Головна > Віруси > Технологія бездротової інтелектуальної мережі SmartMesh. Нашу мережу не здолати (що таке MESH-мережі, та з чим їх їдять) Основні особливості побудови mesh мереж


Технологія бездротової інтелектуальної мережі SmartMesh. Нашу мережу не здолати (що таке MESH-мережі, та з чим їх їдять) Основні особливості побудови mesh мереж




У бездротових мереждві вічні проблеми: низька швидкість та погана якість покриття, причому друга тягне за собою першу. Здавалося б, стандарт 802.11ac поставив крапку в питаннях швидкості: бездротового гігабітного підключення вистачить для будь-яких потреб, і залишилося тільки розібратися з покриттям, щоб отримати максимальну швидкістьу будь-якому куточку великого будинку і навіть на вулиці.

До недавнього часу, для покращення покриття Wi-Fi використовувалися звичайні точки доступу, підключені кабелем до локальної мережіабо приймають радіосигнал і передають його далі. Це дешеве рішення, яке має істотний недолік: кожна мережа Wi-Fi створює окремий ідентифікатор SSID і вимагає окремого пароля, а якщо ви використовуєте два діапазони, 2.4 ГГц і 5 ГГц, то для двох точок доступу у вас буде цілих 4 Wi-Fi мережі. Крім того, навіть найсучасніші смартфони та ноутбуки не завжди нормально перемикаються між двома базовими станціямиз однаковим SSID-ом, і трапляється таке, що перебуваючи в зоні впевненої роботи однієї Wi-Fi станції, ви, як і раніше, підключені до іншої повільнішим каналом.

Компанія Zyxel нещодавно випустила на російський ринок рішення Multy X, комплект бездротового обладнання, що забезпечує впевнену роботу Wi-Fi на площі до 446 кв.м. В основі Multy X лежить технологія Mesh, і перш ніж ми продовжимо знайомство з новинкою, коротко розповімо, що таке.

Mesh - найпростіша концепція комп'ютерних мереж в історії

Mesh – це не так технологія бездротових мереж, як концепція, орієнтована на споживача. Досі налаштування Wi-Fiявляє собою складність для деяких верств населення, а якщо говорити про зв'язку кількох точок доступу у великому котеджі або великій квартирі, це темний ліс навіть для багатьох сисадмінів. Ідея Mesh у наступному: ви підключаєте першу точку доступу до вашого домашнього роутера, берете в руки смартфон і авторизуючись через аккаунт у соцмережах, одним натисканням кнопки налаштовуєте Wi-Fi, потім берете другу точку доступу та зі смартфоном в руках встановлюєте її там, де підкаже вам розумний додаток. З третьою, четвертою та п'ятою точками доступу чините аналогічно. Вам не потрібно ні якихось знань, ні досвіду налаштування мережі.

На відміну від ретрансляторів Wi-Fi, що підключаються до локальної мережі по дроту, Mesh-пристрої з'єднуються один з одним по виділеному бездротовому каналу частотою 5 ГГц, так званому Backhaul, для якого виділено окремий радіомодуль, тому вони повинні встановлюватися в межах доступу один одного сигналу . Для роботи Mesh-пристроїв не потрібний маршрутизатор, що особливо важливо в 3G/4G мережах: встромив у точку доступу LTE-свисток - і користуйся бездротовим інтернетом.

Де б ви не знаходилися в межах дії Mesh мережі, ваш смартфон або ноутбук автоматично підключатиметься до найближчого хот-споту з одним і тим же ім'ям мережі SSID і одним і тим самим паролем. Mesh-мережа є одноранговою, тому випадання однієї або кількох точок доступу для неї не становлять загрози - аби зберігся бездротовий канал між пристроями, що залишилися в роботі.

Комплект Zyxel Multy X

Точки доступу типу Mesh продаються комплектами, щоб полегшити налаштування покупцем та уникнути зайвих проблем із сумісністю, продукт компанії Zyxel не став винятком, і Multy X поставляється в незвичайній здвоєній коробці, проклеєній зсередини м'яким полімерним матеріалом. Оскільки з часом власнику Mesh-мережі може спасти на думку розширити покриття установкою додаткових пристроїв, З другої половини цього року Zyxel Multy X буде продаватися і поштучно. Усього на даний момент підтримується робота 3 вузлів в одній мережі Mesh.

Технічно, кожен пристрій Multy X є 3-діапазонною точкою доступу з одним радіомодулем для частоти 2.4 ГГц і двома радіомодулями для 5 ГГц діапазону. Виділене з'єднання між вузлами (названий Backhaul) здійснюється на швидкості до 1733 Мбіт/с по 5 ГГц радіо каналу в режимі 4x4 MU-MIMO і не впливає на продуктивність клієнтського 5-гігагерцового діапазону. До речі, за швидкістю Backhaul з'єднання, Zyxel Multy X вдвічі обганяє Google WiFi і Linksys Velop зі своїми бідними 867 Мбіт/с, а дешевші рішення типу TP-Link Deco M5 взагалі мають виділеного межузлового з'єднання, і ділять загальну ширину каналу для клієнтів та зв'язки між собою.

Швидкість 2.4-гігагерцового каналу становить 400 Мбіт/с, що загалом, небагато за сучасними мірками, і багато виробників мережного обладнання взагалі не намагаються вичавити максимум із цієї частоти, об'єктивно вважаючи, що цей діапазон відходить у минуле, поступаючись 5 Гігагерцям .

Для обох клієнтських частот, 2.4 та 5 ГГц використовується режим 2x2 MU-MIMO, що обіцяє високу продуктивність роботи навіть зі старими Wi-Fi пристроями стандарту 802.11n. Загальна пропускна спроможністьмережі не повинна знижуватися за великої кількості підключених клієнтів.

Кожна точка доступу має 4 Ethernet портузі швидкістю 1 Гбіт/с, з яких 1 може використовуватися для доступу в інтернет (WAN), а 3 - для підключення провідних клієнтів, наприклад персональних комп'ютерів, IP-камер або NAS-ів. Дротового каналу Backhaul між вузлами не передбачено, хоча ця функція реалізована в багатьох аналогах і може бути дуже корисною, коли треба прокинути бездротову мережу через товсте залізобетонне перекриття.

Натомість є USB 2.0 порт, який планується використовувати у майбутніх прошивках для підключення модему та модуль Bluetooth для зв'язку зі смартфоном. Ми підключали Mutly X модем Yota- він не визначився, звичайна флешка так само не заробила, і навіщо тут цей порт для нас залишилося загадкою.

Корпус Zyxel Multy X не має кріплення на стіну, він навіть не розбирається і, судячи з фотографій на сайті виробника, істотна частина внутрішнього простору відведена під величезний радіатор охолодження. А грітися тут є чому.

Технічні характеристики Zyxel Multy X

  • 4-ядерний процесор Qualcomm IPQ 4019
  • 512 Мб ОЗУ
  • 4 Гб флеш
  • 9 внутрішніх антен
  • 1 порт WAN 1 Gbps
  • 3 порти LAN 1 Gbps
  • Один порт USB 2.0 (працюватиме в наступних прошивках)
  • Bluetooth BLE 4.1
  • Харчування – 12 В, 3А, 25 Вт

Розібравшись із зовнішністю пристрою, давайте подивимося, чим він цікавий з погляду софту.

Налаштування та початкове встановлення

Оскільки основна концепція Mesh пристроїв - це максимальна простота використання, навіть web-інтерфейсу у Zyxel Multy X немає, а всі налаштування виконуються тільки з Android або iOS смартфона. Завантажуємо з Google Playсвіжу версію програми Multy та переходимо до ініціалізації. Початкове налаштування вузлів здійснюється через Bluetooth, а коли все закінчиться, ви зможете керувати пристроями через інтернет з хмари myZYXELcloud, з тієї ж програми.

Незважаючи на те, що програма має англомовний інтерфейс, розібратися в ній не складно. Крок за кроком слідуємо інструкціям: вмикаємо Bluetooth на телефоні, вмикаємо живлення на точці доступу, чекаємо поки заблимає світлодіодна індикація і задаємо ім'я та пароль для нової бездротової мережі. Загалом, писати тут особливо нема чого - весь процес налаштування першої Multy ви можете побачити на скріншотах. Так, зовсім забув додати, що вам потрібно підключити точку доступу до домашньої мережі через WAN порт, адже без доступу до інтернету налаштування не закінчиться.

Другий вузол Zyxel Multy X налаштовується аналогічно, з тією лише різницею, що софт сам підкаже вам, чи потрібно розмістити другу точку доступу ближче до першої чи навпаки – подалі, як у нашому випадку. На налаштування кожного пристрою йде десь по 5 хвилин, і основний час – це очікування, поки програма все зробить сама. На останньому етапі програма запропонує вашому смартфону підключитися до створеної бездротової мережі та використовувати її для роботи в Інтернеті.

Насамкінець, традиційні автоматичні оновлення прошивки всіх пристроїв Zyxel Multy X у домашній мережі та присвоєння імен як вузлам, так і приміщенням, в яких встановлені пристрої.

Слід мати на увазі, що Zyxel Multy X створює тільки одну мережу з IP-адресами 192.168.212.x, і параметри адрес міняти не можна. Кожен підключений пристрій можна визначити до однієї з груп типу - наприклад до смартфонів, бездротовим камерам, Ноутбукам і так далі, а потім налаштувати відключення за розкладом (це і є горезвісна функція Parental Control).

У програмі на смартфоні вбудований тест інтернет-підключення вашої бездротової мережі. Ви можете протестувати швидкість обміну між точками доступу Zyxel Multy X, щоб вибрати найкраще місцеїх установки, а також швидкість, на якій кожна точка доступу підключена до інтернету. Це дуже корисна інформація, і мабуть, основне, для чого можна заходити в програму налаштування після того, як все буде зроблено.

За замовчуванням використовується топологія типу Daisy Chain, яку можна переключити на «зірку», але робити це не рекомендується, тому що ви втратите як у швидкості, так і на відстані взаємного розташування пристроїв. Для доступних ззовні серверів (відеоспостереження або NAS) існує DMZ-порт, який працює, коли точки доступу встановлені в режимі NAT. Є також можливість встановлення мостового з'єднання, але перемикати Multy X в режим bridge не рекомендуємо.

До речі, треба мати на увазі, що тільки початкове налаштування Multy X виробляється по Bluetooth, надалі для підключення до девайсу буде потрібно інтернет. Якщо Multy X не підключений до Інтернету, на нього ніяк не зайти і нічого з ним не зробити- тільки повністю скидати всі установки та налаштовувати заново.

Для багатьох наших читачів налаштування Wi-Fi - така сама проста процедура, як переустановка Windows. Ми можемо зробити це із заплющеними очима, і нам важко оцінити всі ті спроби спрощення даного процесу. На мій погляд, у програмі Zyxel Multy X не вистачає тільки російської мови, і як тільки вона з'явиться, встановити Wi-Fi зможе і пенсіонер і відчайдушна домогосподарка, не кажучи вже про дітей, які нас ще чогось нового навчать. Погляньмо, як воно працює.

Тестування

Насамперед перевіряємо швидкість з'єднання між нодами та від точки доступу до інтернету. Zyxel заявляє про швидкість інтерконекту Backhaul, що дорівнює 1.7 Гбіт/с. Ця швидкість досягається лише на прямій видимості, коли точки доступу працюють без перешкод. При тестуванні швидкість Backhaul була наступною:

  • Пряма видимість, 5 метрів – 520 Мбіт/c
  • 5 метрів, 1 бетонна стіна – 460 Мбіт/с
  • 10 метрів, пряма видимість – 480 Мбіт/с
  • 10 метрів, 2 бетонні стіни – 450 Мбіт/с
  • 10 метрів, 3 бетонні стіни – 60 Мбіт/с
  • 10 метрів, 3 бетонні стіни – 32 Мбіт/с

Перші тести показують, що досягти швидкості інтерконнекту вище 500 Мбіт/с вдається тільки в ідеальних умовах, ймовірно заявляючи швидкість Backhaul на рівні 1.7 Гбіт/с, компанія Zyxel мала на увазі передчасне з'єднання 3 точок доступу між собою, а не пряме з'єднання двох вузлів. Ніякого дива у поширенні бездротового сигналу у Multy X немає - точно така ж потужність, як і у всіх точок доступу стандарту 802.11ac, вбудовані антени, і як результат - швидке згасання при проході через залізобетонні перепони.

Наступний тест – це перехід Wi-Fi клієнта від однієї точки доступу до іншої, щоб працювати з найбільш якісним сигналом. Програма Multy має вбудований вимірювач рівня сигналу, так давайте підключимося до бездротової мережі та прогуляємось від одного хот-споту до іншого. Коли рівень сигналу йде із зеленої зони (-60 дБ) в жовту (-85 дБ), смартфону потрібно всього близько 30 секунд на перемикання до найближчої точки доступу Multy X. Це гарний показник.

Ping через дві Zyxel Multy: клієнт - Multy - Multy - дротовий Ethernet

Наші тести показують, що різниця при підключенні між першим та другим вузлами Multy X становить 6-7 мілісекунд. Для веб-серфінгу, відеодзвінків та месенджерів це не має жодного значення, і навіть у динамічних мережевих іграх ви не відчуєте гальма мережі, так що побоювання щодо гальм Mesh для онлайн геймерів безпідставні.

Ціна запитання

Вартість комплекту Zyxel Multy X, що складається із двох вузлів, становить 26 тисяч рублів. Додаткову точку доступу Multy X можна придбати за 14 тисяч рублів.

Комплекти для Wi-Fi Mesh – це найдорожче домашнє мережеве обладнання за всю історію бездротових мереж. Тут ви платите за зручність налаштування зі смартфона і за зв'язок вузлів бездротовим каналом, на який винесений окремий радіомодуль, а також за роботу з єдиним SSID-ом.

Для порівняння, приблизно за 16 тисяч рублів можна купити 4 точки доступу Zyxel NWA1123-AC v2 з підтримкою стандарту 802.11ac та частотою 5 ГГц, а на заощаджені гроші запросити сисадміна з червоним дипломом, щоб він усе налаштував за вас. Якщо тягнути дроти до точок доступу ніяк не хочеться, то Zyxel має чудовий комплект вартістю близько 8400 рублів, що складається з Powerline адаптера Pla 5206 v2 і Powerline репітера Pla5236.

Так, звичайно можна згадати про те, що Zyxel Multy X підтримує керування за допомогою голосового помічника Amazon Alexa, але поки що цю властивість важко оцінити.

Висновки

Якщо ви вважаєте, що чим дорожче Wi-Fi пристрій, тим більше в ньому має бути функцій, то Zyxel Multy X, як і всі домашні комплекти Wi-Fi Mesh – не для вас. Взагалі, якщо ви знаєтеся на комп'ютерному і мережеве обладнання, ви зможете зробити все дешевше та швидше.

Якщо вам важливо, щоб Wi-Fi змогла налаштувати навіть морська свинка, і вам потрібна висока швидкістьна великої площі, як наприклад у котеджах, на дачній ділянці, або на будь-якому іншому об'єкті, але думати, а тим більше тягнути дроти вам ліньки, то Zyxel Multy X - це найкраще, що сьогодні доступно на ринку з Mesh-комплектів. По-перше, 3 LAN порти зі швидкістю 1 Гбіт/с для NAS-ів, інтернет-речей, IP-камер і т.д., окремий модуль радіозв'язку між нодами, яких може бути до трьох штук, заявлене покриття в 466 кв. м та управління через хмарний сервіс MyZyxelCloud.

Михайло Дегтярьов (aka LIKE OFF)
25/04.2018

Присутність точки доступу (Access Point) та модуля WiFi, наприклад у ноутбуці, дозволяє організувати бездротову мережу в так званому режимі Infrastructure. За великим рахунком, цей режим можна назвати Майстер-відомий, коли AP грає роль головної скрипки, а WiFi підключаються безпосередньо до цієї самої AP. Напевно багато хто з вас вже мають досвід роботи з місць вживання прохолодних напоїв та приємного проведення часу, де розгорнуті WiFi-мережі. Однак варто згадати, що навіть два WiFi-модулі можна змусити грати за іншими правилами, виставивши їх у режим роботи Ad-Hoc. У цьому випадку вже немає головного пристрою та підлеглого, вони є однотипними. Ось тут-то нас і чекають приємні сюрпризи, а саме з'являється можливість організувати mesh-мережа (у нас вона називається як "комірчаста", але я думаю, що саме англійський варіант приживеться). Чим хороша mesh-топологія? По-перше, мережа створюється із відносно дешевих модулів, кожен з яких по радіоканалу з'єднаний з усіма сусідами в зоні видимості. Друга важлива властивість - мережа з цих модулів самоорганізується і здатна відновлюватися при виході з ладу деяких вузлів. І третє – низька вартість підтримки мережі – раз вузли можуть постійно "бачити" та "відчувати" стан сусідів і відповідно приймати рішення про зміну маршрутних таблиць, то підтримка в даному випадку полягає у правильному включенні до мережі побутового електроживлення.

Але не варто думати, що мінусів немає. Звичайно, вони є: це і додатковий службовий трафік, який зобов'язаний курсувати по мережі, і проблема в правильному виборіпрограмних комонентів, а саме, протоколів обміну - коли мережа складається з 10 вузлів, проблем немає, але при наявності 100 і більше вузлів доводиться замислюватися про ефективний вибір маршрутів. І це завдання розробників.

Архітектура Mesh-мережі

Топологія Mesh ґрунтується на децентралізованій схемі організації мережі, на відміну від типових мереж 802.1 1a/b/g, які створюються за централізованим принципом. Точки доступу, що працюють у Mesh-мережах, не лише надають послуги абонентського доступу, а й виконують функції маршрутизаторів/ретрансляторів для інших точок доступу тієї самої мережі. Завдяки цьому з'являється можливість створення сегмента широкосмугової мережі, що самовстановлюється і самовідновлюється.

Mesh-мережі будуються як сукупність кластерів. Територія покриття поділяється на кластерні зони, кількість яких теоретично не обмежена. В одному кластері розміщується від 8 до 16 точок доступу. Одна з таких точок є вузловою (gateway) і підключається до магістрального інформаційного каналу за допомогою кабелю (оптичного або електричного) або радіоканалу (з використанням систем широкосмугового доступу). Вузлові точки доступу, як і інші точки доступу (nodes) в кластері, з'єднуються між собою (з найближчими сусідами) по транспортному радіоканалу. Залежно від конкретного рішення точки доступу, можуть виконувати функції ретранслятора (транспортний канал) або функції ретранслятора та абонентської точки доступу. Особливістю Mesh є використання спеціальних протоколів, що дозволяють кожній точці доступу створювати таблиці абонентів мережі з контролем стану транспортного каналу та підтримкою динамічної маршрутизації трафіку оптимальним маршрутом між сусідніми точками. При відмові будь-якої з них відбувається автоматичне перенаправлення трафіку іншим маршрутом, що гарантує не просто доставку трафіку адресату, а доставку за мінімальний час. Процедура розширення мережі в межах кластера обмежується встановленням нових точок доступу, інтеграція яких у існуючу мережу відбувається автоматично. Недолік подібних мереж у тому, що вони використовують проміжні пункти передачі даних; це може спричинити затримку при пересиланні інформації і, як наслідок, знизити якість трафіку реального часу (наприклад, мови або відео). У зв'язку з цим є обмеження на кількість точок доступу в одному кластері. На сьогоднішній день випускається Mesh обладнання як зовнішнього, так і внутрішнього розміщення.

Стандарти бездротової передачі даних, що використовуються для побудови Mesh-мереж

Як уже говорилося вище, основою для реалізації Mesh-мереж на сьогоднішній день є стандарт IEEE 802.11 (Wi-Fi). Устаткування стандарту pre-Wi-МАХ вже сьогодні застосовується для підключення вузлових точок Mesh-мереж до магістральних каналів (Tropos, Nortel та ін.). Враховуючи технологічні переваги WiMAX, даний стандарт(особливо в його мобільної версії) використовуватиметься для організації абонентського доступу. Однак початок цього процесу слід зарахувати на момент появи на ринку дешевих абонентських пристроїв.

Wi-Fi Mesh-мережі

Сервісні можливості

Хендовер

В даний час у стандарті 802.11 немає строгих специфікацій щодо реалізації хендо-вера ("безшовного" переміщення абонентів між точками доступу). Однак для забезпечення такого переходу передбачені спеціальні процедури сканування ефіру та приєднання ("association"). Реалізація хен-доверу в мережах Wi-Fi може здійснюватися по-різному, наприклад, на базі протоколу Radius або під керуванням інтелектуального бездротового контролера, що організує "тунель" при переході клієнта в зону обслуговування сусідньої точки доступу. У специфікації 802.11k (див. урізання) описані процедури, що дозволяють клієнтському пристрою вибрати точку доступу, до якої слід підключитися перед розривом поточного з'єднання. Крім того, використання алгоритму кешування, передбаченого специфікацією 802. 11i, забезпечує встановлення нового захищеного з'єднання за час, що не перевищує 20-30 мс. Як результат - обладнання з підтримкою механізмів керування 802.11k забезпечує перемикання абонентського пристрою на нову точку доступу протягом не більше 50 мс. Така затримка не буде помічена користувачем, оскільки вона в кілька разів менша за людський поріг сприйняття.

Міжмережевий роумінг

Об'єднання мереж Mesh (проблема роумінгу), а надалі також об'єднання мереж фіксованою та мобільного зв'язкуслужить вирішенню основного завдання: можливості надавати мобільним кінцевим користувачам якомога ширший асортимент послуг за якомога нижчою ціною. Звідси виникає необхідність вирішувати завдання з організації міжмережевого роумінгу згідно з відомим принципом "одна людина - один номер" при переміщенні абонента між мережами різного типу. У межах міської мережі, що складається з набору кластерів, проблема роумінгу під час переходу клієнта з кластера до кластера вирішується механізмами ESSID, WEP/802.1x та VPN. Клієнт, що вільно переміщається, ідентифікується за IP-адресою з організацією віртуальних IP-каналів. Очікується, що у специфікації 802.11s буде описано процедуру об'єднання мереж, у тому числі різного типу. Створення великих мереж 802.11s дозволить усунути нині існуючу проблемупереходу між мережами Wi-Fi, розгорнутими у різних містах.

Мультисервісність

Забезпечення мультисервісності передбачає організацію для клієнта повного спектру IP-послуг, включаючи доступ до Інтернету, VoIP, відеоконференц-зв'язок і т.д. Стандарт IEEE 802.11e дозволяє за умови збереження повної сумісності з діючими стандартами 802.11а/b/g розширити функціональність за рахунок обслуговування потокових мультимедіаданих та надання гарантованої якості послуг QoS. Механізм заснований на пріоритезації трафіку і передбачає організацію контролю смуги пропускання груп користувачів і типів трафіку (голос, відео і т.д.). Практична реалізація QoS дозволяє організовувати не тільки голосові, а й відеосесії для користувачів, які є вкрай вимогливими до безпеки та надійності з'єднання (служби безпеки).

Безпека

Питання безпеки Mesh (захист від нелегальних підключень) є дуже актуальними, особливо для систем міського масштабу, які об'єднують муніципальні, абонентські та корпоративні мережі. Безпека мереж забезпечується у межах специфікацій стандарту 802.11. Стандарт шифрування (Wired Equivalent Privacy, WEP) на сьогоднішній день не відповідає вимогам через слабку стійкість ключа. p align="justify"> Прийняття стандарту 802.11 i (WPA2) робить доступною більш безпечну схему аутентифікації та кодування трафіку. Стандарт IEEE 802.11i передбачає використання у продуктах Wi-Fi таких засобів, як підтримка алгоритмів шифрування трафіку: TKIP (Temporal Key Integrity Protocol), WRAP (Wireless Robust Authenticated Protocol) та CCMP (Counter with Cipher Block Chaining Message Au). Цих алгоритмів достатньо для захисту на рівні абонентського трафіку, але на рівні корпоративного користувача використовуються додаткові механізми, що включають досконаліші способи аутентифікації при підключенні до мережі: криптостійкі методи шифрування, динамічну заміну ключів шифрування, використання персональних міжмережевих екранів, моніторинг захищеності бездротової мережі , технологію віртуальних приватних мереж VPNі т.д.

Інтеграція з існуючими мережами GSM

Переваги інтегрованих мереж Wi-Fi-GSM очевидні, що змушує виробників обладнання активно розвивати цей напрямок. Зусилля у цьому напрямі пов'язані насамперед із створенням механізму міжмережевого переходу. Компанії Motorola, Avaya та Pro-xim розробили універсальні бездротові пристроїі створили форум SCCAN (Seamless Converged Communication Across Networks), вже схвалений IEEE. Альянс SCCAN повинен розробити специфікацію взаємодії між двомережевими пристроями та офісними IP-станціями, здатними працювати і в Wi-Fi, і в стільникових мережах. Технологія UMA (Unlicensed Mobile Access), розроблена американською компанією Kineto Wireless, дозволяє мобільному абоненту перемикатися з мережі GSM на мережу Wi-Fi, не перериваючи розмови. На сьогоднішній день ринок GSM-телефонів із вбудованим модулем Wi-Fi налічує понад 30 моделей та їх кількість неухильно зростає.

Mesh-додатки

Найбільшої ефективності слід очікувати під час реалізації Mesh-мереж масштабу міста (MAN). Особливості організації та використання подібних мереж визначаються соціальною та комерційною доцільністю, при цьому мережі можуть будуватися тільки як корпоративні (муніципальні) або абонентські, або вирішувати обидві завдання одночасно. З точки зору абонентського сервісу подібні мережі вже забезпечують повний спектр IP-додатків - Ethernet, VoIP, real time video.

Абонентські мережі

Головним завданням абонентських мереж є забезпечення доступу користувачів (стаціонарних та мобільних) до ресурсів Інтернету та організація Wi-Fi-телефонії. Особливістю таких мереж є, як правило, висока щільність встановлення точок доступу (близько 10 точок/км2). Цей параметр значною мірою визначається низькою вихідною потужністю клієнтських пристроїв (Wi-Fi-адаптери, телефони), високою щільністю розміщення абонентів (і, отже, необхідністю забезпечувати високу ємність абонентського трафіку), а також характеристиками чутливості точок доступу. Розгортання подібних мереж стає вигідним за досить великої кількості користувачів і нині визначається не технічними, а економічними аспектами. Основні проблеми, з якими доводиться стикатися під час створення Mesh-мереж зовнішнього (вуличного розміщення) у Росії:

· Обмеженість частотного ресурсу (частотні діапазони 802.11 у найбільших містах Росії практично вичерпані);

·необхідність підтвердження результатів радіочастотного планування практичними дослідженнями стану радіообстановки в зоні розгортання мережі (наявність незареєстрованих користувачів);

· Організація розміщення точок доступу в максимальній близькості від абонентів, забезпечення цілодобового електроживлення тощо.

Як приклад можна навести Mesh-мережу компанії "Голден Телеком", що розгортається в Москві і налічує до 3500 точок доступу. Не менш великі проекти на момент написання цієї статті перебувають у стадії реалізації в м. Тайбей та Македонії (у Македонії поставлено завдання організувати повне покриття мережами Wi-Fi 40 міст, тобто на всій території країни площею понад 1500 км 2 ). Типове рішення для мобільних абонентівпередбачає монтаж точок доступу на рівні 10-12 метрів, уздовж вулиць на стовпах міського освітлення, опорах світлофорів, кабельних розтяжках тощо.

Муніципальні мережі

Mesh-топологія дозволяє реалізувати унікальні за своїми можливостями мережі муніципального призначення, орієнтовані служби оперативного реагування (міліція, " Швидка допомога", МНС). Однією з вимог є наявність виробників мобільних роутерів, що монтуються в автомобілях. Основу мережі складають вузлові та абонентські точки доступу, що розміщуються на вулиці (як правило, вздовж доріг) та організуючі зони інформаційного покриття, в яких забезпечується підключення абонентів зі стандартними Wi-Fi-адаптерами. Додатково точки доступу можуть використовуватися для організації управління рухом (світлофори) та збору відеоінформації, з підключенням відеокамер по дротовому або бездротовому інтерфейсу. Підключення користувачів, розташованих усередині приміщень, до зовнішньої мережі здійснюється за допомогою внутрішньо-офісних точок доступу, які характеризуються зниженою вихідною потужністю та "кімнатним" виконанням корпусу. Найбільший інтерес мають мобільні точки доступу, призначені для експлуатації в автомобілях. Використання цих пристроїв не тільки збільшує радіус дії між точками доступу до 800-1200 метрів, а й дозволяє організувати:

·інформаційне забезпечення користувачів всередині автомобіля при провідному або бездротовому підключеннікінцевих пристроїв (ноутбук, PDA тощо);

В· інформаційне покриття в радіусі 300 м навколо автомобіля для абонентів зі стандартними Wi-Fi-адаптерами 802.1 1b/g;

·Контроль положення автомобіля при використанні вбудованого в точку доступу GPS-приймача.

Застосування мобільних точок доступу дозволяє організувати оперативне розширення зони покриття або збільшення інформаційної ємностімережі за рахунок концентрації обладнаних автомобілів у гарячих точках. Механізми самоорганізації Mesh-мережі дозволяють за мінімальний час (визначається часом прибуття автомобілів, обладнаних Mesh-точками доступу) організовувати зону Wi-Fi з передачею оперативної аудіо- та відеоінформації на центральний пульт. Аналіз створення та розвитку Mesh-мереж показує, що існує стійка тенденція об'єднання абонентських та муніципальних мереж. Найчастіше мережі, побудовані за муніципальним замовленням, доповнюються згодом точками доступу та експлуатуються операторами в об'єднаному "муніципально-абонентському" режимі.

Технологічні мережі

Високий рівень автоматизації сучасного виробництва вимагає передачі більших обсягів контрольної та керуючої інформації. З появою на ринку первинних перетворювачів та мікроконтролерів із вбудованими модулями Wi-Fi бездротові рішення при організації технологічних мереж стають все більш затребуваними. Насамперед це стосується багаторівневих мереж передачі даних, призначених для сучасних транспортних систем. Функціональні можливостітаких систем включають збір інформації про об'єкт (технічний стан, ідентифікація вантажу), передачу відеозображень систем безпеки і т.д. Вже реалізовано декілька проектів Mesh-мереж на залізничному транспорті. Типовими завданнями таких проектів є організація абонентського доступу та передача технологічної інформації у поїздах. Точки доступу, розташовані вздовж залізничного полотна, забезпечують організацію зон Wi-Fi у вагонах поїзда, що рухається зі швидкістю до 300 км/год.

Устаткування

На сьогоднішній день більшу частину ринку Mesh-обладнання займають sturtup-компанії, проте ситуація дуже швидко змінюється. Компанії Cisco, Motorola, Nortel, Proxim, Alvarion, Mikrotik, Senao (організація транспортних каналів) – ось далеко не повний перелік відомих виробників, що все більш активно працюють у секторі Mesh-обладнання.

Все представлене на ринку обладнання можна умовно поділити на 3 групи:

В· група № 1 - Single-радіосистеми з одиночним радіоблоком, що використовують антени кругової діаграми спрямованості;

· Група № 2 - Dual-радіосистеми з двома радіоблоками, що використовують антени кругової діаграми спрямованості;

· Група № 3 - Multi-радіосистеми, що використовують роздільні радіоблоки для організації транспортного та абонентського доступу із застосуванням спрямованих антен.

Основні технічні характеристикиобладнання наведено в нижче.

Група №1. Single-радіо

При використанні Single-Радіо один радіомодуль в частотному діапазоні (2,4 ГГц) застосовується для організації абонентського доступу та транспортного каналу між точками. Враховуючи щільність установки точок доступу та обмеженість частотного ресурсу, для виключення їхнього взаємного впливу потрібно дуже ретельне частотне та структурне планування мережі. Число переходів (hops) трафіку між точками доступу має становити трохи більше 3-4, що обмежує можливості масштабування мережі межах одного кластера з організацією сервісів реального часу. Незважаючи на зазначену специфіку, Mesh-мережі, побудовані на устаткуванні 1-ї групи, лідирують за присутністю на ринку. Устаткування характеризується низькою вартістю і є найефективнішим створення зон покриття малого масштабу.

Група №2. Dual-радіо

При використанні Dual-радіо застосовуються роздільні радіомодулі для організації абонентського доступу (2,4 ГГц) та транспортного каналу (5,8 ГГц). Подібне рішення дозволяє позбавитися інтерференційних перешкод при передачі інформації між точками, що спрощує частотне планування мережі і підвищує продуктивність системи транзитного трафіку за рахунок "перенесення" транспортного каналу в інший частотний діапазон.

Група №3. Multi-радіо

Обладнання третьої групи найцікавіше за архітектурним рішенням. Воно побудовано за модульним принципом із використанням від 4 до 6 радіоблоків. Це дозволяє (як і у рішеннях Dual-радио) організувати поділ абонентського і транспортного потоків. Однак ефективність рішення Multi-радіо підвищується за рахунок поділу вхідного та низхідного транспортних потоків зі збільшенням загальної кількості "транспортних" радіомодулів. Модульна архітектура (на практиці це набір плат, що монтуються в типовому корпусі) допускає оперативну заміну радіомодулів і дозволяє проводити просту модернізацію всієї мережі з розвитком технологічної та елементної бази, включаючи перехід на нові стандарти (Wi-МАХ).

Перспективи та шанси на успіх

Ускладнення Mesh-систем у міру збільшення їх масштабу та необхідність об'єднання з альтернативними мережами (GSM, 3G, WiMAX тощо) вимагатимуть створення більш складних систем управління, заснованих на централізованих рішеннях. Комерційна ефективність об'єднаних мереж "муніципально-абонент-ського" доступу призведе до зростання їх числа і вимагатиме створення більш ефективних рішень, що забезпечують безпеку муніципального сектора мереж.

Для Росії очікуваним сектором будівництва Mesh-мереж є великі мегаполіси (спальні райони і діловий центр) і котеджні селища. Проблеми організації таких мереж пов'язані насамперед із частотними обмеженнями. На відміну від країн з "відкритими" діапазонами стандарту 802.11, у Росії при побудові зовнішніх мереж необхідне одержання Рішень ГКРЧ та частотних дозволів. При побудові внутрішніх мереж процедура спрощена: якщо обладнання зазначено у Додатку № 2 Рішення ДКРЛ № 04-03-04-003 від 06.12.2004 або внесено до переліку обладнання наступними рішеннями ДКРЧ, достатньо реєстрації мережі в місцевому радіочастотному центрі.

Враховуючи політику, що проводиться Мінінформзв'язку Росії, слід очікувати, що межі між топологією традиційних рішень ШПД (особливо у додатку стандарту WiMAX для частотних діапазонів 2,4; 3,5; 5,8 ГГц) та Mesh при реалізації в Росії будуть поступово розмиватись.

Mesh як принцип мережного побудови безумовно буде розвиватися і займе якщо не визначальний, то значуще становище у глобальній інформаційній мережі.

Комірчасті мережі - це розподілена системапередачі даних. Усі вузли в цій мережі з'єднуються, обмінюються сигналами та спільно посилюють його, не використовуючи центральний сервер. Взлом у цьому випадку стає будь-який пристрій, який одночасно може отримувати та передавати дані, наприклад мобільний телефон.

Комірчасті мережі існують давно: наприклад, у 1980-ті роки вони використовувалися у військових цілях - для налагодження зв'язку між бійцями, які знаходяться один від одного на великій відстані. На ринок ці мережі вийшли у 1990-ті, але не користувалися популярністю через примітивність технології, яка дозволяє ділитися даними безпосередньо. Однак після того, як стартап Eero представив свою пористу технологію в 2015 році, схожі системи покупцям запропонували і великі компанії - Google і D-Link.

Як це працює?

Уявіть безліч пристроїв, які пов'язані між собою бездротовим зв'язком, - всі вони взаємодіють один з одним для прийому та передачі даних. Наприклад, якщо це стільниковий телефон, то при підключенні він стає роутером. При цьому кожен Новий користувачрозширює зону покриття мережі.

Решту простіше пояснити на прикладі: після урагану Сенді, коли інтернет був недоступний, людям допомагала обмінюватися повідомленнями пориста мережа - вони підключалися до неї за допомогою Bluetooth. Протестувальники використовували мережу в Гонконгу за допомогою програми FireChat; вузлами у разі виступали телефони, які утворювали мережу з рівноправних учасників. Стільникові операториабо провайдери не можуть вимкнути її. Навіть якщо відібрати у активістів частину телефонів, то пристрої, які залишилися, все одно зможуть передавати один одному інформацію і сигнал. Але це вихід не в глобальний інтернет, а прототип міні-інтернету між цими пристроями.

Чекайте, тобто до «Фейсбуку» за допомогою цієї технології не зайти?

Дозволяє, це просто інший виток розвитку пористих мереж. Якщо хоча б один пристрій має доступ до «великого інтернету», то його отримають і інші учасники мережі. Якщо спростити, це кілька передавачів, які пов'язані між собою та Wi-Fi роутером із зміненою технологією. Всі ці пристрої рівномірно розподіляють інтернет по території, на якій вони розташовуються, - наприклад, по великому будинку або навіть місту.

Наприклад, у Нью-Йорку існує мережа NYC Mesh, яка встановлюєна даху великі антени для роздачі інтернету, які підключаються до роутерів мешканців цих будинків. Мережа живе на добровільні пожертвування.

У чому на відміну від звичайного доступу до Інтернету?

Уявіть, що вам потрібно надіслати електронного листа. Для цього вам потрібен комп'ютер, ноутбук або телефон, який підключений до дротового або бездротовому інтернету, щоб запросити доступ до Інтернету у локального оператора. Після цього пристрій приєднується до центрального хаба - точки Wi-Fi, мережного комутатора або стільникової станції.

Але в деяких випадках такий засіб спілкування незручний. Уявимо, що вам потрібно надіслати один файл ста людям. Ваш файл повинен пройти через довгий шлях кількох хабів, доки він не досягне сервера електронної пошти. Щоб отримати його, людям потрібно сто разів завантажити файл до себе за допомогою підключення до інтернету. Щоб спростити цей процес, з'явилися ніздрюваті мережі, де обмін інформацією відбувається між пристроями безпосередньо, без центрального хаба.

І навіщо це потрібно?

Комірчасті мережі називають наступним кроком у розвитку бездротових мереж, тому що вони вирішують проблему «мертвих зон» у великих приміщеннях, - інтернет буде розподілено по всьому приміщенню рівномірно. Зазвичай невелика мережаскладається з двох або трьох вузлів та роутера, який забезпечує з'єднання з інтернетом. До цієї мережі можна додати ще кілька вузлів, якщо вони потрібні, їх кількість не обмежена. Активісти вільного доступу до інтернету намагаються популяризувати ідею безкоштовної мережіу всьому світі - причому чим більше людей у ​​цьому братиме участь, тим швидше це станеться.

Чи варто купувати додому мережу?

Залежить від того, що вам потрібно. Якщо ви хочете використовувати її вдома для отримання більш стабільного сигналу, навіть виробники радять встановлювати таку систему в приміщеннях, якщо вони більше 230 квадратних метрів. Вони також можуть стати в нагоді в будинках, які побудовані з цегли, зі стінами з гіпсу або іншого матеріалу, який блокує сигнал Wi-Fi. В інших випадках хороший Wi-Fi роутер, який буде правильно встановлений у приміщенні – в центрі, далеко від стін – зможе впоратися з навантаженнями.

Великий простір - не єдиний критерій. Комірчасті мережі стали актуальними і через кількість пристроїв, які вимагають підключення до інтернету, - якщо ви користуєтеся розумною камерою на дверях, то сигнал вашого роутера може до нього просто не дотягнутися. Особливо якщо в іншій кімнаті у вас стоїть Alexa, а на кухні розумний чайник.

А мінуси має?

Так. Насамперед, якщо ви підключені не до роутера, а до дрібніших вузлів - швидкість інтернету буде нижчою. Наприклад, ваш роутер стоїть у вітальні, а в спальні та коридорі – вузли. Якщо ви дивитися відео в спальні, то швидкість сповільниться, тому що роутер буде передавати дані спочатку вузлу, а він, у свою чергу - на ваш ноутбук. По-друге, комірчаста система для будинку коштує дорого.

Я вирішив, що мені потрібна така мережа, чого варто придивитися?

Якщо вартість не відлякує вас, то придивіться до великих виробників. Наприклад, перша компанія, яка зайнялася продажем ячеистих мереж для дому, - Eero - пропонує роутер і два вузли за $300. Приблизно така сама кількість пристроїв, із трохи зміненими параметрами, від Google Wifi коштують $179, а Linksys таку систему можна купити за $300. Перед покупкою краще пошукати рецензії ЗМІ, найчастіше закордонні видання тестували їх у своїх редакціях.

Чи вдалося побудувати якусь велику мережу?

Так, одна з найбільших великих мереж – Guifi – зараз знаходиться в Каталонії та Валенсії, складається з 33 тис. вузлів. Вона з'явилася ще на початку нульових, коли місцеві жителі втомилися чекати на появу в регіоні нормального інтернет-провайдера. Вони налаштували кілька роутерів, домовилися з адміністрацією та встановили обладнання у стратегічних точках міста. Мережа стартувала з одного Wi-Fi осередку та розширювалася поступово. Зараз Guifi розвивається на громадських засадах та підключення до неї доступне абсолютно безкоштовно через мобільну мережу. Інший приклад - схожий проект AWMN у Греції, де мережа з'явилася в 2003 році, його мета також була побудувати велику мережу. На той час, як послуги широкосмугового підключення перестали бути рідкістю в Афінах, встиг дістатися більш віддалених регіонів Греції і навіть з'єднатися з вузлом у Словенії.

Комірчаста мережа є мережею взаємопов'язаних маршрутизаторів, званих вузлами, або точок. Ці вузли працюють один з одним, щоб забезпечити покриття інтернету на широкій території, що не може забезпечити традиційну домашню мережу.

У звичайній домашній мережі є один маршрутизатор, що забезпечує мережеве/інтернет-покриття, наскільки це можливо, через стіни, двері, вгору сходами і т.д. Комірчаста мережа складається з декількох маршрутизаторів, кожна з яких забезпечує покриття, але все ще одна мережа, оскільки кожна з них також взаємодіє з іншими сусідніми вузлами.

Результатом є єдина мережа, яка має набагато краще охоплення, ніж може забезпечити маршрутизатор. Комірчаста мережа може доставляти доступ в Інтернет у будь-якому місці, куди можуть дістатися вузли, наприклад, через триповерховий будинок або навіть через кілька міських кварталів.

Типи пористих мереж

Домашня мережева мережа – це не єдиний тип мережі, який може бути налаштований у топології сітки. Деякі бездротові мережі з'єднують більше, ніж просто пристрої у вашому будинку, а інші повністю підключені.

Бездротова мережа з сіткою найбільше застосовна до середнього споживача. Існує кілька типів:

Ad-hoc Mesh Networks

Мережі "на льоту" ad-hoc часто створюються як спосіб взаємодії пристроїв один з одним, коли немає існуючої інфраструктури.

FireChat — один із прикладів мобільного додатку, який використовує Bluetooth, щоб користувачі могли спілкуватися один з одним без доступу до Інтернету шляхом передачі даних через сусідні пристрої для доступу до інших користувачів.

Деякі інтелектуальні домашні продукти, такі як SmartThings від Samsung можуть взаємодіяти з іншими компонентами всієї системи (наприклад, датчиками і сигналізаціями) для виконання певних завдань без необхідності зв'язуватися з основним центром.

Домашні Mesh мережі

Мережа Mesh, призначена для домашніх користувачів, забезпечує Wi-Fi у всьому будинку або невеликому офісі з використанням декількох маршрутизаторів. Існує кілька мережевих мережевих систем, таких як Google Wi-Fi та Orbi від NETGEAR.

Муніципальні мережі

Співтовариства або муніципальні мережи дуже схожі на ті, що створені в будинках, за винятком того, що замість того, щоб утримувати мережу всередині однієї будівлі, вона охоплює весь район або місто для підключення великих площ.

FabFi - один із прикладів мережної мережіу масштабі міста.

Як працює мережа Wi-Fi Mesh

Ви можете думати про сітку домашніх мереж як ланцюжок посилань. Кожне посилання (вузол комірчастої мережі) підключається до інших, так що ціла мережа може досягати далекої відстані - набагато далі, ніж будь-яка одна лінія (вузол) може досягати - все ж таки вони все ще прив'язані один до одного незалежно від того, скільки їх там.

Отже, щоб перетворити ваш стандартний Wi-Fiв пористу мережу, вам потрібна настройка, яка включає кілька вузлів. Те, як він працює, це підключення основного вузла до вашого модему, як звичайний маршрутизатор, а потім підключення іншого вузла до першого.

Звідти ви можете підключити третій або четвертий вузол або навіть більше, щоб кожен вузол міг взаємодіяти з іншими сусідніми вузлами, щоб забезпечити Wi-Fi далі й далі від основного, де є ваш модем.

Комірчасті системи мережі створені спеціально для цієї мети створення мережі маршрутизаторів. Пристрої працюють у стандартному тандемі, тому вам не потрібні будь-які спеціальні знання про те, як налаштувати маршрутизатори, щоб змусити їх працювати таким чином.

Як приклад розглянемо домашню мережу, де з'єднання з інтернет-провайдером входить до кімнати підвалу. Лінія, що йде від інтернет-провайдера, підключається до модему, і один вузол із сітчастої системи підключається до модему. Інший вузол можна підключити у кількох кімнатах, щоб розтягнути сигнал Wi-Fi через дві кімнати.

Ще один вузол може бути встановлений нагорі, в межах досяжності будь-якого з двох інших, так що, як тільки він буде підключений та працює правильно, повний сигнал може бути досягнутий нагору, навіть якщо маршрутизатор знаходиться у підвалі.

Домашня Mesh мережа: плюси та мінуси

Є і переваги, і недоліки сітчастої мережі. Коротше кажучи, якщо потребуєте Wi-Fi для покриття всього вашого будинку, то пориста мережа - хороша ідея.

Плюси:

  • Націлена на будь-яку кімнату із сильним Wi-Fi для вирішення скидів Wi-Fi-з'єднання.
  • Забезпечує доступ до Інтернету в областях, які не мають Ethernet-з'єднань або надто далеко від основного маршрутизатора
  • Якщо вузол завершує роботу або блокується на заваді, мережа залишатиметься активною, поки функціонує інший сусідній вузол.
  • Все, що працює в локальній мережі, може працювати плавніше, тому що вузли можуть взаємодіяти один з одним, а не спілкуватися з центральним маршрутизатором
  • Встановлення та керування більшістю пористих мереж дуже проста, тому що вони контролюються мобільним додаткомдля мобільних пристроїв
  • Розширення мережі осередків з великою кількістю вузлів так само просто, як підключення вузлів до розетки та оновлення програми
  • Установка може коштувати менше, ніж традиційна мережа, якщо ви вважаєте, що простота додавання вузлів і той факт, що потрібно дуже невелика установка (вам не потрібно запускати будь-які мережеві кабелі)
  • Більшість вузлів сітки є маленькими і гладкими і не мають зовнішніх антен.

Мінуси:

  • Мережна система mesh зазвичай коштує більше, ніж традиційний маршрутизатор
  • Безліч вузлів повинні розташовуватися по всьому будинку
  • Налаштування ніздрюватої мережі, ймовірно, більше, ніж вам потрібно, якщо ваш будинок становить менше 1500 квадратних футів

Отже, чи потрібно використовувати мережу Mesh?

Є кілька питань, які ви можете поставити собі, щоб вирішити, чи варто вам використовувати мережеві мережі:

Ви намагалися покращити існуючий сигнал Wi-Fi?

Може виникнути спокуса перейти прямо в ніздрювату мережу, враховуючи її дивовижні переваги та простоту використання, але вам може навіть не знадобитися щось таке, якщо ваша існуюча мережа може бути покращена з мінімальними витратами.

Наприклад, якщо ви можете перемістити свій маршрутизатор на місце в середині вашого будинку, це, ймовірно, забезпечить кращий Wi-Fi у всіх кімнатах. Якщо маршрутизатор застарів, ви можете купити новий. Ви навіть можете оновити свої антени, якщо ви вважаєте, що це може допомогти.

Ваш будинок досить великий, щоб мати сітчасту мережу?

Будинки з кількома кімнатами, і особливо будинки з кількома поверхами, найкраще використовують сітчасту мережу. Стратегічно розміщені вузли можуть заповнювати весь потрібний простір за допомогою покриття Wi-Fi, щоб ви ніколи не виходили за межі діапазону від маршрутизатора.

Тим не менш, будь-яка людина, яка живе в однокімнатній квартирі або будинку з двома спальнями, може, ймовірно, обійтися звичайним маршрутизатором.

Щось блокує ваше Wi-Fi з'єднання?

Перешкоди Wi-Fi – це велика справа. Якщо у вас є бетонні стіни, кілька великих електронікиабо інші великі об'єкти, які блокують бездротові сигнали, Mesh є одним із рішень, так як ви можете помістити вузли в будь-якому місці, де захочете обійти ці перешкоди.

Ви багато знаєте про створення мережі?

Ще один спосіб сказати, чи є сітка мережею тим, чим ви займаєтеся, якщо ви не дуже знаєтеся на технологіях. Налаштування мережі Wi-Fiдуже проста. Наприклад, з допомогою Google Wifi все, що вам потрібно зробити, це перевірити QR-код в нижній частині кожного вузла, щоб зв'язати їх і почати роботу в мережі.

Для створення сітчастої мережі не потрібно лише кілька хвилин. Фактично, більшість часу установки включає в себе рішення, де розмістити вузли.

Це розподілена, однорангова мережа, що самоорганізується, з пористою топологією. Англійською міш означає «комірка».

Меш-мережі відрізняються від звичних централізованих мереж тим, що вони всі вузли рівноправні, кожен вузол є і провайдером, і роутером, і мостом (мережевим комутатором).

Щоб стати повноцінним вузлом у мережі, достатньо встановити програмне забезпеченняМеш-мережі у себе на роутері/телефоні/ноутбуку. Для підключення клієнта до Меш-мережі не потрібно додаткового ПЗ, крім dhcp-клієнта та підтримки ipv6 системою.

У меш-мережі ви «сам собі провайдер», вас не можна відключити від цієї мережі, вас не можна підслухати спеціальним обладнанням.

Мережі Меш - це шлях, яким людство побудує вільний, стійкий до цензури, децентралізований інтернет з End-to-End шифруванням трафіку за умовчанням. А криптовалюти - це недостатній елемент рівняння.

У чому цінність глобальної Меш-мережі?

У Меш-мережі неможливо контролювати трафік і вузли, що обслуговують мережу, тому що там немає єдиного центру для отримання IP-адрес (DHCP), всі маршрути розподілені та динамічні, і DNS також може бути децентралізований;

Меш-мережа опціонально анонімна і завжди приватна. Весь трафік шифрується за умовчанням. Немає централізованих логів сесій користувачів та активності вузлів. Прощавай, Великий Брате.

Трафік неможливо пріоритезувати. Network Neutrality - це закон, прописаний у коді. Прощавай, пріоритезація трафіку та лобіювання інтересів корпорацій та урядів.

Мережа неможливо заблокувати або закрити, тому що вона з'єднується за принципом "кожний з кожним", що створює велику кількість зв'язків. Обрив однієї чи кількох з'єднань не порушить функціонування мережі загалом. Прощайте, державні фаєрволи.

Якщо сталося стихійне лихо, то за допомогою Меш-мережі можна швидко збудувати мережу на місці події для зв'язку, а за підтримки ззовні - з'єднати її з глобальною мережею.

При цьому така мережа може бути дешевою та самоорганізованою, тобто підключив кабель/Wi-Fi/стільниковий зв'язок до девайсу, натиснув на кнопку – і ти автоматично стаєш учасником мережі. Також така мережа може працювати в режимі «оверлею», тобто поверх існуючої інфраструктури, наприклад, інтернету.

Міш це складно?

При запуску Меш-мережі потрібно вирішувати багато завдань маршрутизації, одночасно поєднуючи це з шифруванням і можливістю оверлейного режиму роботи.

Проте протокол із відкритим вихідним кодом cjdns та заснований на ньому проект Hyperboria вирішують усі ці завдання досить ефективно.

Є безліч інших протоколів для побудови Меш-мереж. Нижче наведена порівняльна таблиця:

Авто-призначення адреси- клієнт сам вибирає собі адресу і може не змінювати його, переходячи з однієї підмережі до іншої, оскільки немає єдиного центру видачі адрес;

Автоконф. Маршрутизація- немає необхідності вручну налаштовувати маршрутизацію у мережі;

Розподілена маршрутизація- вузли обмінюються інформацією про маршрутизацію;

Об'єднання мереж- здатність поєднувати мережі через звичайний інтернет;

IPv4/v6- за яким протоколом працює мережа;

Авто-налаштування- дозволяє користуватися мережею без встановлення будь-якого іншого;

Розробка- Статус розробки мережі;

Підтримка- які Операційні системиможуть бути повноцінними учасниками мережі.

Проблеми та перешкоди для глобальної Меш-мережі

У порівнянні зі звичним інтернетом, Меш-мережі часто є неефективними, тому що не гарантують ширину каналу та якість зв'язку. Усередині мало контенту і немає величезної кількості звичних сайтів та сервісів. На самому початку запустити Меш-мережа дуже складно, а ефективність досягається лише за великої кількості користувачів (вузлів).

Проте cjdns та інші протоколи розробляються та функціонують вже близько 15 років. А на нашій планеті організовано безліч різних Меш-мереж: від Нью-Йорка до Афганістану. Люди будують «свій» інтернет, щоб уникнути контролю урядів та інтернет-провайдерів, щоб захищати свою свободу слова та свободу доступу до інформації по всьому світу.

Найбільша Меш-мережа у світі називається Guifi, знаходиться в Іспанії і налічує на момент написання статті 34,593 активні ноди.

Цей проект стартував у 2004 році з одного Wi-Fi осередку. Рамон Рока, один з інженерів компанії Oracle, втомився чекати, доки до його містечка Гурб проведуть інтернет. Спочатку він хотів вирішити проблему для себе. Але потім допоміг і сусідам. Налаштувавши роутери Linksys певним чином, він зміг об'єднати їх у Меш-мережу, до якої змогли приєднатися решта за наявності підключення до інтернету.

Перший вузол мережі запрацював, коли Рока встановив на найвищій будівлі містечка роутер із спрямованою антеною. Це була єдина будівля у регіоні із підключенням до мережі. Роутер за допомогою спрямованої антени пов'язував з інтернетом будинок інженера, що знаходиться за 6 кілометрів від будівлі. Невдовзі про підключення до Інтернету почали просити сусіди. А потім і сусіди сусідів, знайомі, колеги. Усі бажаючі змогли підключитися – доступ був безкоштовним, потрібно було лише придбати роутер. Мережа поступово збільшувалася у розмірах рік у рік. Рока та його команда волонтерів працюють досі, навіть уночі. Розвивати мережу їм варто великих праць. Усі пожертвування йдуть на купівлю обладнання. Власне, мережа тримається лише з добровільних засадах її творців.

Але як зацікавити решту людей приєднатися до мережі, якщо для них проблеми контролю інтернету поки що не такі актуальні чи просто не важливі? Як зацікавити користувачів, які не розуміють, що таке міш і які його переваги, почати наповнювати мережу контентом і сервісами, якщо всередині немає нікого, крім ранніх послідовників? Як зацікавити вузли, краще обслуговувати мережу та надавати якісніший канал зв'язку?

З одного боку, держави, інтернет-провайдери та корпорації самі створюють стимули для розвитку вільного альтернативного інтернету. Згадати хоча б останню , коли РКН заблокував понад 18 мільйонів ip-адрес, у тому числі адреси серверів Google і Amazon. Постраждали багато сайтів та сервісів, серед яких - Microsoft Office 365, Оновлення Windows, Xbox, Viber, Однокласники та багато інших. Були проблеми з проведенням платежів через 3DSecure MasterCard.

Але одних негативних стимулів недостатньо для створення мережевого ефекту для переходу зі звичного інтернету у вільну глобальну Меш-мережу.

До появи криптовалют реалізація «позитивних» економічних стимулів у Меш-мережах у всій їх гнучкості та потужності була неможлива. Просто тому, що вам довелося б під кожен пристрій писати код для процесингу банківсько-фіатних платежів, що дуже складно і небезпечно, а також проходити бюрократичні бар'єри та ідентифікацію за паспортом. По суті, зараз ми вже маємо всі технології для реалізації глобальної Меш-мережі. Але будемо реалістами – швидше за все, її альфа-версії.

Що таке міш + криптовалюти? Глобальна Меш-мережа

Припустимо, система економічних стимулів може виглядати якось так:

Я плачу бенкетам ( бенкети - це сусідні вузли в Меш-мережі) за трафік, який вони маршрутизують для мене;

Піри платять мені за трафік, який я маршрутизую для них;

Я роблю криптовалютний депозит на свій обліковий запис, коли баланс нульовий;

Немає жодних сумнівів у тому, що така мережа принесе величезну користь усім. Подивимося, чи знайдеться той, кому вистачить вогню, щоб це реалізувати.

Приклади криптовалютних проектів, які роблять Меш-мережі: Skycoin, RighMesh, Ammbr, Altheamesh.

Наприклад, проект Skycoin розробляють свою Меш-мережу Skywire, і плани дуже амбітні. Команда хоче побудувати глобальну Меш-мережу, а блокчейн Skycoin використовуватиметься в ній як платіжна система.