Модули для mesh сети с программным обеспечением. Что Такое Mesh Система WiFi – Оборудование и Применение Меш Сетей

Обновлено: 01.09.2019

Беспроводные Mesh сети подходят для офисов, загородных домов и предприятий, которым необходимо в кратчайшие сроки обеспечить подключение в условиях, где сложно проложить кабель, например это коттеджи с завершенной внутренней отделкой, арендуемые помещения или временные офисы, проведение конференций и мероприятий на открытых площадках.

Беспроводная ячеистая сеть существует с ранних времен Wi-Fi, и в последнее время ей уделяется все больше внимания. Для корпоративного рынка и домашнего сегмента Wi-Fi Mesh система особенно актуальна в условиях, когда нецелесообразно использовать кабели.

Что такое Wi-Fi Mesh и как работает эта технология?

У слова Mesh много значений и одно из них переводится как ячейка сети.

Wi-Fi Mesh использует несколько устройств в помещении, чтобы создать единую бесшовную сеть. Каждый из них называется «узлом», и все они работают вместе, чтобы распространять Wi-Fi сигнал на весь дом или офис. Один узел обычно подключается к маршрутизатору через Ethernet кабель, а остальные узлы располагаются в тех помещениях, где вам нужен Wi-Fi. Поддерживается автоматическое подключение клиента к любому узлу с самым сильным сигналом, а при перемещении обеспечивается бесшовный Wi-Fi роуминг .

Для небольших ячеистых сетей может потребоваться только одна сетевая точка доступа, подключенная к проводной сети. Крупные сети требуют подключения нескольких ячеистых точек доступа к сети для поддержки беспроводных подключений.

Mesh систему можно рассматривать как группу обычных роутеров, они все равны между собой (сеть одноранговая), после включения их в электрическую розетку они настраиваются через мобильное приложение на смартфоне и автоматически подключаются к другим участникам сети. За счет использования алгоритма адаптивной динамической маршрутизации при соединении узлов выбираются оптимальные маршруты. Многие поставщики поддерживают IEEE , и , что обеспечивает плавный бесшовный перевод клиента с одного узла сети к другому даже при передаче потокового HD видео. Возможна работа в двух диапазонах частот 2,4 ГГц и 5 ГГц, при этом обеспечивается механизм Band Steering и Beamforming. На 2019 год устройства поддерживают и MU-MIMO до 3 пространственных потоков.

Какие функции могут быть заложены в Mesh узлы?

AP Steering

При перемещении беспроводных клиентов между соседними Mesh узлами с поддержкой AP Steering клиент автоматически будет подключен к соседней точке доступа с наиболее сильным сигналом.

Backhaul

Транспортный канал, по которому пакеты данных передаются между узлами Mesh сети и затем отправляются в Интернет. На рынке есть трехдиапазонные системы, где транзитное соединение происходит на отдельном 5 ГГц канале. Те же точки могут иметь гигабитные Ethernet порты для организации проводного транзитного соединения, но для этого потребуется сверлить отверстия в стенах и тянуть кабель, что не всегда возможно.

Band Steering

Эта функция помогает определять, поддерживает ли клиентское устройство двухдиапазонное подключение (т.е. оснащен ли клиент Wi-Fi адаптером, который может работать на частотных диапазонах 2,4 или 5 ГГц). Точка будет автоматически подталкивать двухдиапазонных клиентов к подключению к наименее перегруженной сети, которая обычно работает в полосе частот 5 ГГц.

BeamForming

Дополнительная функция стандарта 802.11ac и 802.11ax , которая улучшает использование полосы пропускания беспроводной сети за счет фокусировки радиосигналов, чтобы больше данных достигало клиента и меньше излучалось в атмосферу. Маршрутизатор с поддержкой формирования луча знает, где находятся его клиенты в физическом пространстве и способен фокусировать радиосигналы, которыми они обмениваются с клиентами.

Двухдиапазонный или трехдиапазонный

Двухдиапазонный Wi-Fi-маршрутизатор работает в двух отдельных сетях: одна на полосе частот 2,4 ГГц, а вторая на менее загруженной полосе частот 5 ГГц. Некоторые типы трехдиапазонных маршрутизаторов разделяют полосу частот 5 ГГц, используя одну полосу каналов, доступных в спектре 5 ГГц, для создания второй сети, и другую полосу каналов в этом спектре для работы третьей сети. Существуют трехдиапазонные маршрутизаторы которые работают с сетями в диапазонах 2,4 и 5 ГГц, а третья сеть использует спектр, доступный в диапазоне 60 ГГц, хотя в последнее время эта технология потеряла популярность.

Ethernet-порты

Маршрутизатор должен иметь как минимум два проводных Ethernet-порта (100 Мбит/с или 1 Гбит/с). Один порт (WAN или глобальная сеть) подключается к вашему широкополосному шлюзу (например, по оптике). Другой (LAN или локальная сеть) подключает любого проводного клиента. Некоторые сетевые Wi-Fi-маршрутизаторы имеют автоматически настраиваемые порты, которые становятся WAN или LAN в зависимости от настроек. Вы можете увеличить количество Ethernet портов, подключив коммутатор к одному из портов локальной сети.

Mesh узлы обычно имеют два Ethernet порта, поэтому они могут служить беспроводным мостом для устройств, у которых нет собственных адаптеров Wi-Fi. Кроме того, вы можете использовать один из портов узла для передачи данных с помощью витой пары, которая на другом конце подключена к маршрутизатору.Гостевая сеть. Это виртуальная сеть, которая предоставляет вашим гостям доступ к Интернету, блокируя доступ к вашим компьютерам, сетевым хранилищам и другим сетевым клиентам.

Топология сети звезда vs Mesh

В топологии "звезда" каждая точка беспроводного доступа обменивается пакетами данных непосредственно с маршрутизатором. В ячеистой сети точки беспроводного доступа, удаленные от маршрутизатора, могут передавать пакеты данных через своих ближайших соседей, пока пакеты не достигнут маршрутизатора (и наоборот).

MU-MIMO

Аббревиатура MU-MIMO обозначает многопользовательский, множественный вход / множественный выход. MIMO описывает способ отправки и приема более одного сигнала данных с использованием одного и того же радиоканала. Это достигается с помощью метода, известного как пространственное мультиплексирование. В своей первоначальной реализации в маршрутизаторах клиентские устройства должны были по очереди обмениваться данными с маршрутизатором в стиле циклического перебора. Переключение происходило достаточно быстро, поэтому прерывания были незаметны, но это снижало общую скорость передачи. Эта схема известна как SU-MIMO (однопользовательский MIMO). Как вы уже, наверное, догадались, MU-MIMO позволяет нескольким клиентским устройствам обмениваться данными с маршрутизатором одновременно без прерывания, что значительно увеличивает скорость передачи. И маршрутизатор, и клиент должны поддерживать MU-MIMO, чтобы эта схема работала.

Пространственные потоки (Spatial Streams)

Мультиплексированные сигналы, описанные в MU-MIMO выше, называются пространственными потоками. Количество радиоприемников и антенн в маршрутизаторе определяет, сколько пространственных потоков он может поддерживать; и метод, используемый для кодирования данных, в сочетании с шириной полосы канала определяет, сколько данных может поместиться в каждом потоке. Маршрутизатор 802.11ac, использующий каналы шириной 80 МГц, может обеспечить пропускную способность примерно 433 Мбит/с на один пространственный поток.

Пространственные потоки работают параллельно, поэтому их добавление сродни добавлению полос на дороге. Когда маршрутизатор MIMO 2x2 802.11ac (два пространственных потока для передачи и два для приема) может обеспечивать пропускную способность до 867 Мбит/с, маршрутизатор MIMO 4x4 802.11ac может обеспечивать скорость до 1733 Мбит/с. Конечно, это все чисто теоретические числа, и они не учитывают издержки протоколов, соотношения сигнал/шум, картину интерференции и другие факторы, поэтому на практике такую высокую производительность не получить.

Родительский контроль

Интернет может небезопасным местом для посещения его детьми. Родительский контроль в маршрутизаторе предоставляет некоторую защиту, ограничивая места,.куда можно ходить, а куда нельзя. Можно устанавливать ограничения по времени, в течение которого устройству разрешено находиться в сети. Реализация методов и их эффективность сильно различаются у разных производителей. Но самая лучшая защита, это вести открытый и откровенный диалог со своими детьми.

Качество обслуживания (QoS)

Описывает способность маршрутизатора идентифицировать различные типы пакетов данных, проходящих по сети, и затем назначать этим пакетам более высокий или низкий приоритет. Например, потоковое видео или вызовы VoIP (передача голоса по Интернет-протоколу) должны передаваться с более высоким приоритетом, чем загрузка файлов, поскольку первые не допускают прерываний. Ожидание загрузки файла намного предпочтительнее, чем просто глючное видео.

Оценки скорости Wi-Fi

Поставщики обычно продают свои маршрутизаторы 802.11ac (и клиентские адаптеры Wi-Fi 802.11ac), комбинируя значения пропускной способности для каждой из сетей маршрутизатора. Двухдиапазонный маршрутизатор, способный выдавать 400 Мбит/с в полосе частот 2,4 ГГц и 867 Мбит/с в полосе частот 5 ГГц, можно охарактеризовать как маршрутизатор AC1300 (с округлением до 1267, естественно). Конечно, вы не сможете использовать пропускную способность 1300 Мбит/с (или даже 1267 Мбит/с), потому что невозможно объединить сети 2,4 и 5 ГГц. Но классификации, по крайней мере, дают точку сравнения.

Чем Wi-Fi Mesh отличается от WDS и Wi-Fi Range Extender

Хотите усилить Wi-Fi сигнал и расширить зону беспроводного покрытия в загородном доме или офисе? Тогда нужно понимать разницу между расширителем Wi-Fi (Wi-Fi Range Extender) и системой Mesh.

Технология ячеистой Wi-Fi сети отличается от функции распределенной беспроводной системы (WDS - Wireless Distribution System), поддерживаемой большинством маршрутизаторов и точек доступа. Хотя обе могут расширять сеть Wi-Fi без использования Ethernet, между этими двумя технологиями есть некоторые существенные различия. Mesh - это, по сути, более умная версия WDS, которую проще настраивать и развертывать.

Недостатки WDS

• Обычно WDS позволяет настроить точки доступа для беспроводного подключения к другой точке, имеющей проводное сетевое соединение. Беспроводные соединения с узлами AP обычно являются статическими и требуют ручной настройки MAC-адресов.
• Кроме того, количество беспроводных каналов между AP ограничено, и безопасность / шифрование беспроводных AP может быть затруднено.
• Кроме того, каналы WDS обычно используют тот же радиоканал, что и обычный трафик Wi-Fi, а это снижает производительность сети.

Любой нод сети может беспроводным образом подключаться к другим узлам Mesh сети, которые имеют проводное или беспроводное соединение с сетью. Такие точки доступа, как правило, имеют выделенный радиоканал для связи между ячейками, а обычный двухдиапазонный АР обслуживает Wi-Fi пользователей.

WLAN соединения между Mesh узлами самонастраивающиеся, и поддерживают самовосстанавливающиеся многолучевые соединения. Это помогает упростить настройку и обеспечивает лучшую надежность. Спроектировано все таким образом, что если одна AP ячейки выходит из строя или среда изменяется и отрицательно влияет на беспроводную линию, произойдет поиск другой AP ячейки или лучшего пути к хосту (то, что подключено проводом к Интернет-каналу).

Расширители (бустеры) Wi-Fi сигнала

Wi-Fi Extender- это простое устройство, которое расширяет зону покрытия Wi-Fi сигналом, ретранслируя его дальше в ваш дом. Wi-Fi расширители также иногда называют Wi-Fi “бустерами” или “ретрансляторами”, но означает это одно и тоже - они расширяют зону покрытия вашего Wi-Fi-сигнала. Эти устройства обычно подключаются к домашнему маршрутизатору через Wi-Fi, но некоторые модели также допускают подключения через Ethernet или Powerline.

Если установить расширитель диапазона, он напрямую свяжется с маршрутизатором и будет ретранслировать свой сигнал, часто в виде собственной отдельной Wi-Fi сети. В итоге вы получите две сети - например, "MyNetwork" для верхних этажей и "MyNetwork_EXT" для нижних. При этом устройства останутся подключенными к одной из сетей до тех пор, пока они полностью не выйдут из зоны ее действия. Если вручную не переключаться между сетями во время движения у вас будет слабый сигнал и маленькая скорость в нескольких точках вашего дома.

Недостатки Wi-Fi расширителей

• Повторение Wi-Fi сигнала неэффективно - расширитель просто прослушивает каждый пакет и ретранслирует его. Там нет внутренней логики, которая отправляет пакеты по нужному маршруту.
• Большинство расширителей диапазона сокращают полосу пропускания вдвое, поскольку беспроводная связь является полудуплексной. Это означает, что они не могут отправлять и получать информацию одновременно, а это замедляет процесс передачи данных.

Когда ячеистые сети лучше подходят, чем традиционные точки доступа?

В некоторых случаях имеет смысл рассмотреть развертывание системы Mesh, а не традиционных точек доступа, в офисе, в коттедже. И это будет намного быстрее и дешевле в местах, где не заложен кабель.

Mesh системы применяют, когда трудно или невозможно тянуть кабели.

• Это может быть, например историческое здание, где строительные работы запрещены.
• Мероприятия и конференции в общественных местах, где необходимы временные внутренние или наружные сети.
• Они также отлично подходят для съемных площадей, таких как офисы, где нет СКС.

Плюсы использования Mesh сетей

• Mesh позволяет легко и быстро "затыкать" дыры в емкости сети (никаких "мертвых" зон) и изменять плотность покрытия путем добавления новой AP.
• Установка и управление большинством ячеистых сетей очень просты, поскольку они управляются с помощью сопутствующего мобильного приложения.
• Расширение сети даже с большим количеством узлов происходит просто подключением узлов к электрической розетке.

Недостаток у ячейстой сети по сравнению с Wi-Fi усилителем один – это цена.

Проблемы развертывания сетей Wi-Fi

Пропускная способность является одним из наиболее важных факторов, которые необходимо учитывать, прежде чем переходить на ячеистую Wi-Fi сеть. В ситуациях, когда требуется максимальная пропускная способность и самая высокая скорость, традиционные точки доступа подходят лучше. В конфигурации ячеистой сети вам приходится бороться со значительной потерей пропускной способности от одного повторителя к другому. При каждом беспроводном соединении между узлами пропускная способность падает примерно на 50% по сравнению с предыдущей AP.

В некоторых случаях проблема пропускной способности с точечными точками доступа может быть приемлемой, особенно с учетом скоростей передачи данных, предлагаемых 802.11ac и поддержкой MU-MIMO. Падение пропускной способности может быть не заметной, если пользователи будут выполнять обычную работу в Интернете. Но если многим пользователям необходимо использовать приложения с высокой пропускной способностью, такие как потоковое видео высокой четкости или загрузка больших фотографий деградация скорости будет очевидна.

При использовании Mesh сетей нужно уделить отдельное внимание размещению узлов и учитывать количество, длину и качество сигнала беспроводных каналов между нодами. Как правило, требуется не более трех прыжков назад к точке доступа хоста, которая имеет проводное соединение с сетью. При проектировании так же нужно помнить, что точки доступа нужно запитывать от электрической розетки, и это может стать ограничением в их размещении.

Имейте в виду, что в большинстве случаев вам потребуется больше Mesh узлов для покрытия определенной области, чем при использовании традиционных точек доступа. Ноды должны быть расположены как можно ближе друг к другу, чтобы они могли эффективно взаимодействовать между собой.

Совместимость

Несмотря на давний стандарт 802.11s от IEEE и более поздний стандарт Wi-Fi EasyMesh от Wi-Fi Alliance, большинство Mesh точек доступа не совместимы между различными поставщиками. Таким образом, имеет смысл придерживаться одной марки и, возможно, той же модели.

Заключение

Точные функции, ограничения и производительность могут сильно различаться среди поставщиков AP.

Ubiquiti Networks, например, предлагает линию ячеек с UAP-AC-M и UAP-AC-M-PRO, но у них нет третьего радиоканала, выделенного для связи ячеек между собой. Ubiquiti называет свою функциональность Wireless Uplink и она поддерживается большинством современных поставщиков AP. Даже устаревшие точки доступа Ubiquiti поддерживают Mesh, но технология ограничена одним беспроводным переходом. Новая линия точек доступа уже поддерживает многоскачковые или последовательные узлы беспроводной сети.

На сайте OpenMesh рассказано все о ячеистых сетях. Большинство их точек доступа включают только два радиоканала, но A62 предлагает 3. После слияния с Datto поставщик теперь также включает в свои сетевые предложения маршрутизаторы и коммутаторы.

Samsung и Cambium Networks также предлагают Mesh. Другие поставщики, такие как Cisco и Aruba Networks , предоставляют функциональность ячеистой сети во многих своих традиционных моделях AP.

Ячеистая сеть представляет собой сеть взаимосвязанных маршрутизаторов, называемых узлами, или точек. Эти узлы работают друг с другом, чтобы обеспечить покрытие интернета на широкой территории, что не может обеспечить традиционная домашняя сеть.

В обычной домашней сети есть один маршрутизатор, обеспечивающий сетевое / интернет-покрытие, насколько это возможно, через стены, дверь, вверх по лестнице и т.д. Ячеистая сеть состоит из нескольких маршрутизаторов, каждая из которых обеспечивает покрытие, но все еще одна сеть, поскольку каждая из них также взаимодействует с другими соседними узлами.

Результатом является единая сеть, которая имеет гораздо лучший охват, чем может обеспечить один маршрутизатор. Ячеистая сеть может доставлять доступ в Интернет в любом месте, куда могут добраться узлы, например, через трехэтажный дом или даже через несколько городских кварталов.

Типы ячеистых сетей

Домашняя сетчатая сеть — это не единственный тип сети, который может быть настроен в топологии сетки. Некоторые беспроводные сетчатые сети соединяют больше, чем просто устройства в вашем доме, а другие полностью подключены.

Беспроводная сеть с сеткой наиболее применима к среднему потребителю. Существует несколько типов:

Ad-hoc Mesh Networks

Сети «на лету» ad-hoc часто создаются как способ взаимодействия устройств друг с другом, когда нет существующей инфраструктуры.

FireChat — один из примеров мобильного приложения, которое использует Bluetooth, чтобы пользователи могли общаться друг с другом без доступа в Интернет, путем передачи данных через соседние устройства для доступа к другим пользователям.

Некоторые интеллектуальные домашние продукты, такие как SmartThings от Samsung, могут взаимодействовать с другими компонентами всей системы (например, датчиками и сигнализациями) для выполнения определенных задач без необходимости связываться с основным центром.

Домашние Mesh сети

Mesh сеть, предназначенная для домашних пользователей, обеспечивает Wi-Fi во всем доме или небольшом офисе с использованием нескольких маршрутизаторов. Существует несколько сетевых сетевых систем, таких как Google Wi-Fi и Orbi от NETGEAR.

Муниципальные сети

Сообщества или муниципальные ячеистые сети очень похожи на те, что созданы в домах, за исключением того, что вместо того, чтобы содержать сеть внутри одного здания, она охватывает весь район или город для подключения больших площадей.

FabFi — один из примеров сетевой сети в масштабе города.

Как работает сеть Wi-Fi Mesh

Вы можете думать о сетке домашних сетей как цепочке ссылок. Каждая ссылка (узел ячеистой ​​сети) подключается к остальным, так что целая сеть может достигать дальнего расстояния — намного дальше, чем любая одна линия (узел) может достигать — все же они все еще привязаны друг к другу независимо от того, сколько их там.

Итак, чтобы превратить ваш стандартный Wi-Fi в ячеистую сеть, вам нужна настройка, которая включает в себя несколько узлов. То, как он работает, — это подключение основного узла к вашему модему, как обычный маршрутизатор, а затем подключение другого узла к первому.

Оттуда вы можете подключить третий или четвертый узел или даже больше, чтобы каждый узел мог взаимодействовать с другими соседними узлами, чтобы обеспечить Wi-Fi дальше и дальше от основного, где находится ваш модем.

Ячеистые системы сети созданы специально для этой цели создания сети маршрутизаторов. Устройства работают в тандеме по умолчанию, поэтому вам не нужны какие-либо специальные знания о том, как настроить маршрутизаторы, чтобы заставить их работать таким образом.

В качестве примера рассмотрим домашнюю сеть, в которой соединение с интернет-провайдером входит в комнату подвала. Линия, идущая от интернет-провайдера, подключается к модему, и один узел из сетчатой ​​системы подключается к модему. Другой узел можно подключить в нескольких комнатах, чтобы растянуть сигнал Wi-Fi через эти две комнаты.

Еще один узел может быть установлен наверху, в пределах досягаемости любого из двух других, так что, как только он будет подключен и работает правильно, полный сигнал может быть достигнут наверх, даже если маршрутизатор находится в подвале.

Домашняя Mesh сеть: плюсы и минусы

Есть и преимущества, и недостатки сетчатой ​​сети. Короче говоря, если нуждаетесь в Wi-Fi для покрытия всего вашего дома, то ячеистая сеть — хорошая идея.

Плюсы:

• Нацелена на любую комнату с сильным Wi-Fi для решения сбросов Wi-Fi-соединения
• Обеспечивает доступ в Интернет в областях, которые не имеют Ethernet- соединений или слишком далеко от основного маршрутизатора
• Если узел завершает работу или блокируется помехой, сеть будет оставаться активной, пока функционирует другой соседний узел
• Все, что работает в локальной сети, может работать более плавно, потому что узлы могут взаимодействовать друг с другом, а не общаться с центральным маршрутизатором
• Установка и управление большинством ячеистых сетей очень проста, потому что они контролируются мобильным приложением для мобильных устройств
• Расширение сети ячеек с большим количеством узлов так же просто, как подключение узлов к розетке и обновление приложения
• Установка может стоить меньше, чем традиционная сеть, если вы считаете, что простота добавления узлов и тот факт, что требуется очень небольшая установка (вам не нужно запускать какие-либо сетевые кабели)
• Большинство узлов сетки являются маленькими и гладкими и не имеют внешних антенн

Минусы:

• Сетевая mesh система обычно стоит больше, чем традиционный маршрутизатор
• Множество узлов должны располагаться по всему дому
• Настройка ячеистой ​​сети, вероятно, больше, чем вам нужно, если ваш дом составляет менее 1500 квадратных футов

Итак, следует ли использовать сеть Mesh?

Есть несколько вопросов, которые вы можете задать себе, чтобы решить, следует ли вам использовать сетевые сети:

Вы пытались улучшить существующий сигнал Wi-Fi?

Может возникнуть соблазн перейти прямо в ячеистую сеть, учитывая ее удивительные преимущества и простоту использования, но вам может даже не понадобиться что-то такое, если ваша существующая сеть может быть улучшена с минимальными затратами.

Например, если вы можете переместить свой маршрутизатор в место в середине вашего дома, это, вероятно, обеспечит лучший Wi-Fi во всех комнатах. Если ваш маршрутизатор устарел, вы можете купить новый. Вы даже можете обновить свои антенны, если считаете, что это может помочь.

Ваш дом достаточно велик, чтобы иметь сетчатую сеть?

Дома с несколькими комнатами, и особенно дома с несколькими этажами, лучше всего используют сетчатую сеть. Стратегически размещенные узлы могут заполнять все необходимое пространство с помощью покрытия Wi-Fi, чтобы вы никогда не выходили за пределы диапазона от маршрутизатора.

Тем не менее, любой человек, живущий в однокомнатной квартире или доме с двумя спальнями, может, вероятно, обойтись обычным маршрутизатором.

Что-то блокирует ваше Wi-Fi соединение?

Помехи Wi-Fi — это большое дело. Если у вас есть бетонные стены, несколько крупных электроники или другие крупные объекты, которые блокируют беспроводные сигналы, Mesh является одним из решений, так как вы можете поместить узлы в любом месте, где захотите обойти эти препятствия.

Вы много знаете о создании сети?

Еще один способ сказать, является ли сетка сетью тем, чем вы занимаетесь, если вы не очень разбираетесь в технологиях. Настройка сети Wi-Fi очень проста. Например, с помощью Google Wifi все, что вам нужно сделать, — это проверить QR-код в нижней части каждого узла, чтобы связать их и начать работу в сети.

Для создания сетчатой ​​сети не требуется всего несколько минут. Фактически, большая часть времени установки включает в себя решение, где разместить узлы.

Постоянно читаю сетевой форум и нахожу там много полезной информации. По материалам форума я и подготовил следующую статью.

На современном этапе в структуре информационно-телекоммуникационных систем все большее развитие получают системы беспроводноuj доступа. На сегодняшний день технология Wi-Fi , в основе которой лежит стандарт IEEE 802.11 , является наиболее популярной технологией беспроводных сетей передачи данных, быстро развивается. Однако преобразования Wi-Fi в инструмент корпоративной коммуникации и действительно массовую технологию обмена данными ставит перед разработчиками серьезную проблему «бесшовного» межсетевого роуминга. Эта проблема решается в рамках ячеистой (mesh) архитектуры и именно с ее внедрением аналитики связывают очередной этап роста беспроводных сетей . Это многошаговая сеть, устройства которой (mesh-станции , MP, Mesh — Mesh-сеть Points ) обладают функциями маршрутизатора и способны использовать различные пути для пересылки пакета. Mesh-технология становится особенно необходимой в отсутствие проводной инфраструктуры для соединения станций. В этом случае пакеты пересылаются от одной mesh-станции к другой до достижения шлюза с проводной сетью. Для большей надежности mesh-станция может иметь более одной соседнюю mesh-станцию . Идея mesh-сетей берет свое начало с мобильных ad hoc сетей (MANET ), в которых функция маршрутизации была реализована на уровне IP. Протокол MANET имеет ограниченную производительность, поскольку IP-уровню недоступна информация об условиях беспроводной передачи и соседние узлы. В частности, IP-уровню недоступна информация о вероятности искажения пакетов помехами и коллизиями, а также о схеме модуляции и кодирования, используемой в каждом из соединений. Напротив, в mesh-сетях стандарта IEEE 802.11s механизмы маршрутизации работают на MAC-уровне, где эта информация доступна, что делает маршрутизацию гораздо эффективной. За счет протокола маршрутизации, работающий на МАС-уровне, mesh-технология позволяет в несколько раз увеличить зону покрытия сети. Это важно, поскольку с ростом скорости передачи зона покрытия сети падает, а mesh-технология компенсирует этот эффект.

Информационные сети, организованные по топологии mesh , получили за последние полтора-два года большое признание. Масштабы проектов выросли до тысяч точек доступа и десятков тысяч пользователей. mesh-сети представляют самые интересные решения, интегрирующие различные сетевые и радиотехнологии, и поэтому в полной мере отвечают требованиям абонентов, постоянно увеличиваются (мобильность, QoS, безопасность).

Точки могут работать в MESH сети как самостоятельно (например, интеллектуальные точки — Motorola), так и в качестве тонкого клиента под управление контроллера (Blusocket).

«Умные» точки доступа могут динамически перераспределять нагрузку. Если одна точка оказывается перегружена, она снижает мощность и передаёт часть своих абонентов соседним точкам, которые увеличивают мощность.

Современные точки могут использовать дополнительные радионтерфейсы (2-ой или 3-ий) в качестве сенсора окружающего радиоэфира, что позволяет в автоматическом режиме выбирать оптимальные радоиканалы и излучающую мощность сигнала для снижения влияния интерференции. Сенсор также может регистрировать подключение незарегистрированных точек, информировать об этом администартора сети, а также использовать активное подавление радиосигнала от незаконно установленных точек (защита радиопериметра).

Таким образом значительно упрощается проведение пуско-наладочных работ. Часто данныя технолгогия позволяет исключть трудоёмкую и дорогостоящую процедуру радиопланирования.

Использование VLAN с несколькими SSID позволяет и QoS позволяет приоритезировать критичный к задержкам трафик для бизнес-пользователей за счёт обрезания сокрости для гостевого доступа.

Основное преимущенство MESH сетей в их мобильности и высокой скорости развёртывания. При переезде в новый офис компания может забрать точки доступа с собой и развернуть сеть Wi-Fi за несколько часов.

Технология MESH активно применяется не только в офисных зданиях. MESH удобно использовать для организации публичного доступа в интернет на открытых площадках, площадаях парках и стадионах.

Отдельное направление MESH - сетей — организация равномерного покрытия на больших складских площадях.

Таким образом Wi-Fi перестало быть игрушкой для домашнего использования. В наши дни профессиональные Wi-Fi решения используются бизнесом как основной рабочий IT-инструмент.

Существуют простые в использовании анализаторы сети, такие как NETSCOUT AirCheck G2 . Это похожий на смартфон прибор с поддержкой стандартов Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac. С данным портативным прибором можно обойти все помещения, замерить уровень сигнала и нанести границы зоны покрытия на карту, в том числе и с привязкой к координатам GPS.

Портативный анализатор сети NETSCOUT AirCheck G2

С помощью анализатора NETSCOUT AirCheck G2 можно решить сразу множество задач. В частности, можно убедиться, что сеть Wi-Fi покрывает все требуемое пространство, но при этом не выходит за пределы контролируемой территории, например, на улицу. Также можно проверить производительность сети, бесшовность роуминга, наличие источников помех и т. д.

В этой статье я планирую познакомить вас с Wi-Fi Mesh системами. Расскажу, что это за устройства, как они работают, какие у них преимущества и чем отличаются от обычных Wi-Fi роутеров. Рассмотрим Mesh системы, которые уже есть в продаже. Технология однозначно очень интересная и за ней будущее. Я думаю, что такие ячеистые Wi-Fi системы очень скоро заменят обычные маршрутизаторы, так как в их покупке просто не будет никакого смысла.

Я как-то особо не интересовался технологией Mesh Wi-Fi и этими устройствами до недавнего времени. Первый раз я познакомился с этими системами благодаря компании Tenda, когда они предложили мне протестировать их Mesh систему Nova. Я конечно же согласился и был очень приятно удивлен этими устройствами (у меня был комплект из трех модулей) и самой технологией в целом. Помню, как подключил все и настроил буквально за минуту. А радиус покрытия Wi-Fi сети (возможность расширения за счет дополнительных модулей) , скорость соединения, удобство управления, внешний вид и другие мелочи оставили только положительные эмоции. Я был восхищен этой системой. Понял, что это намного круче, проще и в некоторых случаях даже выгоднее обычных роутеров. Можете почитать мой . Систему Nova MW6 я через некоторое время отправил обратно в компанию Tenda. Другие производители сетевого оборудования, к сожалению, не предлагали мне свои Wi-Fi Mesh системы на обзор.

Смотрел новости в социальных сетях и наткнулся сразу на два поста от разных производителей. TP-Link представляли свою систему TP-Link Mesh Deco, а у ASUS была какая-то запись об их системе ASUS Lyra. Сразу решил, что нужно подготовить статью на эту тему. Возможно, она поможет вам с выбором между Wi-Fi роутером и Mesh системой. Да, пока-что эти системы не очень популярные, да и дорогие, но это без сомнения будущее. Думаю, со временем все беспроводные сетевые устройства будут делать с возможностью объединения их в ячеистую Wi-Fi сеть.

Что такое Wi-Fi Mesh и как это работает?

Слово Mesh имеет много значений. Одно из них – ячейка сети. Думаю, уже примерно понятно, что такое Mesh система, если мы говорим о Wi-Fi сетях. Mesh сети – сложная штука (если рассматривать их основу) , судя по информации с Википедии. Протоколы Mesh (IEEE 802.11s, IEEE 802.11k/v/r) и другая ненужная нам информация. Но в конечном итоге, в виде готовых Mesh систем, это очень простые и понятные устройства. Здесь производители конечно же постарались.

Чтобы было проще вам и мне, постараюсь пояснить простыми словами. Mesh системы состоят из модулей. Каждый модуль (отдельное устройство) , это примерно как обычный роутер. Как правило, эти системы продаются в разных комплектах поставки. Можно купить комплект из одного, двух, или трех модулей.

Все модули в Mesh системах одинаковые и равны между собой. Там нет главного устройства, к которому подключаются дополнительные модули (как роутер и репитеры, например) . И основная фишка в том, что эти модули (в рамках одной системы) могут очень быстро соединяться между собой по беспроводной сети и раздавать Wi-Fi на большие участки. Мы можем поставить один модуль, и его работа, в принципе, ничем не будет отличаться от работы обычного Wi-Fi роутера. Но если нам необходимо, мы покупаем еще один точно такой же модуль, включаем его в розетку, и буквально за 30 секунд они соединяются между собой и начинают работать в паре. На фото ниже вы можете увидеть, как работает Mesh система из 3-x модулей (на примере ASUS Lyra) .

Интернет по кабелю мы подключаем к одному модулю (к любому в этой сети) и этот модуль делиться интернетом с другими модулями Mesh системы, которые соединены между собой. Как правило, на каждом таком модуле есть несколько LAN портов, так что к ним можно подключать устройства по сетевому кабелю. Например телевизоры, игровые приставки, ПК и т. д. Установив один модуль, достаточно подключить к нему только интернет и питание. К другим модулям (если они вам необходимы) мы подключаем только питание.

Все эти модули (ячейки) создают единую, скоростную, бесшовную Wi-Fi сеть на весь дом, двор, квартиру, офис или другое помещение. За счет модульной системы, радиус покрытия Wi-Fi сети очень большой. Никаких "мертвых зон". Можно добавить столько модулей, сколько вам необходимо.

Основные особенности Mesh систем

Хочу отдельно выделить основные фишки и преимущества этих устройств и технологии Wi-Fi Mesh.

• Большой радиус действия Wi-Fi сети. Именно за счет модульной системы. Например, мы установили один модуль какой-то Wi-Fi Mesh системы, и оказалось, что у вас в дальних комнатах, на других этажах, во дворе, в гараже, или еще где-то не ловит Wi-Fi. Мы просто покупаем еще один, или несколько модулей и включаем их в зоне стабильного приема сигнала от первого модуля. Они соединяться и расширяют Wi-Fi сеть. Их работа отличается от пары Wi-Fi роутер + усилитель сигнала (репитер) . Ниже я расскажу как именно и какие преимущества в этом плане у ячеистой Wi-Fi сети. Фото с сайта TP-Link, со страницы с описанием их системы Mesh Deco:
  
  Добавляем модули – расширяем Wi-Fi сеть. И что самое важное, без потери скорости, производительности, сбоев в работе и т. д. Эти устройства созданы для этого, поэтому, все работает очень стабильно. Более того, если один из модулей "вылетает" из сети, то система автоматически восстанавливает соединение подключаясь через другие модули.
• Бесшовный Wi-Fi. Wi-Fi Mesh системы создают настоящую бесшовную Wi-Fi сеть. Сеть действительно одна в радиусе действия всех установленных модулей. Когда вы перемещаетесь по дому, или по квартире, то устройство подключается к модулю с лучшим сигналом. И что самое главное, в момент переключения на другой модуль, соединение с интернетом не пропадает. Даже если вы общаетесь через какой-то мессенджер, то обрывов не будет. Загрузка файлов не будет прерываться. Пример бесшовной Wi-Fi сети, которую раздает Tenda Nova MW6 (в сравнении с обычным роутером и репитерами) :
  
  Это очень круто. Везде одна сеть, как будто ее раздает одно устройство. Без каких-то обрывов, отключений, переключений и т. д.
• Высокая скорость Wi-Fi сети и стабильное соединение. Все новые Wi-Fi Mesh системы двух, или трехдиапазонные. С поддержкой стандарта AC. Они раздают Wi-Fi сеть на частоте 2.4 ГГц и 5 ГГц. ASUS Lyra, TP-Link Deco M9 Plus и возможно другие системы используют один из двух диапазонов на частоте 5 ГГц для соединения между модулями сети. Две остальные сети (в разных диапазонах) доступны для подключения устройств. Вечная проблема при установке Wi-Fi усилителей – падение скорости. Даже несмотря на то, что модули Mesh систем соединяются по воздуху, скорость практически не падает. Главное, чтобы все модули находились между собой в зоне стабильного приема.
  
  Есть поддержка MU-MIMO и других технологий, которые созданы для улучшения и ускорения работы Wi-Fi сети.
• Очень простая настройка и подключение дополнительных модулей. Все можно настроить через приложение с мобильного устройства. Фирменное приложение есть у каждого производителя.
• Необычный внешний вид. Модули Mesh систем не похожи на обычные роутеры. Все системы, которые есть сейчас на рынке, выполнены в интересном дизайне.

Принцип работы всех Wi-Fi Mesh систем практически одинаковый. Но в зависимости от производителя и модели, характеристики и возможности конечно же могут отличаться. Так же есть отличая в настройках и функциях. Но в таких системах есть все, что необходимо обычному пользователю: родительский контроль, управление подключенными устройствами, гостевая сеть, перенаправление портов, антивирус и защита сети, обновление прошивки и т. д.

Почему Wi-Fi Mesh система лучше связки роутер + репитер?

Когда роутера недостаточно (в плане покрытия Wi-Fi сети) , самое оптимальное решение – установка . Можно использовать другой роутер, который может работать в режиме усиления Wi-Fi сети, или дополнительные точки доступа, которые подключаются к главному роутеру по кабелю, что не всегда удобно. Обычный репитер тоже клонирует настройки основной Wi-Fi сети, и беспроводная сеть у нас как будто одна, но в связке роутер + репитер есть два больших минуса, по сравнению с модульными Wi-Fi сетями.

Даже если на данный момент нет необходимости в расширении Wi-Fi сети, можно все ровно вместо маршрутизатора купить один модуль какой-то Mesh системы. Он будет работать как обычный маршрутизатор. А вот когда одного модуля будет недостаточно (например, при переезде в другую квартиру) можно докупить еще один модуль и очень быстро расширить Wi-Fi сеть. И эта сеть будет работать намного быстрее и стабильнее, а пользоваться ею будет намного приятнее по сравнению с сетью, которая построена на базе маршрутизатора и повторителя (он же репитер) .

Я ни в коем случае не говорю, что роутеры это прошлый век и их нужно срочно выбросить на помойку и покупать ячеистые Wi-Fi системы. Просто если вы выбираете себе новое оборудование для создания большой, надежной и быстрой Wi-Fi сети, то почему бы не обратить внимание на устройства, которые идеально для этого подходят.

Давайте более подробно рассмотрим самые популярные Mesh системы, которые уже можно приобрести.

Линейка TP-Link Mesh систем Deco представлена в трех моделях: Deco M5, Deco P7 и Deco M9 Plus. У нас вроде как официально представлена только Deco M5. Отличие между этими моделями в основном в мощности железа и скорости Wi-Fi сети. Самая мощная и быстрая – Deco M9 Plus. Это трехдиапазонная Mesh система стандарта AC2200. Внешний вид у них одинаковый. Вот только на Deco P7 есть один порт USB Type-C, а на Deco M9 Plus один обычный USB-порт.

Так как у компании TP-Link есть целая линейка Powerline устройств, то в своих Mesh системах (только в модели Deco P7) они применили технологию гибридного соединения. Когда модули ячеистой системы соединяются не только по Wi-Fi, но и по электропроводке. Такое соединение более стабильное, по сравнению с Wi-Fi. А в паре Wi-Fi + Powerline скорость соединения между модулями (а значит и на всех устройствах) должна увеличиться до 60%.

Еще одна интересная особенность этих систем – IoT Mesh. Она позволяет объединить в одну систему устройства умного дома (датчики и другие компоненты) , которые подключаются не только по Wi-Fi, но и по Bluetooth и Zigbee. Правда эта фишка есть только в Deco M9 Plus.

Есть приложение Deco для быстрой настройки и управления. Система защиты TP-Link HomeCare. К такой системе можно подключить более 100 устройств по Wi-Fi сети. И еще на каждом модуле есть 2 LAN-порта (один порт, на одном модуле будет использоваться как WAN) .

Покрытие Wi-Fi сети (для Deco M5) : 2 модуля – до до 350 кв.м. 3 модуля – 510 кв.м.

Tenda Nova

На официальном сайте представлены 4 модели: MW3, MW5, MW5s, MW6. Все они немного отличаются внешним видом и характеристиками. Вот так выглядит Tenda Nova MW6 (которую я уже тестировал) :

ASUS Lyra

Самая младшая – Lyra mini. Двухдиапазонная Mesh система, скорость Wi-Fi сети до 1300 Мбит/с. Дальше идет Lyra Trio. Так же двухдиапазонная, с максимальной скоростью 1750 Мбит/с и поддержкой технологии MIMO 3x3. И самая мощная и быстрая – Lyra. Это уже трехдиапазонная ячеистая Wi-Fi система со скоростью беспроводной сети до 2200 Мбит/с.

Большая зона покрытия Wi-Fi сети, расширение за счет установки дополнительных модулей, бесшовный роуминг в сети между всеми модулями, оптимизация подключения устройств, защита вашей сети с помощью AiProtection, простая настройка и управление через приложение ASUS Lyra и много других фишек. Все эти системы практически одинаковые, даже если рассматривать устройства от разных производителей.

Есть возможность соединить узлы Mesh системы по кабелю. Если, например, в вашем доме уже проложен сетевой кабель. Такое соединение будет более стабильным и надежным, а Wi-Fi сеть полностью освободится для подключения ваших устройств.

Можно приобрести необходимое вам количество узлов системы ASUS Lyra (1, 2, или 3 модуля) .

Мощная, трехдиапазонная Mesh система от компании Zyxel. Она выполнена в красивом белом корпусе.

С помощью Zyxel Multy можно организовать быструю Wi-Fi сеть как в маленькой квартире, так и в большом загородном доме. Продается эта система в двух комплектациях. С одним, или двумя модулями. Если мы покупаем один модуль, то он будет работать у нас как обычный маршрутизатор. Если необходимо, то в любой момент можно купить еще один модуль. Если у вас большая квартира, или дом, где один маршрутизатор не справлялся, то рекомендую сразу покупать комплект из двух модулей.

Так как это трехдиапазонная система, то одна сеть в диапазоне 5 ГГц используется исключительно для соединения между модулями сети. Вторая сеть на частоте 5 ГГц и сеть на частоте 2.4 ГГц доступны для подключения устройств.

На корпусе Multy X кроме 3x LAN и 1 WAN-порта есть еще 1 USB-порт стандарта 2.0.

Есть функция, которая выбирает оптимальный вариант соединения модулей между собой. Ну и конечно же пользователь может установить мобильное приложение для управления Mesh системой от Zyxel.

Линейка систем Orbi представлена в трех вариантах:

• RBK30 (AC2200) – в комплект входит один роутер и устройство для расширения сети (подключается напрямую в розетку) . Но это все та же Mesh система, а не обычный маршрутизатор и репитер. Трехдиапазонная технология. Одна сеть выделена для соединения между роутером и усилителем. Покрытие Wi-Fi до 200 кв. метров.
• RBK40 (AC2200) – покрытие Wi-Fi до 250 квадратных метров. Эта система состоит из двух одинаковых модулей. Система так же трехдиапазонная. Один модуль выделен для соединения между ячейками сети.
• RBK50 (AC3000) – это самая производительная Wi-Fi система от Netgear. Отличается большей производительностью и скоростью Wi-Fi сети. Покрытие Wi-Fi до 350 квадратных метров.

Вот так выглядят Wi-Fi-системы Netgear:

Есть приложение для управления системой с мобильного устройства и набор необходимых функций. Родительский контроль, гостевая Wi-Fi сеть и т. д.

Выводы

Основные плюсы по сравнению с роутерами: большое покрытие Wi-Fi сети и бесшовная беспроводная сеть (бесшовный роуминг) . Очень просто расширять Wi-Fi сеть за счет установки дополнительных модулей. Простая настройка. Ну и интересный внешний вид.

Минусы по сравнению с роутерами: цена. Стоят такие системы не дешево. Но они только начинают появляться на нашем рынке, так что цена будет падать.

Пока что мне приходилось настраивать только Mesh систему Nova от Tenda. И в начале статьи я уже писал, что был приятно удивлен простотой и возможностями этих устройств. Считаю, что это просто идеальный вариант для больших квартир и загородных домов. Особенно многоэтажных домов. Три модуля из любой ячеистой Wi-Fi системы без проблем обеспечат вам стабильное покрытие не только в доме, но и во дворе и других постройках на вашем участке. А если трех модулей будет мало, можно просто купить и установить еще один модуль, или несколько.

Будем следить за развитием этих устройств. В ближайшее время постараюсь сделать обзор других Wi-Fi систем, о которых писал выше. Оставляйте комментарии, напишите свое мнение о технологии Wi-Fi Mesh и о системах, которые, возможно, вам уже удалось проверить в работе.