunnitud pilveteenust kasutama. Google Wifi kasutamiseks on sul kindlasti vaja Google Cloudi kontot, mis maksab sulle paar eurot kuus ning avab ka küsimusi sinu isikuandmete turvalisuse kohta.

Netgear Orbi: määrab tempo

Kõigist testitud süsteemidest meeldis meile kõige rohkem see ja eelkõige selle jõudluse tõttu andmeedastuskiiruse vallas: isegi keerulistes tingimustes saavutas see vähemalt 124 Mbit/s. Testimise käigus ei jõudnud ükski konkurent sellistele näitajatele ligilähedalegi. Parimal juhul mõõtsime rekordiliselt 191 Mbit/s.

Lisaks on süsteemi seadistamine väga lihtne, kasutajal on valida, kas seda hallata rakenduse või veebiliidese kaudu. Netgear pakub ka lisafunktsionaalsust, mida teistel lahendustel pole. Eelkõige saate korraldada täiendava koduvõrgu või integreerida Orbi pääsupunktina olemasolevasse võrku. Pealegi pole siin pilveteenuseid vaja. Kuid lahendus ise on tõesti kallis: ruuteri ja ühe satelliidiga põhivarustus maksab umbes 27 000 rubla.

WLAN Mesh süsteemid: ülevaade kõigist testitud mudelitest

Ülevaade näitab kõiki puhtaid Meshi süsteeme, mida me praktilise testimise käigus üle vaatasime, ning sisaldab mõõdetud andmeedastuskiiruste võrdlust nominaalsega, samuti kulu- ja konfiguratsiooniandmeid.

Foto: tootmisettevõtted

Augusti lõpus toimus sotsiaaltehnoloogiate kasvuhoones Mesh-võrgustiku loomise töötuba. Kutsusime kohale mesh-võrgu spetsialisti Stanislav Slavkovi, kes kirjeldas nende eeliseid avalikule, era- ja ärisektorile ning lõi reaalajas võrguühenduse.

Mis on võrguvõrk?

Võrkvõrk on arvutite ühendus, mis ei kasuta traditsioonilist tehnoloogiat – kliente ja pääsupunkti –, vaid ühendus, kus arvutite või muude seadmete vaheline signaal ja liiklus suunatakse otse läbi arvutite, ilma ühegi tsentraliseeritud serveri osaluseta.

Selle tehnoloogia eelised

Selle tehnoloogia eelised on üsna ilmsed - kui juhtub mõni hädaolukord ja võrgu kesksõlm ebaõnnestub, siis kaob side kõigi võrgusõlmedega.

Kui võrgutehnoloogia kasutamisel üks sõlm ebaõnnestub, ehitatakse võrgu topoloogia lihtsalt ümber. Sõnumi saatmisel teavitatakse teid, et sõlm pole saadaval ja valitakse mõni muu alternatiivne tee.

CJDNS on turvaline võrk tavainimestele

Võrguvõrke, näiteks CJDNS, on erinevat tüüpi. See võrk on huvitav, kuna selle struktuur kasutab IPv6-tehnoloogiat, protokolli, mida on võimalik Internetis rakendada. Lisaks on CJDNS võrk turvaline võrk ja mõeldud tavainimestele.

See on turvaline, kuna kogu selle võrgu liiklus krüpteeritakse standardse privaat- ja avaliku võtme protokolli abil. Need. Kui üks inimene edastab midagi teisele inimesele, saab ainult teine ​​inimene seda dešifreerida.

Privaatsus ja anonüümsus

Paljud inimesed teavad selliste asjade nagu SORM ja PRISM olemasolust. Need on ilmselgelt riigile kasulikud praktikad – aitavad terroriste jälitada jne. Kuid samal ajal on vähesed inimesed õnnelikud, et nende isikuandmeid ja sõnumeid saab valitsus lugeda. Võrkvõrke kasutades jõuab info vaid inimeseni, kellele see on mõeldud.

Samal ajal on CJDNS-võrk privaatne, kuid mitte anonüümne. Mida see tähendab?

Privaatsus on see, kui saadate sõnumi oma sõbrale ja ainult teie sõber saab seda lugeda. Teisalt saab autorit piisava täpsusega tuvastada. See on põhimõtteline erinevus CJDNS-võrgu ja selliste anonüümsete võrkude vahel nagu , Tor jne. CJDNS-võrk on pigem avatud sõbralik võrk ja olemasolevate Interneti-protokollide asendaja.

Kus saab mesh-võrku kasutada?

Esiteks, kuna krüpteerimist kasutatakse laialdaselt, saab võrkvõrku kasutada kõigis valdkondades, kus krüpteeritud teabe edastamine on kriitilise tähtsusega. CJDNS-i eeliseks on see, et kogu selle kaudu edastatav liiklus on juba krüpteeritud. Samal ajal, kuna kõik programmid näevad seda võrku tavalise võrguühendusena, saavad nad IPv6 toetamise korral selle võrguga töötada.

Samuti on CJDNS-il tavavõrkudega võrreldes parem katvus. Näiteks kui kujutate ette, et teil on kodus üks ruuter, teie naabritel on veel kaks ruuterit jne, siis näete oma korteris istudes 5-6 pääsupunkti, olenevalt saadavuse paroolidest, avatud või suletud. Negatiivne külg on see, et te ei saa nendega ühendust luua, kui need on parooliga lukustatud ja igal neist on oma Interneti-juurdepääsukanal. Kui kasutate võrkvõrku ja mitte tingimata CJDNS-i, siis need punktid kombineeritakse ja kui ühes punktis on ülekoormus, läheb liiklus teise punkti kanalisse. Vastavalt sellele suureneb ka võrgu leviala, sest häirete kõrvaldamiseks toimub kanalite automaatne seadistamine – nii et kanalid ei ristuks ja pääsupunktid üksteist ei segaks.

CJDNS-i omadused

CJDNS-i funktsioonid on marsruutimine ja DHT.

Man-in-the-middle rünnak on rünnak, kus teie ja serveri, kuhu andmeid saadate, vahel on teine ​​seade, mis suudab liiklust kuulata ja seda edasi edastada.

Tavalistes võrkudes välditakse seda järgmiselt: kui lähete näiteks internetipanka, kasutab see HTTPS-krüptimist, siis näete sertifikaati, mis kinnitab, et see sõlm on tõesti pank, mitte mõni muu sõlm.

CJDNS-võrk kasutab veidi erinevat tehnoloogiat. Kuna võrgus on avalikud ja privaatvõtmed, siis kui saadate teavet, mis on krüpteeritud teie privaatvõtmega või selle isiku avaliku võtmega, kellele andmed saadate, saab seda lugeda ainult võtme omanik. Inimesi, kes soovivad seda teavet kuulata, võib olla piiramatu arv, kuid nad ei saa seda teha, kuna neil pole vastavaid võtmeid.

Lisaks tahaksin märkida, et DPI tehnoloogiat selles võrgus põhimõtteliselt kasutada ei saa. DPI on tehnoloogia, mis tegeleb liikluse sügava analüüsiga. Pakkujatele on see väga tulus, tavainimestele mitte.

Seda tehnoloogiat kasutavad pakkujad saavad torrentiliikluse prioriteetsust alandada ja teatud fraaside või otsingupäringute tuvastamisel saavad nad ajalugu salvestada või isegi otsingutulemusi asendada.

Kuna CJDNS-iga on kõik paketid krüpteeritud, on põhimõtteliselt võimatu analüüsida, mis paketi sees on. Nii saavutatakse kirjavahetuse salajasus, igasuguse info salastatus ja liikluse prioriseerimise võimatus.

Kes vajab võrkvõrke?

1. Äri

Esiteks saab võrkvõrke kasutada ettevõtluses. Näiteks on praegu tänavatel palju makseterminale ja sularahaautomaate, mis kõik ühenduvad kuidagi internetti. Põhimõtteliselt on need mobiilsideoperaatorite 3G või 4G modemid. Ühest küljest on see muidugi lihtne ja hea lahendus, kuid teisest küljest on nende hinnad enamasti kõvasti paisutatud ning info vastuvõtmise ja edastamise kiirus väga väike.

Võrguvõrgu kasutamisel, kui ala on juba kaetud võrguga, ei pääse installitud täiendav sõlm mitte ainult juurdepääsu Internetile ja CJDNS-võrgule, vaid toimib ka repiiterina ja parandab vastavalt üldist võrgusignaali. .

Lisaks on CJDNS võrgus võimalik kanalite broneerimine - olukorras, kus võrk on ülekoormatud, saab liikluse suunda muuta ja seeläbi saame koormuse mitmekesisuse, mis tagab, et side ei katke võrgu ülekoormuse tõttu (nagu Näiteks juhtub see uusaastapäeval).

2. Riigile

Näib, miks on riigil vaja võrkvõrke, kui need on tegelikult kontrollimatud? Sest samal ajal on see odavaim juurdepääs Internetile. Sisuliselt, kui paigaldame ühte majja ühe pääsupunkti CJDNS-võrgule ja seejärel jagame sotsiaalprogrammi järgi ruuterid igasse korterisse, lihtsustab see oluliselt uute abonentide paigaldamist ja ühendamist ning suurendab ka võrgu läbilaskevõimet. ja üldiselt suurendab võrgu kiirust.

Kuna siis on riigile kasulik, et elektroonilised teenused on lihtsad ja kodanikele kättesaadavad, saavad võrku kasutavad kodanikud sellistele teenustele üsna kiiresti ligi. Ja jällegi on see tasuta.

3. Teenusepakkujale

Pakkujate eelised on võrgu seadistamise lihtsus. Samuti viiakse läbi demonopoliseerimine, sest kui see võrk on olemas, siis tegelikult ühendatakse see, kuid viimase miili probleemi saavad lahendada pakkujad, kes loovad ühendused selle võrgu segmentide vahel, suurendavad selle võrgu läbilaskevõimet. paigaldades täiendavaid kanaleid või paigaldades juurdepääsupunktid, mis on tarbijatele kättesaadavad. Lisaks ei keela keegi pakkujal parooliga CJDNS-võrku loomast ja sellele vähese raha eest juurdepääsu võimaldamast. Kuid tulevikus, nagu ma juba ütlesin, võib see kaduda, sest ilmuvad avatud analoogid.

Mis on võrguvõrk? Parema mõistmise huvides võite ette kujutada kujundust, mis koosneb omavahel ühendatud ruuterite komplektist, mis moodustavad võrgusõlmed (punktid). Need võrgusõlmed pakuvad vastastikust suhtlust, et pakkuda Interneti-signaali leviala laiemalt kui ainult ühe eramaja piires. Võrkvõrku iseloomustab asjaolu, et see pakub juurdepääsu Internetile peaaegu kõikjal sõlmede levialas. Näiteks kogu mitmekorruselise hoone territooriumil või mitut linnaosa hõlmaval alal.

Mõned nutikodu tooted, nagu Samsungi SmartThings, on võimelised suhtlema kogu võrgusüsteemi teiste komponentidega (andurid, alarmid jne). Seda kõike kasutatakse teatud ülesannete täitmiseks, ilma et oleks vaja luua ühendust põhikeskusega.

Kodu raku struktuur

Kodukasutajatele mõeldud võrkvõrk pakub stabiilset sidet, mis katab kogu kodu või väikese kontori eluruumi.

Võrgu täieliku katvuse tagamiseks kasutab võrk tavaliselt mitut ruuterit. On mitmeid tõestatud professionaalseid võrgusüsteeme, nagu Google Wi-Fi või NETGEARi Orbi.

Munitsipaalrakkude struktuur

Kogukonnad (munitsipaalvõrgud) meenutavad väga struktuure, mis luuakse tavalistes elutingimustes sideseadmete jaoks (koduvõrk). Siin on ainult üks erand.

Ühe hoone ala katmiseks mõeldud seadme asemel katab munitsipaalvõrk linnapiirkonda või tervet linna. FabFi toode on illustreeriv näide linna mastaabis toimivast võrgust.

Kuidas võrk-Wi-Fi võrk töötab

Tavapäraselt võib koduvõrku pidada lülide ahelaks. Iga link (võrgusõlm) avab ühenduse teiste linkidega. Ilmselgelt on sel viisil loodud kett (võrk) võimeline läbima pikki vahemaid. Oluliselt kaugemal kui ükski link (sõlm).

Vahemiku tagab sõlmede sidumine üksteisega, olenemata sellest, kui palju sõlme on. Tavalise Wi-Fi võrguks muutmiseks on vajalik sobiv konfiguratsioon. Tänu lõpetatud seadistusele on installitud mitme sidesõlme konfiguratsioon.

Loodud konfiguratsiooni põhjal korraldavad nad modemi baasil põhisõlme - võrgulülitusseadme, mis täidab tavalise ruuteri rolli. Järgmisena ühendatakse lisasõlm otse esimese sõlmega.

Kolmas, neljas jne on ühendatud samamoodi. sõlm, mis suhtleb teiste naabersõlmedega, et pakkuda Wi-Fi-teenust võimalikult kaugel põhisõlmest, kus modem asub.

Mesh võrgusüsteemid on loodud spetsiaalselt ruuteri liikluse korraldamiseks. Seadmed töötavad vaikimisi paralleelselt. Seetõttu ei pea kasutajal olema seadistuste osas eriteadmisi.

Näiteks kaaluge koduvõimalust, kus Interneti-teenuse pakkuja ühendus on ühendatud keldriga. ISP-liin on modemiga ühendatud, nagu ka üks võrgusüsteemi sõlmedest. Teised sõlmed on ühendatud maja erinevates ruumides, tugevdades seeläbi Wi-Fi signaali usaldusväärseks edastamiseks kogu hoone piirkonnas.

Koduvõrgu plussid ja miinused

Ilmselge on see, et kui elamusse on paigaldatud mitu sõlme, on kõik tööpunktid võimelised töötama täiskiirusel. Teisisõnu, kui Interneti-teenuse pakkuja pakub liiklust kiirusega 30 Mbps ja majas on kolm tööpunkti, võimaldavad kõik kolm punkti töötada sama kiirusega - 30 Mbps.

Võrgusilma konfiguratsioon seda toimingut aga ei toeta. Kõik kolm elementi (ülaltoodud näites) jagavad maksimaalse võimsusega kasutamisel ühtlaselt kodutarbimiseks eraldatud 30 Mbit/s. See tähendab, et tegelikult on igal üksikul rakul 10 Mbit/s.

Koduversiooni jaoks määratud ribalaius säilitab teatud kiiruse sõltumata kohaliku võrgu tööomadustest. Kasutajal võib olla üks ruuter, näiteks 4 või 15 rakust koosnev võrguvõrk, mis on kaetud toetatud ribalaiusega.

Ükskõik kui palju võrguinseneri ette toidate (lubadustega lingivahemiku ja tellijate arvu kohta punkti kohta), vaatab ta ikkagi Meshi. Kui me ei räägi ribast või võrkude ehitamisest, viib Wikipedia meid võrgusilma topoloogia lehele. Ja kõik tundub olevat õige, kuid Mesh on midagi enamat kui lihtsalt võrgu topoloogia. See on suur hulk tehnoloogiaid ja tõenäoliselt ka filosoofiat. Kui olete teemasse süvenenud ja sellistest ideedest läbi imbunud, pole enam tagasiteed ja te ei saa vaadata maailma vanaviisi. Pärast artiklite seeriat ei säilita te tõenäoliselt oma tavapärast mõtlemisstiili ja tekkivate probleemide lahendamist. Seega, kui kavatsete uute õigusaktide kohaselt lähikuudel pensionile jääda ja veeta ülejäänud päevad oma lemmikmajas, siis ei pea te seda artiklit edasi lugema. Kuid kui teil on veel jõudu millegi uue avastamiseks, olete teretulnud lugema artiklit Vikipeediast ja seejärel sukelduma sellesse keerisesse.

Niisiis. Defineerime, mida me silmas peame mõiste Mesh all:

1. Võrgu topoloogia.
See on kohustuslik element. Kui keegi üritab teile rääkida "peamisest ruuterist" või "marsruutimispuust", saatke see inimene artiklite seeriat lugema ja pidage meeles, et ta on pettur. Mesh-võrkudes ei saa olla puid ega peamist ruuterit. See on alati tasane võrk ja alati peer-to-peer. Võib juhtuda, et ühe Meshi võrgu peale ehitatakse teine, kuid sellest on alguses raske aru saada ja seda käsitletakse järgmistes artiklites.

2. Liiklusjuhtimisalgoritmide olemasolu (tee valik).
Mitte vähem oluline punkt. Selle puudumine tähendab, et teil on lihtne repiiter või isegi mitu repiiterit, mis ei suuda liiklust optimaalselt edastada ja on mineviku jäänuk.

3. Võimalus võrgu topoloogiat igal ajal uuesti üles ehitada, säilitades samal ajal ühenduvuse.
Tegelikult tuleneb see teisest punktist. Iga hetk võib keegi võrgust lahkuda või teise asukohta kolida. Võrk peab viivitamatult tööd jätkama. Võite seda nimetada "automaatseks taastamiseks", mis poleks täiesti õige, kuna see punkt puudutab ka dünaamilisi võrke. See tähendab, et kujutage ette, et kõik ruuterid on pidevalt kaootilises liikumises ja liiklust tuleb edastada. Piirseisund ja erijuhtum, kuid see on see, mis puudutab koheselt Meshi, automaatset taastamist, topoloogia taastamist ja see on kõik.

Järgmistes artiklites puudutame kindlasti täisvõrgu VPN-i, ülekattevõrkude ja marsruutimisalgoritmide teemat, kuid praegu käsitleme põhitõdesid ja keskendume konkreetselt traadita võrkudele.
Nii et... Mõistega Mesh on lahutamatult alati lisand, kus on pakk muid termineid, ilma milleta on raske kärbseid kotlettidest eraldada ja vähemalt midagi seletada, nii et nende koht on päris alguses.

• Sõlm/Sõlm on võrgus võrdne osaleja. Tavaliselt on see ruuter.
• Path/Route - paketi edastamiseks antud hetkel vajalik vahesõlmede ahel. Olenevalt liikluse edastamise algoritmist saab kasutada erinevaid valikuid.
• Gateway on piiriruuter, mille kaudu sõlmed saavad ühenduse luua teiste võrkudega.

Enamasti liigub liiklus alati sõlmest mõnd teed mööda lüüsini või lüüsist samasse sõlme, samuti mingit rada pidi. Samuti juhtub, et sõlmed vahetavad võrgus liiklust. Raja/marsruudi rajamise seisukohalt peaks see olema absoluutselt sarnane toiming, millega rajatakse sama marsruut lüüsini (pidage meeles, mida ma puu kohta ütlesin).

Liigume näidete juurde.

Tänapäeval on enim reklaamitud projekt ja võib-olla ka suurim Mesh-võrk Guifi. Geograafiliselt asub võrk Kataloonias ja 2018. aasta seisuga on sellel isegi oma AS. Igas sekundis kasutatakse kasutajate liikluse edastamiseks umbes kolmkümmend tuhat sõlme. Mõelge vaid nende numbrite peale... Ja kunagi ammu sai kõik alguse ühest ruuterist, et ühendada internet piirkonnaga, kuhu ükski pakkuja ei julgenud seda laiendada. Siis naabritele, sõpradele jne. Nii tekkiski üks võimsamaid kogukondi.
Sama lahedad on poisid Freifunkist, saksa kogukonnast, kes teevad sama asja. See kogukond on näide sellest, kuidas Mesh kasvab filosoofiaks. Nad kuulutavad teabele juurdepääsu ja suhtluse vabadust üheks oma peamiseks põhimõtteks. Tegelikult arendab rühm entusiaste aktiivselt avatud lähtekoodiga tarkvara ja võtab isegi kohustusi Linuxi tuumaga, ehitades samal ajal Saksamaal traadita Meshi võrke.
Kuid on ka kommertsprojekte, näiteks Village Telco. Neil on naljakas reklaam YouTube'is, vaadake seda kindlasti. Tegelikult ei juuruta nad mitte ainult võrke, vaid pakuvad ka IP-telefoniteenuseid. Kõik sai alguse uuringust, mis näitas, et kõige rohkem helistavad külaelanikud üksteisele. See näitas ka, et paljudes külades on ühendus väga kehv ja mõnel pool seda lihtsalt pole. Kuna tugijaamade paigaldamine kõigi reeglite järgi käis sellel käivitamisel üle jõu, lahendasid nad probleemi elegantselt - aluseks võttes Wi-Fi. Ettevõte eksisteerib tänaseni, jätkates oma head tööd.
Kunagi oli olemas Aafrika WUG (Wireless User Group) ja OLPC (One Laptop per Child) projekt.

Kõiki neid kogukondi ja projekte saab ühendada ühe kriteeriumi järgi - " Võrguvõrkude ehitamine kohtadesse, kus on vähe või puudub igasugune infrastruktuur"Just selleks sobivad kõige paremini Meshi võrgud. Piirkonnakeskusest kaugemal asuvad külad, kõrbeala või mägedes asuv küla. Meshi kasutades ei saa sellistesse kohtadesse mitte ainult sidet ja internetiühendust pakkuda, vaid ka raha teenida seda.

Teine levinud kasutusjuht on " Linnaelanike massiline Interneti-juurdepääs". Euroopas on palju ajaloolisi keskusi ja turismikohti, kuhu optikat lihtsalt ei saa paigaldada, sest keegi ei anna selleks luba ja paar sajandit tagasi polnud kaablikanalite ehitamine nii ilmselge nõue. Meil ​​on välja tulla ja jälle sobivad ideaalselt sellise probleemi lahendamiseks Mesh võrgud.

Barcelonas leiate nüüd peaaegu igal laternapostil WiFi-leviala, mis pakub turistidele juurdepääsu Internetile. Sarnane võrgustik on MIT-i ülikoolilinnakus olnud alates 2006. aastast (nimetatakse ka "Roofnetiks"). Tegelikult käib jutt siis, kui mõnesaja meetri kuni kilomeetri kaugusel on ümberringi internetipunkt, kuid olude sunnil pole võimalik piirkonda sidega katta. Need võivad olla hiiglaslikud laod, kus automatiseerimisvajadused nõuavad WiFi levi kogu piirkonnas, või puhkepargid, kus on ainult puud ja tänavavalgustid.

Kujutage vaid ette, 21. sajandi inimesed ööbivad hubases korteris, lähevad hommikujooksule, panevad kõrvaklapid pähe oma lemmikmuusikaga ja avastavad, et hotellilähedases pargis nende lemmik voogedastusteenus ei tööta, sest internet on kadunud! Selle tulemusena saab hotell hulga negatiivseid arvustusi ja äri kannatab. Ja tundub, et Wi-Fi leviala vajab laiendamist, kuid juhtmeid ei saa tõmmata, vastasel juhul halveneb pargi välimus ja see on järjekordne negatiivsete arvustuste laine. Proovige arvata, millist tehnoloogiat saab selle probleemi kiireks ja tõhusaks lahendamiseks kasutada? Ma arvan, et sa mõistad mind.

Teine oluline stsenaarium on " Liikuvate objektide vahelise ühenduse säilitamine". Kuidas ma saaksin seda lihtsamalt seletada... Mäletate Google Looni projekti? Milles õhupallid lendasid ja internetti levitasid? Mul on teile uudised. Need organiseeriti ka Meshi võrku. Ma räägin tõsiselt, siin on patent . Tegelikult kasutati sellist õhupallide vahelist Mesh-võrku LTE tugijaamade selgroona. Omamoodi sümbioos, aga see pole mõte. Õhupallid on ettearvamatud asjad, mis võivad igal ajal oma asukohta ruumis muuta. Selliste seadmete topoloogia võrk muutub pidevalt, sõlmed võivad lennata sisse ja minema lennata otseses mõttes.

Selles režiimis suudavad ühenduvust säilitada ainult võrgumarsruutimise algoritmid.

Sarnased lahendused on nõutud tööstusobjektidel, kus on palju liikuvaid seadmeid (kahveltõstukid ladudes, kallurautod karjäärides, droonide või sõidukite rühmad ühes kolonnis, nn karavaniliikumine).

Muide, transpordi kohta tasub lähemalt rääkida.

Kaasaegses maailmas püüdleb kõik automatiseerimise ja päikese käes oleva koha poole "asjade Internetis" ning autod pole erand. Kas olete kuulnud V2V või V2X kohta? Nutiautode tehnoloogiad, mis võimaldavad neil omavahel või millegi muuga suhelda, saadud teabe põhjal otsuseid teha ja kollektiivselt tegutseda. Sisuliselt sülemintelligents. See on ka Meshi kohta, seal on isegi standard - 802.11p. Jah, jällegi Wi-Fi-põhine. Ja see on suurepärane, kuna saate luua lahendusi Commodity riistvarale ja vähendada kohe lõpptoote maksumust kohe pärast väravat. Linuxile toodi tugi palju aastaid tagasi OCB nime all.

Näib, et lihtsalt võtke ja tehke, kuid Mesh ei saavutanud kiiret kasvu üheski valdkonnas.
Miks see juhtus? Vastus on lihtne ja koosneb mitmest punktist:

1. Madal kanalite kiirus.

2000. aastatel oli maksimum, mida tegelikult saada oli 300 Mbit/s 5 GHz sagedusalas. OCB puhul on see veelgi väiksem, kaks või neli korda. Reaalsed kiirused selliste bitikiiruste juures ei avaldanud isegi tol ajal kellelegi muljet. Seetõttu suri kõik kuidagi välja ja pandi paremate aegadeni kasti.

2. Struktureeritud koolitusmaterjalide puudumine.
Tol ajal oli Mesh suuresti entusiastide pärusmaa, nii kasutajad kui ka ettevõtted, kes üritasid seda tehnoloogiat arendada. Sisenemislävi osutus kõrgemaks kui traditsiooniliste võrkude puhul, mis tõi kaasa Meshi madala populaarsuse.

Tänaseks on olukord muutunud. 802.11ac võimaldab teil olemasolevatel seadmetel saavutada 1,7 Gbps kanali kiirust. Massiivsed ruuterid, mis toetavad 802.11ax, on juba teel. 802.11ad standardid on ilmunud sagedusel 60 GHz ja kanali kiirusel 4 Gbit/s. 802.11ay on nüüd peaaegu väljas, kanali tegelik kiirus on 44–176 Gbps ja MU-MIMO lihtsalt küsib seda Meshis. Teisisõnu on saavutatud tehnoloogiate kriitiline mass ja võimsus on alles nüüd saavutanud vajaliku taseme. Teine punkt jääb aga alles – õppematerjalide kohta. Ja kui ma ei saa traadita side standarditega palju ette võtta, siis proovin öelda ja selgitada. Sa näed, et midagi saab korda.

Arvutage võimsus ja läbilaskevõime

Selleks, et mõista, kuidas Mesh-võrgud on kavandatud, peate esimest korda unustama standardsete punkt-mitmepunktivõrkude kujundamise meetodid. Jah, see on oluline. Kujutage vaid ette, et teie peas on ainult teadmised raadiosignaali levimisest, ligikaudne arusaam Wi-Fi toimimisest ning matemaatika ja loogika...
Samuti otsustame kohe ühe asja üle: see artikkel räägib tehnoloogiast, mitte Vene Föderatsiooni ja teiste riikide reguleerimisest. Stsenaariumid on teadlikult, kaaluge seda kunstlikult, lihtsustatud ja isegi moonutatud, et oleks selgem.

Seega on tingimused võrdsed. Kõik seadmed on 802.11ac, (MU-)MIMO 2x2, 80 MHz kanali laius.

Peamised erinevused tavapärasest sektorist seisnevad selles, et kiirus siin ei lange, seda jagub.

Parema mõistmise huvides kujutage ette, kuidas tuletõrjujad veeämbriga ketti mööda lasevad ( SIIN ). Samamoodi edastatakse paketti ka Mesh-võrkudes. Erinevus seisneb selles, et tuletõrjuja võib ämbrist mööda lasta ja kohe teise tõsta, aga raadios on olukord teine. Sel ajal, kui üks ruuter edastab, kuulevad seda mitu naabrit ega saa sel hetkel midagi edastada.

See on tingitud mitmest tegurist. Esiteks on olemas selline asi nagu CCA ja see ei luba midagi üle õhu saata enne, kui signaali tase langeb vastuvõetavale tasemele. Teiseks, isegi kui lülitate CCA välja, töötab RTS/CTS (Saatmise taotlus / Clear to Send) mehhanism täpselt nii nagu ülaltoodud pildil, ei võimalda ruuteril kaadrit edastada, kui ta on kuulnud naabrilt CTS-i kinnitust. . Kuna antennid on tavaliselt igasuunalised, ulatub see ribalaiuse jagamise skeem üle 360 ​​kraadi.

Ehk siis kujutage ette, et tuletõrjujatel on kopp, mis ei ole klassikaline kooniline, vaid raske pika horisontaalse vardaga, millest kolm inimest on sunnitud korraga kinni hoidma. Esimene läks teisele, teine ​​kolmandale, kolmas hakkas neljandale, kuid teine ​​ei saa ikka teivast lahti lasta ja esimene on sunnitud teda ootama. Järgmise ämbri saab ta edasi anda alles siis, kui neljas on garanteeritud, et ta annab ämbri viiendale edasi ja teise käed on kindlasti vabad. Lihtsalt korrake seda olukorda oma peas mitu korda.

Saate olukorda parandada, lisades teise raadiomooduli. Sel juhul läbilaskevõime suureneb, kuna seade suudab korraga edastada/vastu võtta kahte kaadrit korraga. Veidi parem lähenemine on edastada kaader läbi teise raadioliidese, kust see vastu võeti, ehk siis vaheldumisi. See võimaldab optimeerida läbipääsu ja distantseerida järgmise hüppe võimalikult kaugele samas traadita kanalis.

Teine viis läbilaskevõime suurendamiseks on alavõimsus. Kui kasutate seda tehnikat, saate avatud ruumi signaali sumbumise mittelineaarsuse tõttu saavutada nähtavuse ala vähenemise, vältides sellega ribalaiuse poole võrra vähendamist.
Ehk siis kujutame ette, et tuletõrjujad ajavad veel ämbrit mööda, aga nüüd on varras lühemaks jäänud ja seda hoiab korraga vaid kaks inimest. Ja nii, esimene andis selle teisele, ootab, kuni teine ​​annab selle kolmandale, kolmas neljandale ja saate uuesti kopa edasi anda, kuna teisel on käed vabad .

Vahel on võimalik maastikku ära kasutada ja punktid jaotada nii, et igal sõlmel (sõlmel) oleks ühendused vaid kahe naabriga. Selgub, et eemaldame teise jaotuse iteratsiooni ja kõik muutub üsna heaks, kuid mitte täiuslikuks.

Mida rohkem erinevaid tehnikaid kasutame, seda suurema kasu me lõpuks saame. Lisaks võimsuse alahindamisele ja interleaving liidestele on ka teisi. Näiteks kui installime ainult Wave2 ruuterid MIMO 2x2-ga ja lubame MU-MIMO, võib läbilaskevõime mõnel juhul suureneda. See sõltub suuresti liikluse olemusest ja võrgu enda konfiguratsioonist, kuid just Meshis töötavad sellised tehnoloogiad nagu MU-MIMO kõige tõhusamalt.

Harjuta

Nüüd vaatame, kuidas kiiresti traadita võrgu parameetreid hinnata ja võrrelda VS võrgusektorit.

Jah, oma saavutusi saab juba sektorite kaupa meenutada.
Seega on peamine erinevus selles, et Mesh töötab suurepäraselt seal, kus klassikalised sektorilahendused lihtsalt ei tööta. Näiteks ridaelamute/suvilate tihe arendus, kus on palju puid. Mõnus on ka CPE reguleerimine läbi lehestiku. Vastupidi, Mesh tunneb end hästi, kuna lehestik ja majad summutavad signaali järgmistest järgmine hüpe ruuterid.
Teine peamine erinevus on skaleeritavus. Kui klassikalises sektoris on tellijaid juba 30-40, siis viie lisandumine on eranditult kõigile tunda. Keskmine latentsusaeg suureneb ja võimsus langeb oluliselt, eriti kui tegemist on halva abonendiga, kellel on närune LOS-indikaator. Täpsed arvud sõltuvad sellest, kuidas TDMA/polling töötab ja milline pesa on abonendile eraldatud. Kui pesa on umbes 10 ms ja sektor on pidevalt hõivatud, siis paneksin keskmise latentsusaja suurenema 20-30 ms võrra.
InfiNet soovitab arvutada järgmise valemi abil:

(C*2,5*F)/S,Kus:

C - ühendatud abonendiseadmete arv (CPE),
F - kaadri suurus millisekundites,
S – kasutatud alampesade arv.

40 kliendi ja täiskoormuse korral on see umbes 400 ms latentsusaega. TDMA, persse. See on BS-i paigaldamise tsentraliseeritud lähenemise peamine puudus – kogu sektor jagab sama eetriaega.

Meshi puhul on indikaator võrgu erinevates osades erinev. Väikseim viivitus on nendel jaamadel, mis on lüüsile lähemal, ja kõige kaugemal asuvatel jaamadel.
Teen ettepaneku arvutada sama valemiga:

(C*2,5*F),Kus:

C - võrgusilma ruuterite arv ahelas,
F - kaadri suurus millisekundites.

Kui meie Mesh oleks pikk ruuterite kimp (erijuhtum), siis halvimal juhul oleksid maksimaalse viite arvutamise tulemused täpselt samad. Tõsi, ühe hoiatusega - "ainult äärmuslike seadmete jaoks". Keskel oleks see vastavalt 200 ms ja lüüsile lähemal oleks meil kõige õnnelikumad abonendid umbes 10 ms viivitusega.
Siinkohal tasub arvestada, et seadmete suhteliselt lähedase asukoha tõttu on bitikiirus ligikaudu kaks-kolm korda suurem kui sektoris. See tähendab, et selle võrra väheneb ühe kaadri edastusaeg ja proportsionaalselt väheneb ka viivitus.

Kui me tuleme tegelikkusele veelgi lähemale, siis on võrgul võrgusilma topoloogia (noh, Mesh) ja ruuterite arv ahelas on ligikaudu võrdne (A/N), kus:

A - ruuterite koguarv,
N on keskmine naabrite arv.

Tavaliselt võrdub N 8 ja valem annab umbes 50–75 ms maksimaalse latentsusaja, 25 ms keskmise ja umbes 5–10 ms võrgu serval lüüsi lähedal.

Mis juhtub, kui lisate veel viis tellijat?

Selleks peame vastama veel ühele küsimusele - "millisele võrgu osale me need abonendid lisame?" Kui see on lüüsist kõige kaugemal olev külg, siis ülejäänud võrk ei märka midagi, kuna nende jaoks pole ruuterite arv ahelas muutunud. Kui keskel, siis on see umbes 5 ms lisaviivitus võrgu kaugema (lüüsist) poole jaoks. Mida iganes võib öelda, sel juhul on mõju hilinemisele umbes kümme korda väiksem. Miks see juhtub - vastus peitub pinnal. Ruuterid jagavad ainult oma naabrite eetriaega. Sel ajal, kui keegi kaugemas otsas oma kaadrit edastab, toimub sama asi võrgu teises osas. Sellest ka võidud.

Ribalaiusega on kõik veidi keerulisem, kuid olemus on ligikaudu sama. Teen ettepaneku arvutada võimsus järgmise valemi abil:

(B/A/K), Kus:

B – kaalutud keskmine bitikiirus. Olgu see meie puhul 300 Mbit/s,
A – CPE-de arv,
K on eetri kasutamise empiiriline kulukoefitsient, mis on võrdne 2-ga.

40 abonendi puhul on keskmine väärtus 3,75 Mbit/s. Kui lisada viis mitte kõige suurema bitikiirusega kaug-abonenti, siis keskmine väheneb näiteks 280 Mbit/s. Tulemuseks on keskmine väärtus 3,1 Mbit/s CPE kohta.

Seda eeldusel, et püüame liiklust kõigi tellijate vahel võrdsustada. Tegelikkuses tekib suur tasakaalustamatus BS-ile kõige lähemal asuvate ja kaugel asuvate / LOS-i rikkumisega seadmete vahel.

Nagu ma varem kirjutasin, on Mesh-võrgus jällegi ebaühtlus lüüsile lähimate seadmete (esimene, teine, kolmas hüpe) ja kaugemal olevate seadmete vahel. Pilti parandavad oluliselt seadmete kõrged bitikiirused võrreldes sektoriga. Meie laboris on see ligikaudu 500-600 Mbit/s. Arvutame läbilaskevõime sama empiirilise üldkulude koefitsiendi alusel, mis on võrdne 2-ga. Graafiliselt saab seda esitada järgmiselt:

Kõige kallimateks osutuvad kaugeimad tellijad. Kaadri kohaletoimetamiseks peate mitu korda teistelt eetriaega "ära võtma" hops-hüppe haaval.

Kui jätta kõik suure juhuslikkuse hooleks, siis lüüsile lähimad seadmed haaravad ressursse kiiremini ja domineerivad provintsis (nagu elus). See piirab loomulikult "väärtuslike" kaadrite edastamist ja takistab võrgu halvenemist 70 Mbit/s-ni mitmete perifeeriast pärit ruuteri huvides. Selle lihtsustuse hind on igal ajahetkel täiesti ettearvamatu latentsus ja läbilaskevõime.

Ribalaiuse enam-vähem ühtlaseks jaotamiseks võite tegutseda kahel viisil.

• Raske sõltuvus pesa eraldamisega keskkonda pääsemise kavalate meetodite näol, mis põhinevad ülitäpsel aja sünkroonimisel sõlmede vahel GPS-i kaudu või veelgi sõltuvust tekitavatel aja sünkroonimisalgoritmidel "kaotud" linkide kaudu. Omamoodi katse panna öökull maakerale ja teha detsentraliseeritud TDMA.
• Lihtne tehniline lahendus AP või Etherneti liideste kiiruse piiramiseks.

Millise künnise megabittides peaksime seadma? Proovime lugeda. Mugavuse huvides postitan tabeli.

See on ligikaudu 1,7 korda väiksem kui tulemus, mille saime sektori sarnase parameetri arvutamisel. Kuna võrguvõrku laaditakse harva 100%, piiraksin kliendiühendust 5 Mbps lävega. Mitte piisavalt? Ma juba eespool ütlesin, et on tehnikaid, mis võimaldavad teil läbilaskevõimet ligikaudu kahekordistada. MU-MIMO füüsilisel tasandil ja Lineaarne võrgu kodeerimine kanalil. Erinevate testide põhjal saame rääkida ligikaudu pooleteisekordsest tõusust tänu MU-MIMO ja tuleb tasuda kuni 30%. Lineaarne võrgu kodeerimine. Ma räägin teile neist järgmine kord. Väikese latentsusaja (10-20%) kao arvel saavutate keskmise kiiruse 4,5 Mbit/s ja seda on isegi rohkem kui sama abonentide arvuga sektoris.

Siin on stsenaarium pakkujatele: piirake Etherneti tariifiga "5 megabitit" ja kasutage ära asjaolu, et saate seda igal hetkel turvaliselt suurendada 10 Mbit/s-ni.

Ei, ma ei sea endale eesmärgiks näidata, et Mesh on parem ja ületab sektorit igati. Tahan lihtsalt näidata, et arvude järjekord on sama ja erinevus arvutustes vea tasemel. Nii et mõlemad lähenemisviisid väärivad tähelepanu.
Kuigi siia tasub lisada väga oluline detail. MU-MIMO Ja Lineaarne võrgu kodeerimine- need on ruuteritega otseselt seotud tehnikad. On veel üks lähenemine – võrguarhitektuuriga seotud tehnikad. Kui võtta arvesse, et me ei paigalda tugijaamu ja kanali ühendamise kulud vähenevad oluliselt, saame paigaldada võrgu servale teise lüüsi. Soovitav on seda teha vastasservas ja allpool selgitan, miks.

Võrkvõrkudes algab ribalaiuse jagamine lüüsist või sisenemispunktist. Gradient tormab ligikaudu võrgu keskele ja seal on kaadri kohaletoimetamise kulude osas kõige kallimad abonendid. Paigaldades sellise lüüsi võrgu teise otsa, jagame maksimaalsete hüpete arvu tegelikult pooleks ning mõlema lüüsi esimese ja teise hüppe kanalid on eetriaja jagamise mõttes täiesti sõltumatud, nii et nende võimsus võib ohutult lisada. Ideaalne on muidugi kolmas kanal otse keskele ühendada (mis siis, LHG60 on väga odav).

Horisontaalne skaleerimine on Meshi peamine tugevus. Sektor hakkab vaeva nägema, kuid meelitab ligi 60–80 tellijat. Võrkvõrk võib hõlpsasti hõlmata 100–300 seadet. Sektori jaoks on see juba tase, kus viivitused ületavad 1-2 sekundit ja paljud rakendused hakkavad ütlema "Tule, hüvasti!" kui proovite ühendust luua.

Tüüpilised stsenaariumid

Nüüd lahendame probleemi. Meil on jõukas 200 majaga suvilakogukond, mis asub linnast VÄGA kaugel maalilistes kohtades, kus tasuvad vaid paar mobiilioperaatorit ja saab helistada, aga internetist pääseb ligi vaid EDGE-le. Kõik tahavad internetti ja 25 Mbit/s. Elanikud on nii lahedad ja organiseeritud, et ähvardavad perioodiliste flash mobidega, et samaaegselt kogu küla võimekust testida. Kohad on väga maalilised ja kohalikud lasevad oma välimust rikkuda ainult kõikvõimalike tornidega, võib-olla üle oma laiba, samuti ähvardavad nad kohtusse kaevata kõik, kes üritavad midagi kõrget ja koledat (nende arusaamise järgi) kaugelt ehitada. kuni 5 km kaugusel küla piirist . Kõikjal on korralikud plaaditud teed, väikesed korralikud valgustuslaternad ja maa alla peidetud elektrijuhtmed. Puhtuse ja ilu eest vastutav külavanem, kes tegi ettepaneku katta küla xPON-iga ja pikendada optikat mööda poste, viskas teile peaaegu kausta dokumentidega, kuid peatus õigel ajal ja selgitas, et selline otsus häirib välimust. ja on kategooriliselt vastuvõetamatu.

Sa juba mõistad, mida ma tahan. Te ei saa paigaldada torne ega tõmmata kaableid. Võimalikud on järgmised valikud:

1. Ühendus on juba võrgu servas olemas

Mingi ime läbi selgus, et lähedalt möödus xTelecom optika ja tänu suurele juhuslikkusele oli saidi juhil tuju hea. Ta ütles, et ta lihtsalt ei tea, kellele teist kiudu müüa, juhtkond esitab ebamugavaid küsimusi ja siin sa oled. Hind sobis kõigile, elanikel polnud selle vastu midagi, kuid nad seadsid tingimuseks, et kohalike küngaste looduslik kate tuleb taastada. Nii nad otsustasidki. Meil on gigabitine üleslink, HURRAY!

2. RRL-ühendus

Tundub solvav, kuid on võimalus viia olukord positiivses suunas ja võib-olla isegi teie kasuks. Niisiis, jälgime oma käsi. RRL-iga on võimalik internet külla tuua, eriti selliste seadmete hindadega nagu LHG60. Ühe lüüsiga on võimalik ühendada vana skeemi järgi, kuid oleme sellega juba arvestanud ja meid selline lahendus ei huvita. Traditsiooniliselt pakun kahte võimalust: ühendus kahes punktis, mille läbilaskevõime suureneb kliendi kohta 100 Mbit / s ja ühendus kahes punktis, vähendades abonendiseadme maksumust poolteist kuni kaks korda.

Alustame esimese variandiga. Pöörake tähelepanu pildile. Sinised ja oranžid värvid näitavad taas signaali levimise tsoone. Sel juhul võimaldab kahe raadiomooduliga kallite Mesh-ruuterite eelis teise lüüsi lisamisega kahekordistada tegelikku läbilaskevõimet (ja vähendada latentsust poole võrra). Nii saate pakkuda kõikidele klientidele ribalaiuse suurendamist kuni 100 Mbit/s ilma seadmeid vahetamata, korraldada reklaami või võtta neilt kohe kaks korda rohkem raha.

Teisel juhul (ilma kahekordistamata) järgime sama strateegiat, kuid kasutame ühe raadiomooduliga seadmeid. Need maksavad ligikaudu kaks korda rohkem. Majadega pilt on kõik kaetud oranžiga, mis sümboliseerib ühe ühise kanali kasutamist kõigi jaoks.

3. Ühendus satelliitkanali kaudu.

Sel juhul osutus objektijuht sitapeaks ega jaganud oma optikat. Ümberringi on ainult metsad, heinamaad ja künkad. Ainus lahendus, mis võib kuidagi inimestele Interneti anda, on kahesuunaline satelliitkanal. Tricolor pakub täna sümboolse hinna eest piiramatut andmemahtu kuni 40 Mbit/s kliendi kohta. Jääb vaid paigaldada külaelanikele mitu komplekti, võtta kasutusele Meshi võrk ja nautida nende väikest monopoli.

Kiirused on väikesed, aga alternatiive pole. Lisaks saate alati lisada veel paar satelliidikomplekti ja suurendada üldist läbilaskevõimet (jah, jällegi horisontaalne skaleerimine).

Tulemused

Üldiselt saame kõik ülaltoodu kokku võtta tabeli kujul.

Loodan, et see oli informatiivne. Järgmistes artiklites analüüsime Mesh-võrkude marsruutimisprotokolle ja tegelikult ka seda, milliseid tehnoloogiaid neis võrkudes kasutatakse.

Näeme.

Lugupidamisega,
Evil Wireless.
@EvilWirelessMan