Čo je to Wi-Fi mesh? Od hviezdy k mriežke

Stále síce platí, že „kábel je kábel“, ako hovorievajú ostrieľaní správcovia sietí, ale bezdrôtové technológie za posledné roky excelentne pokročili. Rýchlosti a ďalšie parametre sa zlepšili natoľko, že bezdrôtové LAN (WLAN) majú v mnohých domácnostiach na sebe „zavesených“ viac zariadení, ako siete káblové. A zďaleka nejde len o počítače.

Na štruktúre záleží

Komunikačné siete – drôtové, aj bezdrôtové – môžu mať rôznu topológiu. Od nej často závisí dostupnosť pokrytia, kvalita signálu (ak hovoríme o bezdrôtových sieťach), aj spoľahlivosť. Keďže pre WLAN sa takmer výhradne využívajú technológie z rodiny IEEE 802.11, čiže staré známe Wi-Fi, prenos dát beží v nelicencovaných pásmach 2,4 GHz a/alebo 5 GHz.

ZDROJ | Wikipedia

Takáto sieť má v domácich podmienkach najčastejšie topológiu hviezdy (Star). V jej centre siete sídli Wi-Fi router napojený na gateway do internetu a hviezdicovo s ním komunikujú Wi-Fi terminály rozmiestnené v priestore. Vysielací výkon Wi-Fi zariadení je však limitovaný. Napríklad v porovnaní s mobilnými telefónmi až 20x nižší. Ekvivalentný izotropicky vyžiarený výkon (EIRP) v Európskej únii je pre Wi-Fi obmedzený na 20 dBm (100 mW). GSM mobil dokáže vysielať až s výkonom 2W.

Pozrite siNETGEAR napratal do Wi-Fi Mesh systému Harman Kardon a Alexu

Ak máte viacpodlažný dom s väčšou obytnou plochou, stáva sa optimálne umiestnenie routra kľúčom k fungujúcej sieti WLAN. Od sily a kvality signálu totiž závisí aj prenosová rýchlosť. Keďže vysielací výkon je obmedzený, pomôcť môžu drahšie Wi-Fi smerovače s viacerými MIMO anténami so smerovými vyžarovacími charakteristikami. Ale ani to nemusí pomôcť vo všetkých prípadoch. V suteréne, na terase, alebo v podkroví môžete mať „biele“ miesta bez signálu.

ZDROJ | Spectrum Technologies

Riešením môžu byť rôzne opakovače, či expandéry, ktoré štruktúru siete zmenia z hviezdy na stromovú (Tree) a predĺžia dosah jediného centrálneho routra  do vzdialenejších častí budovy.

Hlavne vo väčších domoch, kde existuje na pozemku niekoľko objektov – napríklad záhradný domček – však ani takéto riešenie nemusí stačiť. A to nehovoríme o kancelárskych priestoroch v administratívnych budovách. V takomto prípade je vhodná úplne odlišná topológia siete v tvare mriežky (Mesh), na ktorú sa pozrieme podrobnejšie.

Mreža, ktorá oslobodzuje

Mrežová, alebo mesh sieť je vlastne kombináciou hviezdicovej a stromovej siete a má topológiu, v ktorej sú všetky uzly navzájom prepojené. V káblovej forme sa používa menej, pretože vzájomná prepojenosť všetkých uzlov výrazne zvyšuje náklady na kabeláž. Pri bezdrôtovej forme tento problém odpadá, preto sa tento typ sietí pomerne často používa práve v takejto podobe.

ZDROJ | Spectrum Technologies

Výhodou mesh sietí je vysoká spoľahlivosť, keďže výpadok niektorého uzla neohrozuje funkčnosť zvyšku siete. Signály a dáta sa môžu ľahko šíriť inými cestami vďaka redundancii (naddimenzovaniu) spojení. Ak niektorý uzol (router) vypadne z ľubovoľného dôvodu zo siete (napríklad kvôli poruche hardvéru), susedné uzly rýchlo nájdu inú trasu signálu pomocou smerovacieho protokolu. Tá môže viesť priamo, alebo cez jeden, či viac medziľahlých uzlov.

Pozrite siWi-Fi mesh siete budeme môcť vytvárať z akýchkoľvek routerov

Bezdrôtové mesh siete všeobecne môžu pracovať s rôznymi bezdrôtovými technológiami vrátane 802.11, 802.15, 802.16, alebo bunkových technológií. Nás síce najviac zaujíma Wi-Fi , kde je mesh často využívaná v lokálnej sieti WLAN, ale takúto topológiu používa napríklad aj sieť telekomunikačných satelitov Iridium.

ZDROJ | Google

Konštelácia 66 satelitov Iridium funguje ako mesh sieť bezdrôtovo prepojená medzi priľahlými satelitmi. Hovory medzi dvoma satelitnými telefónmi sú smerované cez sieť, z jedného satelitu na druhý naprieč konšteláciou, bez toho, aby museli prejsť na pozemnú stanicou.

ZDROJ | Wikipedia

Signál tak prekoná menšiu vzdialenosť, čo znižuje latenciu a umožňuje sieti pracovať s oveľa menšou pozemskou stanicou, než by potrebovalo 66 klasických komunikačných satelitov. Mrežové Wi-Fi siete už dávno používajú aj Wi-Fi internetoví provideri, ktorí sieťou rádiovo prepojených uzlov dokážu pokryť relatívne rozľahlé oblasti v mestách a obciach.

Za viac peňazí signál bez problémov

Klientmi v mesh sieti bývajú notebooky, tablety, smartfóny a iné bezdrôtové zariadenia, zatiaľ čo sieťovými uzlami sú smerovače prenášajúce dáta do a z gateway rozhraní, ktoré sú obvykle pripojené do internetu.

https://www.youtube.com/watch?v=Dfa1vyMM2DE

Oblasť pokrytia rádiových uzlov fungujúcich ako jednotná sieť sa označuje ako „mesh cloud“. Prístup k tomuto „oblaku pokrytia“ závisí od rádiových uzlov, ktoré navzájom spolupracujú. Vďaka architektúre mesh siete dokážete pomocou dvoch, či podľa potreby viacerých prepojených smerovačov pokryť Wi-Fi signálom akýkoľvek dom, alebo ľubovoľný priestor. Aj hotel, odbavovaciu halu letiska, alebo kongresovú sálu.

Pozrite siNetgear Orbi Pro – Konečne Wi-Fi v celom dome?

Samozrejme s počtom routrov, ktoré zapojíte do siete, stúpajú náklady, preto aj pri mrežovej sieti treba zvážiť optimálne rozloženie jednotlivých uzlov.

ZDROJ | Wi-Fi Alliance

Napríklad za sadu Netgear Orbi Pro, ktorá obsahuje triband WiFi router + satelit pre technológie 802.11a/b/g/n/ac, zaplatíte okolo 460 EUR. Cenovo výhodnejším riešením sú routre pre mesh sieť Google Wifi. Sada dvoch smerovačov Google Wifi stojí aktuálne 306,90 EUR a dokáže pokryť obytný priestor s rozlohou 278 m2 (trojica zariadení Google Wifi až 418 m2).

Pozrite siGoogle Wifi – domáca sieť trochu inak, lepšie

Dobrou správou je, že nové routre so zabudovaným štandardom EasyMesh umožnia kombinovať do mrežových sietí ľubovoľné typy a značky smerovačov, takže prípadné pridávanie uzlov bude jednoduché a pravdepodobne aj podstatne lacnejšie, než doteraz.

ZdrojWi-Fi Alliance

Komentáre k článku