Aszámítógépes hálózat felépítésének számos különböző módja van. A mesh hálózati topológia lassan az otthoni hálózatok új aranyszabványává válik, de mit jelent a „háló topológia”?
Elmagyarázzuk a legfontosabb tudnivalókat a hálózati topológiáról, miért egyedülálló a mesh technológia, és miért válik olyan népszerűvé.
Tartalomjegyzék 
Mit jelent a „topológia”?
A topológia a dolgok egymáshoz viszonyított elrendezésére utal. Például egy terület topológiai térképét nem nagyon használják a részletes navigációhoz, de az érdekes pontok „nagy képen” elrendezését mutatja.
A számítástechnikával és a hálózatokkal összefüggésben a topológia arra utal, hogy a hálózat elemei hogyan kapcsolódnak egymáshoz. Leírja, hogy a hálózat mely csomópontjai tudnak közvetlenül kommunikálni, mielőtt átmennének egy másik csomóponton.
A hálózati topológia egyéb típusai
Öt általános típusú hálózati topológia létezik, mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai.
Lineáris busz topológia hálózatok összes csomópontja egyetlen kábelhez csatlakozik. Ezt a kábelt „gerinc” csatlakozásnak nevezik, ennek a fő kábelnek mindkét végén egy „lezáróval”. Az adatok egyszerre csak egy irányban áramlanak, ez úgynevezett „félduplex” rendszer.
Ez egy egyszerű hálózati beállítás, amely nem igényel sok kábelezést. A busztopológia gyengesége azonban az, hogy a teljes hálózat működése leáll, ha bármi baj van a gerinckábellel. Azt is nehéz meghatározni, hogy a hálózat melyik eszköze okozhat problémát, így a hibaelhárítás időigényes.
Ring topology hálózatok nem rendelkeznek egyetlen kábellel, amelynek mindkét végén terminátor van. Ehelyett az összes csomópont körben van elrendezve, és minden csomópontnak mindig van egy másik csomópontja mindkét oldalon. A lineáris busz topológiai hálózatokkal ellentétben a gyűrűs topológiai hálózatok teljes duplex üzemmódban működnek, így az adatok egyidejűleg küldhetők és fogadhatók. A busz topológiához hasonlóan a kábel bármely hibája az egész hálózatot tönkreteszi.
Star Topology hálózatok ma az otthoni hálózatok leggyakoribb típusai. Itt a hálózat összes csomópontja közvetlen kapcsolatban áll egy központi eszközzel. Ez lehet hálózati kapcsoló, hub vagy útválasztó. Az összes hálózati forgalom ezen az elsődleges eszközön keresztül folyik.
E topológia egyik hátránya a hálózati torlódás lehetősége, és természetesen a hub-eszköz egyetlen hibapont. Ezenkívül a vezetékes hálózatban sokkal több kábelezést igényel, mint a fenti hálózati topológiák.
A legtöbb otthoni hálózatban azonban ez nem probléma, mivel a legtöbb eszköz Wi-Fi-n keresztül csatlakozik a vezeték nélküli útválasztóhoz, maroknyi eszköz számára fenntartott Ethernettel.
A Tree Topology (más néven Expanded Star Topology, más néven Hierarchikus topológia) a csillagtopológia hálózat gondolatát veszi át, és egy faszerű architektúrává bővíti. Például az otthoni útválasztó a csillag topológiájának középpontja, de ez egy csomópont egy nagyobb csillagon egy helyi útválasztóval, amely egy még nagyobb csillag csomópontja.
A különböző csillag topológiájú hálózatok szintén gerinckábelre csatlakoznak, így a fa topológia „törzs” egy lineáris buszhálózat, az „ágak” pedig csillag topológiájú hálózatok.
Tartsa szem előtt ezeket az általános hálózati terveket, amikor kicsomagoljuk a mesh-topológiát.
Mesh-topológia
A Mesh-topológia hálózat közvetlen kapcsolatot biztosít bármely két csomópont között. A busz vagy gyűrű topológiákkal ellentétben a hálózati forgalomnak nem kell áthaladnia a hálózat minden csomópontján, hogy elérje a célt. A hálózati forgalomnak sem kell központi hubon keresztülhaladnia, mint a csillag topológiánál. Bármely két csomópont privát módon kommunikálhat anélkül, hogy bárki más a hálózaton lehallgathatná.
Ez igaz a teljes mesh hálózatokra, de kétféle mesh hálózati topológia létezik, ezért bontsuk ki röviden az elsőt.
Full Mesh topológia A részleges háló topológiával szemben
Két típusú hálótopológia létezik. A Full Mesh hálózatokban a hálózat minden csomópontja pont-pont kapcsolattal rendelkezik az összes többi csomóponthoz. Ez azt jelenti, hogy nem számít, hol található két csomópont a hálózaton, közvetlen vezetékes vagy vezeték nélküli kapcsolat van közöttük. Ehhez a legbonyolultabb huzalozásra van szükség, és minden csomópont hozzáadásával gyorsan elérhető számú csatlakozás.
A Parcial Mesh hálózat felépítésében ugyanaz az alapvető filozófia, hogy a hálózat csomópontjai közvetlenül csatlakoznak más csomópontokhoz, de nem minden csomóponthoz minden más csomóponthoz kapcsolódik. Minden csomópont legalább egy másik csomóponthoz kapcsolódik, és gyakran több is, de a részleges háló közel sem olyan bonyolult.
A mesh topológia előnyei
A teljes mesh hálózat fő előnye a redundáns kapcsolatok. Még akkor is, ha tetszőleges számú csomópont között meghibásodik a közvetlen kapcsolat, mindig átjuthatnak egy másik hálózati csomóponton keresztül, még akkor is, ha az nem olyan gyors. Még ennél is jobb, hogy könnyen meghatározható, hogy hol van a hiba a tervezés során, így a dolgok kijavítása viszonylag egyszerű.
Ebben az értelemben a full mesh hálózatok olyanok, mint az internet egésze, ahol legalább egy életképes útvonal van Az adatátvitel mindig elérhető, még akkor is, ha nagy hálózati szegmensek leállnak. A részleges mesh hálózatok kevesebb redundanciát kínálnak, bár a hálózattervezők arra koncentrálhatnak, hogy a legkritikusabb csomópontoknak biztosítsák a legtöbb kapcsolatot, egyensúlyban tartva a redundanciát, a költségeket és a bonyolultságot.
Amellett, hogy redundáns, a mesh hálózatok jelentős előnnyel rendelkeznek a hálózati teljesítmény tekintetében, mivel a csomópontok egyszerre tudnak adatokat küldeni és fogadni , a leghatékonyabb útvonalak kiválasztása a hálózaton keresztül. Ez megbízható, alacsony késleltetésű hálózati teljesítményt jelent, amely tökéletes az okosotthonok IoT (Internet of Things) beállításaihoz.
A mesh-hálózatok kivételes adatvédelmet biztosítanak, mivel az adatok full mesh rendszerekben mozognak a hálózati eszközök között.
Végül, a mesh hálózatok kiváló skálázhatósággal rendelkeznek anélkül, hogy negatívan befolyásolnák a hálózati teljesítményt vagy a sávszélességet. Egy mesh-hálózat idővel szervesen növekedhet új csomópontok hozzáadásával és a legközelebbi csomópontokba (részleges háló) vagy az összes többi jegyzetbe (teljes mesh) beakasztásával.
A mesh topológia hátrányai
A háló topológia két fő hátránya a költség és a bonyolultság. A részleges mesh-beállítások segítenek egyensúlyban tartani ezeket a problémákat, de a teljes mesh-es, vezetékes hálózat olyan, mint a kapcsolatok pókhálója.
A mesh-hálózatok energiafogyasztása magasabb, mint más hálózattípusok. Ennek az az oka, hogy minden csomópontnak aktívnak és bekapcsoltnak kell lennie ahhoz, hogy útválasztási útvonalat biztosítson az adatok számára. Jelentős a karbantartási teher is, mivel az egyes csomópontokat, amelyek bármilyen okból problémákat okoznak, ki kell javítani vagy ki kell cserélni a hálózati teljesítmény fenntartása érdekében.
Vezeték nélküli mesh hálózatok az otthonban
Helyi hálózatok (LAN-ok) ) az otthoni használatban hagyományosan csillagtopológiás hálózatok voltak. Minden eszköz egy központi útválasztóhoz csatlakozik, akár Wi-Fi-n, akár Etherneten keresztül. Az internetkapcsolat iránti igény az egész otthonban növekszik az intelligens eszközök és háztartási gépek térnyerésével.
A központosított eszközök szűk keresztmetszeteket okozhatnak a teljesítményben, és korlátozhatják mind a vezetékes kapcsolatok, mind a vezeték nélküli jelek elérhetőségét ismétlők vagy bővítők használata nélkül. Az átjátszók és bővítők bonyolult konfigurációkkal és rosszabb hálózati teljesítménnyel rendelkeznek, így nem ideális megoldás az egész otthoni hálózathoz.
Az otthoni mesh hálózati útválasztók a részleges mesh hálózatok példái, vagy esetleg egy típusa. hibrid topológia. Nem minden csomópont kapcsolódik minden csomóponthoz. Ehelyett az elsődleges csomópont a WAN-hoz (Wide Area Network) csatlakozik, ami egy másik módja annak, hogy az otthoni hálózaton túli nagyobb internetre hivatkozzon.
Az elsődleges csomópont közvetlenül olyan eszközökhöz csatlakozik, mint a laptopok és okostelefonok, de dedikált vezeték nélküli kapcsolatokat is létrehoz más mesh hálózati egységekhez. Minden mesh router a legjobb kapcsolati sebességgel és megbízhatósággal csatlakozik a következő mesh egységhez. Ez a kapcsolat történhet Wi-Fi-n vagy Ethernet „backhaul”-on keresztül, ahol nagy sebességű kábel köti össze egyes hálós útválasztó egységeket.
Ahogy az eszközök mozognak az otthonban, zökkenőmentesen átadják őket a mesh egységek között. mindegyik továbbítja az internethez vezető utat. Az ügyfélcsomópontokat, például az okostelefonokat, nem használják a háló részeként. A forgalom nem kerül átirányításra az egyik klienseszközön közvetlenül a másikra. Minden forgalom a legközelebbi hálós útválasztó csomóponthoz kerül. Ha bővíteni szeretné a hálózatot a teljesítmény vagy a lefedettség javítása érdekében, adjon hozzá további hálóegységeket.
Amint láthatja, az otthoni használatra szánt „hálós” vezeték nélküli hálózatok nem teljesen egyeznek a tényleges mesh hálózat sablonjával. Ehelyett inkább olyan, mintha több csillag-topológiás hálózat lenne összekapcsolva egy sor dedikált mesh alkapcsolattal.
Mégis ez a legfejlettebb és legzökkenőmentesebb otthoni hálózati megoldás. Bárkinek ajánlhatunk egyet, feltéve, hogy a költségvetése erre az új technológiára nyúlik.