مسیریابی شبکه مش بیسیم

مسیریابی شبکه مش بیسیم، اتصالی پایدار

شبکه مش یک توپولوژی شبکه محلی است که در آن دستگاه های زیرساخت (به عنوان مثال پل ها، سوئیچ ها و سایر دستگاه های زیرساخت) به طور مستقیم و پویا به بسیاری از گره ها یا دستگاه های  دیگر که ممکن است، متصل می شوند و با یکدیگر همکاری می کنند تا داده ها را به طور کارآمد به آنها هدایت کنند.

شبکه های مش مسیریابی را با استفاده از یک سیستم ارتباطی نظیر به نظیر انجام می دهند، جایی که هر گره (یا دستگاه) در شبکه هم به عنوان فرستنده و هم یک گیرنده ی داده عمل می کند. یک روش خاص که در آن یک شبکه در یک محیط انتخاب شده عمل می کند می تواند از انتقال موفقیت آمیز داده ها اطمینان حاصل کند، شبکه را 24 ساعته فعال نگه دارد، تاخیر را کاهش دهد و قابلیت اطمینان را افزایش دهد.

شبکه های مش بی سیم به دلیل سازگاری، راه اندازی آسان، انعطاف پذیری، هزینه و کاهش زمان انتقال، محبوب هستند. الگوریتم مسیریابی نقش حیاتی در انتقال داده ها بین گره ها دارد. عملکرد شبکه به طور قابل توجهی تحت تأثیر مسیر انتخاب شده توسط الگوریتم است. روتر تصمیم می گیرد بسته را طبق خط مشی آن الگوریتم به روتر بعدی ارسال کند. بنابراین حتی اگر این تصمیم به نفع انتخاب مسیر درست نباشد، روتر تمایل دارد از خط مشی خود پیروی کند. با داشتن روترهای هوشمندی که می توانند تصمیمات مسیریابی را در پرواز اتخاذ کنند، می توان از این امر جلوگیری کرد.

مسیریابی شبکه مش بیسیم: پروتکل مسیریابی چند مسیره

مسیریابی مهمترین کار یک شبکه مش است. بسته به نوع شبکه، راه های مختلفی وجود دارد که بسته از یک گره، از طریق گره های دیگر، به گره مقصد ارسال شود. این که گره ها ثابت باشند یا پویا، نیازمندی ها را به شدت تغییر می دهد.

پروتکل های پیشگیرانه دنباله ای از گره ها را از اولین تا آخرین در مسیر حفظ می کنند. نکته منفی این است که هر زمان که هر یک از گره های دنباله حرکت کند یا آفلاین شود، آنها مستعد شکست هستند. پروتکل‌های واکنشی هر بار که نیاز به ارسال بسته است، مسیری را جستجو می‌کنند که می‌تواند منجر به تراکم شبکه شود. همچنین ممکن است در صورت تغییر یا خرابی شبکه به کندی همگرا شوند که می تواند باعث از دست رفتن بسته ها و تاخیر شود.

یک پروتکل مسیریابی پویا برای یک شبکه پویا

در یک شبکه مش پویا، مسیریابی داده ها می تواند چالش برانگیز باشد زیرا شبکه دائما در حال تغییر است و بهترین مسیر برای انتقال داده ها ممکن است همیشه مشخص نباشد. روشی که Meshmerize به این موضوع می پردازد از طریق مسیریابی چند مسیره است.

برخلاف پروتکل‌های مسیریابی سنتی که بسته‌ها در یک بهترین مسیر به مقصد ارسال می‌شوند، Meshmerize بسته‌ها را در چندین مسیر به طور همزمان ارسال می‌کند. این امر قابلیت اطمینان شبکه را بهبود می بخشد، زیرا حتی اگر یک مسیر با شکست مواجه شود، بسته همچنان می تواند از طریق مسیر دیگری به مقصد برسد.

مزایای کلیدی مسیریابی شبکه مش بیسیم تطبیق پذیری و قابلیت سفارشی سازی آنهاست. انجام هر گونه اصلاحات آتی ،ساده خواهد بود که منجر به کاهش هزینه ها و نگهداری شبکه می شود. شبکه های مش بی سیم یک توسعه اخیر است که از یک دهه توسعه شبکه های Ad-hoc پدید آمده است.

یک شبکه مش بی سیم (WMN) یک سیستم شبکه غیرمتمرکز است که بر اساس فناوری بی سیم موجود، یعنی استانداردهای 802.11 ساخته شده است که در حالت Ad-hoc کار می کند. شبکه مش بی سیم با انعطاف پذیری و پوشش گسترده ای که دارد برای ارتباطات نسل بعدی ایده آل است. روترهای مش چند رادیویی و کلاینت های مش تک رادیویی شبکه های مش بی سیم (WMN) را تشکیل می دهند. در نتیجه، چنین شبکه هایی با اتصال نقاط دسترسی بی سیم در مکان هر مشتری شبکه توسعه می یابند.

الگوریتم مسیریابی یکی از مهمترین جنبه هایی است که مستقیماً بر عملکرد شبکه تأثیر می گذارد. از سوی دیگر، الگوریتم‌های مسیریابی سنتی تاریخچه داده‌های شبکه را در نظر نمی‌گیرند، مانند خرابی تجهیزات و مسیرهای شلوغ، که بر ارتباطات قبلی تأثیر گذاشته است. تکنیک‌های مسیریابی مبتنی بر یادگیری ماشینی قصد دارند هنگام استفاده از داده‌های شبکه سودمند باشند. با افزایش نیاز مردم به ارتباطات، فناوری ها و فرآیندها باید دائماً بهبود یابند تا تجربه کاربر تضمین شود.

الگوریتم‌های مسیریابی شبکه Ad-hoc سنتی، مانند مسیریابی وضعیت پیوند بهینه (OLSR)، بردار فاصله زمانی بر اساس تقاضا (AODV) و سایر موارد، نمی‌توانند از حوادث یا رویدادهای مشکوک شبکه که در زمان‌های مختلف رخ داده‌اند بدانند یا از آن‌ها بیاموزند. علاوه بر این ،این الگوریتم‌ها می‌توانند مسیری را با خطاهای معمولی در گذشته انتخاب کنند.

مزایای مش وای فای چیست؟

مش وای فای روز به روز محبوب تر می شود زیرا چند مزیت کلیدی را ارائه می دهد که روترهای سنتی ندارند. این موارد عبارتند از:

• شبکه های WiFi مش به طور خودکار خود را پیکربندی می کنند، بنابراین نیازی به تنظیم دستی هر گره جداگانه نیست. این امر فرآیند راه اندازی را برای کاربر بسیار آسان و بدون درز می کند.

• شبکه های WiFi مش می توانند بسیار سریعتر از روترهای سنتی باشند. در واقع، آنها می توانند تا ده برابر سریعتر باشند! این به این دلیل است که داده‌ها به‌جای متمرکز کردن تمام ترافیک روی یک روتر بی‌سیم، به طور یکنواخت در تمام گره‌های شبکه توزیع می‌شوند.

• شبکه های وای فای مش بسیار قابل اعتمادتر از روترهای سنتی هستند. اگر کسی سیگنال ضعیفی را تجربه کند، یک ماهواره نزدیک‌تر به‌طور خودکار کنترل می‌شود و شبکه همچنان یکپارچه کار می‌کند.

سیستم های مش وای فای دارای مزایای عملکردی قابل توجهی نسبت به روترهای وای فای سنتی و توسعه دهنده های بی سیم هستند.

• سیستم های مش می توانند سریع ترین و ساده ترین وای فای ممکن را برای مصرف کنندگان فراهم کنند.

• مش وای فای همچنین یکی از تنها راه ها برای بهره مندی کامل از عملکرد طرح های اینترنت 1 گیگ یا سریعتر است.

• سخت افزار قدرتمندتر همچنین می تواند ویژگی های پیشرفته مش روتر مانند امنیت سایبری و فیلتر اینترنت را با کنترل های والدین باز کند.

• سیستم های مش وای فای اغلب با ماهواره های مش اضافی قابل ارتقا هستند که وای فای کند را در لبه منطقه تحت پوشش حذف می کنند.

معایب:

شبکه های مش دارای معایب بسیار کمی هستند اما در هنگام خرید سیستم مش چند ملاحظه وجود دارد.

• هنگامی که داده ها بین گره های ماهواره ای منتقل می شوند، دستگاه های WiFi ممکن است تاخیر غیر محسوسی را افزایش دهند. این به این دلیل است که داده ها باید از گره های بیشتری عبور کنند تا به اینترنت برسند، و هر گره با خواندن و ارسال مجدد داده ها، تاخیر کمی اضافه می کند. اغلب این مقدار کمی تأخیر با کاهش بار دستگاه در هر ماهواره مش در مقایسه با راه اندازی روتر بی سیم سنتی متعادل می شود.
•  سیستم‌های WiFi مش گاهی گران‌تر از روترهای بی‌سیم منفرد با همان کلاس عملکردی هستند. با این حال، این ملاحظات هزینه می تواند منجر به صرفه جویی در زمان و هزینه در مقابل خرید چندین توسعه دهنده برتر و پیکربندی شبکه خود از ابتدا شود.

سیستم‌های وای‌فای مش از پیش پیکربندی شده‌اند، به این معنی که وقتی واحد روتر مش اصلی را راه‌اندازی کردید، می‌توانید به راحتی ماهواره‌های مش اضافی اضافه کنید و همه با هم کار خواهند کرد. شبکه‌های Mesh نیز نسبت به توسعه دهنده‌های وای‌فای سنتی، بک‌هول قدرتمندتری دارند. این بدان معنی است که سیگنال از واحد اصلی به ماهواره ها قوی تر است و می تواند با احتمال کمتر تداخل و کاهش سرعت به دورتر برسد.

سیستم‌های مش استفاده از یک SSID (شناسه مجموعه خدمات) را امکان پذیر می‌سازد، به این معنی که نام وای‌فای یکسان همیشه به طور یکپارچه در دسترس است و لازم نیست نگران باشید که دستگاه شما به کدام شبکه متصل است . همیشه به قوی‌ترین سیگنال متصل می‌شود. با یک توسعه دهنده سنتی وای فای، باید هر کدام را جداگانه پیکربندی کنید، که می تواند پیچیده و مستعد خطا باشد.

منابع:
www.netgear.com
eeexplore.ieee.org