Mesh-сеть — это группа устройств, подключенных друг к другу., например, шлюз Интернета вещей, который действует как единая сеть в вашей комнате, Mesh-сеть — это несколько источников подключения, а не просто шлюз.. С 1960-х годов, сетевые технологии быстро развиваются. Традиционная локальная сеть имеет 6 типы структур приложения, например, обеспечение структуры, структура типа, другие типы структур, и так далее. Они действуют в глобальном масштабе, предоставление технологий передачи данных и большая стабильность. Сегодня, мы подробно познакомим вас с технологией ячеистых сетей.
1. Что такое ячеистая сетевая технология？
Развитие сетевых технологий принесло огромные изменения в человеческое общество.. Людям стало легче общаться, более удобен для передачи информации, и даже способствовал технологической революции и модернизации промышленности.. Развитие сети от ранней проводной сети и военной сети до нынешней беспроводной сети и глобальной сети значительно снизило стоимость связи между людьми.. Сетевые технологии позволяют людям мгновенно узнавать о мировых делах в сфере глобальной торговли и торговли., и действительно осознает равенство глобального обмена информацией. Однако, путь, выбранный традиционной технологией локальной сети в процессе разработки, сегодня, по-видимому, имеет определенные узкие места и ограничения из-за технических ограничений.. Способ решения этой проблемы — «вернуться к исходному намерению» и двигаться к Mesh-сети., то есть, структура ячеистой сети.
2. Что такое Mesh-сеть IoT?
Ячеистая сеть — это метод топологии локальной сети. Он сочетает в себе использование узлов инфраструктуры (такие как Мосты, устройства, и переключатели) которые непосредственно, динамически, и неиерархически связаны для эффективного перемещения данных к клиентам и от них.. Такая топология сети гарантирует, что ни один узел не будет полагаться на передачу данных.. Таким образом, если узел выходит из строя, сеть может «восстанавливаться» и перенаправлять данные, используя такие алгоритмы, как «мост по кратчайшему пути». (СПБ), которые описаны в стандарте IEEE 802.1aq.. Это делает ячеистые сети более надежными, когда подключение имеет первостепенное значение, а некоторые узлы работают со сбоями или дестабилизируются..
Ячеистая сеть будет использовать лавинную рассылку, или маршрутизация, метод, который обычно поставляется с одним типом данных. Методом заливки, каждый входящий пакет доставляется по каждому доступному исходящему соединению, кроме соединения, поступающего от него. Использование методов маршрутизации, данные перемещаются по другим узлам, пока не достигнут пункта назначения, а затем отправляется в его местоположение. Затем ячеистая сеть настраивается так, чтобы обеспечить возможность непрерывного соединения и перенаправление данных по недоступным путям.. Снова, это позволяет сети достичь стандарта надежности и эластичности, который крайне необходим организациям, желающим воспользоваться преимуществами низкого потребления., приложения IoT с низкой скоростью передачи данных.
3. Как работает Mesh-сеть?
В настоящее время SIG MESH использует сетевую технологию MESH, основанную на протоколе лавинной рассылки..
Mesh-сеть состоит из мобильного телефона и узла., где Mobile — это смартфон, который служит управляющим концом Mesh-сети..
Узел — это узловое устройство в сети.. Сеть BLE Mesh реализована путем вещания. Основные шаги::
• а. Отправка управляющих или считываемых данных с мобильного терминала на узел А.
• б. Сообщение транслируется узлом A..
• с. Когда узел B получает сообщение от узла A, он передает сообщение от узла A.
• д. По аналогии, используйте метод заражения, чтобы распространить сообщение от десяти до десяти, чтобы все устройства в радиусе действия беспроводной сети могли получить это сообщение.
MESH также будет выполнять специальное шифрование данных в сети, чтобы предотвратить кражу сетевых данных с помощью мониторинга и атак «человек посередине»..
4. Архитектура ячеистой сети
Базовая топология сети
Базовая структура локальная сеть включает древовидную структуру, структура автобуса, звездная структура, распределенная структура, и так далее. Звездчатая структура сейчас наиболее широко используется.. Преимуществами данной структуры являются высокая пунктуальность., простая структура, и простое управление. Его недостатками являются низкая надежность и более высокая стоимость, чем у других конструкций. Звездная структура принимает середину и узел в качестве центральной точки., и другие узлы подключены к этой центральной точке. Структура шинного типа имеет относительно простую структуру и широкие возможности расширения., но у него есть недостатки: его сложно обслуживать и трудно найти неисправности в структуре филиала.. Структура автобусного типа не имеет явного центра., и каждое сетевое устройство подключено к шине. Для более безопасного и эффективного использования, в настоящий момент, подавляющее большинство действующих коммерческих локальных сетей использует комбинацию различных шаблонов топологии сети, чтобы обеспечить максимальную производительность локальной сети и избежать препятствий..
Типичная сетка (ячеистая сеть) состав
Когда дело доходит до сетки, это означает «сеть», «Сетка» или «Сетка». Это очень просто. Из основного значения Mesh, топология ячеистой сети следующая: все узлы сети в ней соединены один за другим, образуя целостную сеть, и один узел соединен по меньшей мере с еще одним узлом. В эпоху ограниченной сети, очень сложно реализовать сеть с Mesh-схемой на основе сетевого кабеля. В эпоху беспроводной связи, без ограничений сетевых кабелей и использования различных новых технологий, Схема беспроводных Mesh-сетей относительно проста.
5. Беспроводные технологии в ячеистых сетях
Многоканальные переговоры
Когда беспроводная Mesh-сеть получает доступ ко всем видам каналов, узлы MP в сети могут прослушивать один канал только один раз. За использование большего количества каналов, узлы должны динамически переключаться между различными доступными каналами. Для этого необходим механизм координации, обеспечивающий два канала связи.. Все узлы работают на одном канале. Один из способов справиться с этим — разделить временную шкалу на отдельные маяки., в начале каждого разделения маяков, построить временное окно под названием ATIM, и требовать, чтобы в начале временного окна ATIM, все узлы в сети вынуждены переключаться на один и тот же канал. В окне АТИМ, узел, у которого есть данные для отправки, использует управляющее сообщение для согласования канала с получателем.
Назначение каналов
Технология выделения каналов в основном применяется для управления и использования большего количества каналов в многоканальной беспроводной Mesh-сети.. Обеспечивая хорошее сетевое соединение, это снижает вероятность конфликта каналов в Mesh-сети и повышает эффективность сети.. В отличие от технологии многоканальных переговоров, Технология выделения каналов заключается в выделении нескольких каналов в ячеистой сети со стороны разделения частотного ресурса канала. Например, один набор каналов определен для соединения между MP, и другой набор каналов определен для соединения между MAP и MeshSTA.. Групповое разделение — это широко используемая схема распределения каналов беспроводной Mesh-сети.. Он разбивает все соседние узлы произвольного узла MP на пакеты., а затем назначает
каналы для каждой партии равномерно; каналы, выделенные каждой группе, выбираются в пределах окрестности конфликта узлов. Назначается наименее используемый канал и гарантируется соединение между группами..
Обнаружение сети
Технология обнаружения сети в основном используется для обнаружения новых узлов и соседних узлов в Mesh-сети и создания соответствующих списков информации.. Обнаружение сети в основном выполняется посредством ведения списков и сканирования сети.. Сетевое сканирование означает, что узлы MP в беспроводной Mesh-сети контролируют окружающие их соседние узлы, активно отправляя или отслеживая сигналы маяка., в то время как ведение списка заключается в передаче сети. В список добавляется информация о соседних узлах, принадлежащих к одной Mesh-сети, найденная при сканировании. Если соседний узел оказался новым, тогда вся сеть сможет использовать таблицу маршрутизации для ее обнаружения..
Переадресация маршрута
Ячеистые соединения и поиск пути определяют многие технические характеристики и преимущества беспроводных ячеистых сетей.. Эффективность использования ячеистых соединений в ячеистых сетях и производительность сети зависят от конструкции маршрутизации и пересылки.. При разработке протокола маршрутизации беспроводной Mesh-сети, Необходимо отметить, что, прежде всего, маршрутизация не должна основываться только на «минимальном количестве переходов», но должен всесторонне учитывать различные показатели производительности и выбирать маршрутизацию после всесторонней оценки.. Во-вторых, должна быть обеспечена отказоустойчивость сети. и надежная поддержка позволяют быстро выбрать взаимозаменяемую сеть, чтобы избежать прерывания предоставления услуг после завершения работы беспроводной сети.. в-третьих, необходимо уметь с помощью технологий организации дорожного движения выполнять балансировку нагрузки между несколькими дорогами и максимально использовать ресурсы системы.. В-четвертых, требуется поддержка MP и MeshSTA одновременно. Обычно используемые протоколы маршрутизации беспроводной Mesh могут относиться к протоколам маршрутизации сети AdHoc.. Несколько типичных протоколов маршрутизации включают протокол динамической маршрутизации источника. (ДСР), Протокол маршрутизации вектора расстояния последовательности назначения (ДСДВ), Алгоритм маршрутизации временных заказов (ТОРА), и специальный протокол векторной маршрутизации по требованию (АОДВ), так далее. DSR — это наиболее распространенный протокол реактивной самоорганизующейся маршрутизации на основе одноранговой топологии., который характеризуется применением стратегии активного кэширования и извлечением информации о топологии из исходной маршрутизации., и создание маршрутов путем сравнения.
Сетчатая безопасность
Однофункциональная многопролетная точка доступа Mesh призвана реализовать свою уникальную безопасность., организовать управление и внедрение Mesh из сети; каждая цель и область узлов Mesh; Защита инвалидов. Технология безопасности Mesh была предложена для решения этих проблем безопасности..
Для целенаправленного решения этих проблем безопасности, Предлагается технология Mesh-безопасности..
6. Примеры применения технологии ячеистых сетей
• Связь на поле боя: Беспроводная одноранговая сеть является предпочтительной технологией для цифровой связи на поле боя из-за отсутствия сетевых средств., быстрое развертывание, и высокая прочность. Его можно использовать на поле боя для выполнения таких задач, как мониторинг дружественных сил и оборудования., разведка сил и местности противника, оценка военного ущерба, позиционирование и отслеживание, и обнаружение биохимических атак; Боевые группы флота, требующие связи, также могут быть созданы через мобильные специальные сети.. связь без необходимости полагаться на наземные или спутниковые системы связи. Помимо войн, В мирное время также используются беспроводные сенсорные сети для обнаружения вторжений противника посредством классификации и анализа звуковых и вибрационных сигналов., с целью осуществления защиты национальной безопасности.
• Экстренная связь: После стихийных бедствий, таких как землетрясения, наводнения, и жестокие тропические штормы. Объекты сетей фиксированной связи могут быть разрушены или выйти из строя в нормальном режиме.. Для экстренного спасения и обучения в случае стихийных бедствий, беспроводная одноранговая сеть, сетевая технология, которую можно быстро развернуть, не полагаясь на какие-либо стационарные сетевые средства., необходим.
• Мониторинг окружающей среды: яn сетевые сценарии, такие как защита дикой природы, мониторинг почвы, и мониторинг атмосферы, есть такие проблемы как большое количество узлов, широкий выбор типов данных, огромное количество данных, и обширная зона наблюдения. Несколько узлов мониторинга образуют беспроводную самоорганизующуюся сеть для достижения цели построения автономной сети большой площади с низкими затратами и последующего подключения к общедоступной сети через шлюз для мониторинга окружающей среды без прокладки и обслуживания большого количества инфраструктур..
• Космическое развитие: Полностью охватить инфраструктуру в космосе — невыполнимая задача. Существующие методы спутниковой связи имеют плохую масштабируемость и не могут удовлетворить требования к пропускной способности гражданских служб в больших масштабах.. Через беспроводную самоорганизующуюся сеть между узлами, в сочетании с режимом оппортунистической маршрутизации с переносом сохранения, реализована функция мобильной связи в процессе развития Вселенной.
• Промышленная сфера: В угольных шахтах и нефтехимии с проблемами легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ., беспроводные сенсорные сети могут использоваться для сбора данных в опасных средах, и аномальные сигналы тревоги могут быть обнаружены в любое время, тем самым повышая точность и скорость реагирования на опасные ситуации и снижая количество жертв.. . Кроме того, в сфере современного производства, рабочие от производственных линий до сложных машин и оборудования пытаются установить соответствующие сенсорные узлы, чтобы быть в курсе рабочего состояния оборудования, выявляйте проблемы на ранней стадии и своевременно устраняйте их, тем самым эффективно сокращая потери и несчастные случаи. заболеваемость.
• Медицинская сфера: ССенсорные сети в беспроводных одноранговых сетях также имеют определенные применения в медицине и здравоохранении.. Такие, как врач, обеспечивают большое удобство.
7. Ячеистая сеть Плюсы и минусы
• Соединение узлов: Каждый из этих узлов в локальной сети объединяется один за другим, чтобы представить очевидную децентрализованную ситуацию., и каждый узел соединен как минимум с двумя другими узлами. Все APS состояли из беспроводных ретрансляционных каналов, работающих в одноранговой сети., расширение беспроводных «горячих точек» в ортодоксальных сетях WLAN до беспроводных «горячих точек», которые действительно обеспечивают большую зону покрытия.
• Самоконфигурация: Точки доступа в беспроводной ячеистой сети упрощают управление и обслуживание сети благодаря собственным возможностям автоматической настройки и централизованного управления..
• Самоисцеление： Точка доступа в беспроводной ячеистой сети предоставляет другие пути с помощью собственных функций автоматического обнаружения и соединения с зимней маршрутизацией для устранения влияния одиночной неисправности на услуги..
• Высокая пропускная способность: Он расширяет беспроводную «горячую точку» в традиционной WLAN до беспроводной «горячей точки», которая действительно покрывает большую территорию.， и обновляет оригинал из-за увеличения расстояния WLAN и низкой скорости широкополосного доступа.. Кроме того, используя систему структур Mesh, сигнал может избежать помех в слепой зоне и плавно передавать сигнал.
• Высокий коэффициент использования: В односкачковой сети, фиксированная точка доступа подключена и используется многими устройствами, а доступность сети связи точки доступа обратно пропорциональна количеству сетевых устройств. В ячеистой сети, проблема снижения доступности сети связи точки доступа не возникнет. Потому что любой узел Mesh-сети является точкой доступа., если доступность одной из сетей связи AP недоступна, данные автоматически переподключатся к новой точке доступа..
• Совместимость: Mesh принимает стандартный формат 802.11b/g/n/ac., который широко совместим с беспроводными клиентскими терминалами.
8. Ячеистая сеть лучше, чем Wi-Fi?
Беспроводная ячеистая сеть, также называется «многопереходной» сетью, это новый тип технология беспроводной сети это совершенно не похоже на традиционные беспроводные сети, Беспроводная ячеистая сеть — это новый тип сетевой структуры.. Многоскачковая маршрутизация и сетевая технология «точка-точка» лежат в основе беспроводной сети.. Он имеет особенности мобильного широкополосного доступа.. Кроме того, он способен динамически расширяться, самобалансирующийся, самоисцеление, самоуправляющийся, и самоорганизующиеся сети. Wireless Mesh более продвинут, чем Wi-Fi, с точки зрения сетевого метода., мобильность, и дальность передачи, и он также имеет характеристики Wi-Fi.
Поэтому, беспроводная Mesh-сеть может обеспечить Wi-Fi, помогая увеличить расстояние передачи и мобильность., и оказать большую помощь в расширении приложений Wi-Fi. Кроме того, на основе текущего популярного приложения терминалов, беспроводная Mesh может быть быстро продвинута с помощью Wireless Mesh. Поэтому, беспроводные Mesh-сети и Wi-Fi совместимы и дополняют друг друга.
В ортодоксальной беспроводной локальной сети (WLAN), если пользователь хочет общаться, он должен сначала подключиться к фиксированной точке подключения (АП), и каждый пользователь должен подключиться к беспроводной линии, подключенной к точке доступа, для доступа к сети.. Сеть перехода. В отличие, любой узел беспроводного устройства в беспроводной Mesh-сети может одновременно играть роль маршрутизатора и точки доступа.. Между каждым узлом возможна прямая связь «один к одному» или «один ко многим»., и каждый узел может передавать и принимать сигналы.
9. История развития технологии ячеистых сетей
В 2001, Inter и другие производители впервые предложили архитектуру беспроводной сети Mesh., которая в основном использовалась как внутренняя сеть вооруженных сил США в начале эксперимента.
В 2003, Nortel Networks запустила двухточечную Wi-Fi плюс архитектуру специализированной сети Mesh и планы по объединению ее с традиционными телекоммуникационными сетями для формирования в будущем дополнительной бесшовной роуминговой сети..
С 2004, Mesh беспроводные специальные сети использовались при построении широкополосных городских сетей., особенно в новых «беспроводных широкополосных городах» и строительстве интеграции нескольких сетей в последние годы.
Ячеистая одноранговая сеть — это разновидность беспроводной локальной сети., то есть, сеть с ячеистой структурой, также известная как сеть «mulTI-hop». В ячеистой сети, все узлы подключены к одному из них, каждый узел имеет несколько каналов подключения, и все узлы образуют целостную сеть, технология, которая динамически создает новые ссылки для соединения с другими узлами, у него есть сеть. Среди его преимуществ — масштабируемость., простая и удобная сеть, и так далее. На основе этих преимуществ, это может значительно снизить стоимость и сложность развертывания сети для пользователей..
