Идеальный WiFi повсюду: Mesh-сети обеспечивают быстроту WLAN-связи. Топологии компьютерных сетей: Ячеистая топология Топология сети ячеистая достоинства и недостатки

Что такое mesh сеть (ячеистая сеть)? Для лучшего понимания можно представить конструкцию набором взаимосвязанных маршрутизаторов, составляющих сетевые узлы (точки). Эти сетевые узлы взаимосвязаны между собой с целью обеспечения покрытия Интернет на более обширной территории, нежели только в границах одного частного дома. Ячеистая сеть характерна тем, что обеспечивает доступ в Интернет практически в любой точке зоны покрытия узлов. К примеру, по всей площади многоэтажного дома или на территории, охватывающей несколько городских кварталов.

Домашняя mesh — это не единственная конфигурация, которая относится к ячеистой топологии. Одни mesh сети, являясь беспроводными, объединяют намного больше устройств, чем просто домашние устройства.

Другие mesh сети являются полностью проводными. Беспроводная ячеистая сеть наиболее применима к среднестатистическому потребителю. В целом существует несколько типичных исполнений mesh сетей:

Узкоспециализированная (ad-hoc) mesh сеть

Непрерывные конструкции часто создаются как способ взаимодействия устройств, когда соответствующая инфраструктура отсутствует непосредственно на местах.

FireChat — один из примеров мобильного приложения, которым используется Bluetooth, чтобы пользователи могли получить возможность общаться друг с другом без доступа в сеть Интернет.

Связь для доступа к другим пользователям осуществляется путём передачи данных через соседние устройства.

Типичная конфигурация, предоставляющая услуги для самых разных пользователей: 1 – Интернет; 2 – Базовая станция; 3 – Беспроводная сенсорная конструкция; 4 – Поисково-спасательный робот; 5 – Беспроводная «Ad-Hoc»; 6 – Конструкция Wi-Fi; 7 – Беспроводная домашняя mesh

Некоторые интеллектуальные домашние продукты, подобные «SmartThings» от Samsung, способны взаимодействовать с другими компонентами всей mesh системы (датчиками, сигнализациями и др.).

Всё это используется для выполнения определенных задач без необходимости установки связи с основным центром.

Домашняя ячеистая структура

Mesh сеть, предназначенная для домашних пользователей, обеспечивает по всей жилой площади в доме или небольшом офисе.

Для обеспечения полного покрытия используются нескольких маршрутизаторов. Существует ряд mesh систем, таких как «Google Wi-Fi» или «Orbi» от NETGEAR.

Муниципальная ячеистая структура

Сообщества или муниципальные mesh сети очень похожи на структуры, что создаются для домашних условий. Исключения отмечаются только в одном.

Вместо устройства внутри одного здания, структура охватывает район или целый город. Продукт «FabFi» — показательный пример устройства ячеистой (mesh) сети в масштабах города.

Как работает mesh сеть Wi-Fi

Условно домашнюю ячеистую сеть можно представить как цепочку ссылок. Каждая ссылка (узел mesh) открывает подключение к другим ссылкам.

Очевидно – созданная таким образом цепочка (сеть) способна покрывать дальние расстояния. Значительно более дальние, чем любая единичная ссылка (узел).

Обеспечивается дальность привязкой узлов друг к другу независимо от того, какое количество узлов присутствуют.

Для того чтобы трансформировать стандартный Wi-Fi в mesh сеть, необходима соответствующая настройка, при помощи которой устанавливается конфигурация под несколько узлов.

Затем организуется основной узел на модеме, которому отводится роль обычного маршрутизатора. Далее осуществляется подключение дополнительного узла к первому.

Новые разработки миниатюрных маршрутизаторов обещают сделать ячеистые сети ещё более универсальными в плане возможного применения на благо социума

Аналогичным образом подключается третий, четвертый и т.д. узел, взаимодействующий с другими соседними узлами, чтобы обеспечить сервис Wi-Fi как можно дальше от основного узла, где находится модем.

Mesh сетевые системы созданы специально под цели организации трафика маршрутизаторов. Устройства работают в тандеме по умолчанию. Поэтому пользователю нет необходимости владеть какими-то специальными знаниями относительно настройки.

В качестве примера рассмотрим домашний вариант, где соединение провайдера Интернет заведено в помещение подвала.

Линия интернет-провайдера подключается к модему, как и один из узлов mesh системы. Другие узлы подключаются в разных комнатах дома, тем самым усиливая сигнал Wi-Fi для уверенного прохождения по всей площади строения.

Плюсы и минусы домашней mesh сети

Отмечаются как преимущества, так и недостатки. Однако в любом случае, если есть нужда в обеспечении Wi-Fi, ячеистая сеть вполне разумная идея.

Плюсы технологии

• доступ устойчивого Wi-Fi в границах любой комнаты дома;
• обеспечение доступа в Интернет в отсутствии Ethernet-соединений или удаления от основного маршрутизатора;
• если узел завершает работу или блокируется помехой, mesh сеть остаётся активной, пока функционирует соседний узел;
• обеспечивается стабильность и плавность работы, учитывая взаимодействие узлов без непосредственного обращения к центральному маршрутизатору;
• простота установки и управления в большинстве случаев, так как контроль осуществляется мобильным приложением под мобильные устройства;
• расширение ячеек и обновление приложения выполняется так же просто, как подключение одного стандартного узла к розетке;
• цена установки зачастую ниже, чем для традиционного варианта, учитывая простоту добавления узлов и необходимость протягивания кабелей;
• большинство узлов mesh конструкции малогабаритные, компактные, не имеют внешних антенн.

Минусы технологии

• mesh система обычно по стоимости превосходит традиционный маршрутизатор;
• большое число ячеек требуется разносить по территории всего дома;
• установка mesh конфигурации нецелесообразна, если площадь дома составляет менее 450 м 2 .

Некоторые особенности работы Wi-Fi

Рост популярности интеллектуальных домашних устройств и бесчисленных потоковых медиа-сервисов, таких как Hulu, Netflix и Spotify, обеспечит покрытие Wi-Fi в любом месте

Очевидный момент — если устанавливаются несколько узлов в жилом доме, каждая из этих рабочих точек способна работать на полной скорости.

Другими словами, когда интернет-провайдер предоставляет трафик на скорости 30 Мбит/с, и в доме задействованы три рабочих точки, все они допускают работу на той же скорости — 30 Мбит/с.

Однако такая работа не поддерживается mesh конфигурацией. Все три ячейки в примере выше, если они используются на максимальной мощности, равномерно разделят 30 Мбит/с, выделенные на домашнее потребление. То есть реально на каждую отдельно взятую ячейку придётся по 10 Мбит/с.

Полоса пропускания, установленная для домашнего варианта, поддерживает определённую скорость независимо от особенностей работы локальной сети.

Пользователь может иметь один маршрутизатор, ячеистую сеть, допустим, состоящую из 4 или 15 ячеек, на которые распространяется поддерживаемая пропускная способность.

Ячеистые сети - это распределенная система передачи данных. Все узлы в этой сети соединяются, обмениваются сигналами и совместно усиливают его, не используя центральный сервер. Узлом в этом случае становится любое устройство, которое одновременно может получать и передавать данные, - например мобильный телефон.

Ячеистые сети существуют давно: например, в 1980-е годы они использовались в военных целях - для налаживания связи между бойцами, которые находятся друг от друга на большом расстоянии. На рынок эти сети вышли в 1990-е, но не пользовались популярностью из-за примитивности технологии, которая позволяет делиться данными напрямую. Однако после того как стартап Eero представил свою ячеистую технологию в 2015 году, похожие системы покупателям предложили и крупные компании - Google и D-Link.

Как это работает?

Представьте множество устройств, которые связаны между собой беспроводной связью, - все они взаимодействуют друг с другом для приема и передачи данных. К примеру, если это сотовый телефон, то при подключении он становится и роутером. При этом каждый новый пользователь расширяет зону покрытия сети.

Остальное проще объяснить на примере: после урагана Сэнди, когда интернет был недоступен, людям помогала обмениваться сообщениями ячеистая сеть - они подключались к ней с помощью Bluetooth. Протестующие использовали ячеистую сеть в Гонконге с помощью приложения FireChat; узлами в этом случае выступали телефоны, которые образовывали сеть из равноправных участников. Сотовые операторы или провайдеры не могут отключить ее. Даже если отобрать у активистов часть телефонов, то оставшиеся устройства все равно смогут передавать друг другу информацию и сигнал. Но это выход не в глобальный интернет, а прототип мини-интернета между этими устройствами.

Погодите, то есть в «Фейсбук» с помощью этой технологии не зайти?

Позволяет, просто это другой виток развития ячеистых сетей. Если хотя бы одно устройство в ней имеет доступ к «большому интернету», то ее получат и другие участники сети. Если упростить, это несколько передатчиков, которые связаны между собой и Wi-Fi роутером с измененной технологией. Все эти устройства равномерно распределяют интернет по территории, на которой они располагаются, - например по большому дому или даже городу.

Например, в Нью-Йорке существует сеть NYC Mesh, которая устанавливает на крыше большие антенны для раздачи интернета, которые подключаются к роутерам жителей этих домов. Сеть живет на добровольные пожертвования.

В чем отличие от обычного доступа к интернету?

Представьте, что вам нужно отправить электронное письмо. Для этого вам нужен компьютер, ноутбук или телефон, который подключен к проводному или беспроводному интернету, чтобы запросить доступ в интернет у локального оператора. После этого устройство присоединяется к центральному хабу - точке Wi-Fi, сетевому коммутатору или сотовой станции.

Но в некоторых случаях такое средство общения неудобно. Представим, что вам нужно отправить один файл ста людям. Ваш файл должен пройти через длинный путь нескольких хабов, пока он не достигнет сервера электронной почты. Чтобы получить его, людям нужно сто раз загрузить этот файл к себе с помощью подключения к интернету. Чтобы упростить этот процесс, появились ячеистые сети, где обмен информацией происходит между устройствами напрямую, без центрального хаба.

И для чего это нужно?

Ячеистые сети называют следующим шагом в развитии беспроводных сетей, потому что они решают проблему «мертвых зон» в больших помещениях, - интернет будет распределен по всему помещению равномерно. Обычно небольшая сеть состоит из двух или трех узлов и роутера, который обеспечивает соединение с интернетом. К этой сети вы можете добавить еще несколько узлов, если они требуются, их количество не ограничено. Активисты свободного доступа к интернету стараются популяризировать идею бесплатной сети во всем мире - причем чем больше людей в этом будет участвовать, тем быстрее это произойдет.

Стоит ли покупать домой ячеистую сеть?

Зависит от того, что вам нужно. В случае, если вы хотите использовать ее дома для получения более стабильного сигнала, даже производители советуют устанавливать такую систему в помещениях, если они больше 230 квадратных метров. Они также могут пригодиться в домах, которые построены из кирпича, со стенами из гипса или другого материала, который блокирует сигнал Wi-Fi. В других случаях хороший Wi-Fi роутер, который будет правильно установлен в помещении - в центре, далеко от стен, - сможет справиться с нагрузками.

Большое пространство - не единственный критерий. Ячеистые сети стали актуальны и из-за количества устройств, которые требуют подключения к интернету, - если вы пользуетесь умной камерой на двери, то сигнал вашего роутера может до него попросту не дотянуться. Особенно если в другой комнате у вас стоит Alexa, а на кухне - умный чайник.

А минусы у него есть?

Да. В первую очередь, если вы подключены не к роутеру, а к более мелким узлам - скорость интернета будет ниже. Например, ваш роутер стоит в гостиной, а в спальне и коридоре - узлы. Если вы будете смотреть видео в спальне, то скорость замедлится, потому что роутер будет передавать данные сначала узлу, а он, в свою очередь - на ваш ноутбук. Во-вторых, ячеистая система для дома стоит дорого.

Я решил, что мне нужна такая сеть, к чему стоит присмотреться?

Если стоимость не отпугивает вас, то присмотритесь к крупным производителям. Например, первая компания, которая занялась продажей ячеистых сетей для дома, - Eero - предлагает роутер и два узла за $300. Примерно такое же количество устройств, с чуть измененными параметрами, от Google Wifi стоят $179, а у Linksys такую систему можно купить за $300. Перед покупкой лучше поискать рецензии СМИ, зачастую зарубежные издания тестировали их у себя в редакциях.

Удалось ли построить какую-то большую ячеистую сеть?

Да, одна из самых больших крупных сетей - Guifi - сейчас находится в Каталонии и Валенсии, состоит из 33 тыс. узлов. Она появилась еще в начале нулевых, когда местные жители устали ждать появления в регионе нормального интернет-провайдера. Они настроили несколько роутерев, договорились с администрацией и установили оборудование в стратегических точках города. Сеть стартовала с одной Wi-Fi ячейки и расширялась постепенно. Сейчас Guifi развивается на общественных началах и подключение к ней доступно совершенно бесплатно через мобильную сеть. Другой пример - похожий проект AWMN в Греции, где сеть появилась в 2003 году, его цель также была в том, чтобы выстроить большую сеть. К тому времени, как услуги по широкополосному подключению перестали быть редкостью в Афинах, успел добраться до более удаленных регионов Греции и даже соединиться с узлом в Словении.

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.

При создании компьютерной сети передачи данных, когда соединяются все компьютеры сети и другие сетевые устройства, формируется топология компьютерной сети .

Сетевая топология (от греч. τоπος, - место) - способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств.

Физическая топология сети передачи данных

Исторически сложились определённые типы физических топологий сети. Рассмотрим некоторые, наиболее часто встречающиеся топологии.

«Общая шина»

Общая шина являлась до недавнего времени самой распространенной топологией для локальных сетей. В этом случае компьютеры подключаются к одному коаксиальному кабелю по схеме «монтажного ИЛИ». Передаваемая информация, в этом случае, распространяется в обе стороны.

Применение топологии «общая шина» снижает стоимость кабельной прокладки, унифицирует подключение различных модулей, обеспечивает возможность почти мгновенного широковещательного обращения ко всем станциям сети. Основными преимуществами такой схемы являются дешевизна и простота разводки кабеля по помещениям. Самый серьезный недостаток общей шины заключается в ее низкой надежности: любой дефект кабеля или какого-нибудь из многочисленных разъемов полностью парализует всю сеть.

Другим недостатком общей шины является ее невысокая производительность, так как при таком способе подключения в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные в сеть. Поэтому пропускная способность канала связи всегда делится здесь между всеми узлами сети.

Рисунок 5. Схема подключения компьютеров по схеме «общая шина».

Топология «звезда»

В этом случае каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому коммутатором (концентратором, хабом) который находится в центре сети. В функции коммутатора входит направление передаваемой компьютером информации одному или всем остальным компьютерам сети. Главное преимущество этой топологии перед общей шиной - значительно большая надежность. Любые неприятности с кабелем касаются лишь того компьютера, к которому этот кабель присоединен, и только неисправность коммутатора может вывести из строя всю сеть. Кроме того, коммутатор может играть роль интеллектуального фильтра информации, поступающей от узлов в сеть, и при необходимости блокировать запрещенные администратором передачи.

Сетевой концентратор илиХаб (жарг. от англ. hub - центр деятельности)- сетевое устройство, предназначенное для объединения нескольких устройствEthernetв общий сегмент сети. Устройства подключаются при помощи витой пары, коаксиального кабеля или оптоволокна. Термин концентратор (хаб)применим также к другим технологиям передачи данных:USB, FireWire и пр.

В настоящее время сетевые хабы не выпускаются- им на смену пришли сетевые коммутаторы (switch), выделяющие каждое подключённое устройство в отдельный сегмент.

Рисунок 6. Схема подключения компьютеров по схеме «звезда»

Топология «кольцо»

В информационно вычислительных сетях с кольцевой конфигурацией данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому, как правило, в одном направлении. Если компьютер распознает данные как «свои», то он копирует их себе во внутренний буфер. Кольцо представляет собой очень удобную конфигурацию для организации обратной связи - данные, сделав полный оборот, возвращаются к узлу-источнику. Поэтому этот узел может контролировать процесс доставки данных адресату. Часто это свойство кольца используется для тестирования связности сети и поиска узла, работающего некорректно. Для этого в сеть посылаются специальные тестовые сообщения.

В сети с кольцевой топологией необходимо принимать специальные меры, чтобы в случае выхода из строя или отключения какой-либо станции не прервался канал связи между остальными станциями.

Поскольку такое дублирование повышает надёжность системы, данный стандарт с успехом применяется в магистральных каналах связи.

Данная физическая топология с успехом реализуется в сетях, созданных с использованием технологии FDDI.

FDDI(англ. Fiber Distributed Data Interface - распределённый волоконный интерфейс данных) - стандарт передачи данных в локальной сети, протяжённостью до 200 километров. Стандарт основан на протоколеToken Bus . В качестве среды передачи данных вFDDIрекомендуется использовать волоконно-оптический кабель, однако можно использовать и медный кабель, в таком случае используется сокращениеCDDI(Copper Distributed Data Interface). В качестве топологии используется схемадвойного кольца , при этом данные в кольцах циркулируют в разных направлениях. Одно кольцо считается основным, по нему передаётся информация в обычном состоянии; второе - вспомогательным, по нему данные передаются в случае обрыва на первом кольце. Для контроля за состоянием кольца используется сетевой маркер, как и в технологииToken Ring.

Рисунок 7. Схема подключения компьютеров по схеме «кольцо»

Полносвязная топология

Полносвязная топология соответствует сети, в которой каждый компьютер сети связан со всеми остальными. Несмотря на логическую простоту, этот вариант оказывается громоздким и неэффективным. Действительно, каждый компьютер в сети должен иметь большое количество коммуникационных портов, достаточное для связи с каждым из остальных компьютеров сети. Для каждой пары компьютеров должна быть выделена отдельная электрическая линия связи. Полносвязные топологии применяются редко, так как не удовлетворяют ни одному из приведенных выше требований. Чаще этот вид топологии используется в многомашинных комплексах или глобальных сетях при небольшом количестве компьютеров.

Рисунок 8.Схема подключения компьютеров по схеме «полносвязная топология»

Ячеистая топология

Ячеистая топология (англ. mesh-ячейка сети ) получается из полносвязной путем удаления некоторых возможных связей. В сети с ячеистой топологией непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен данными, а для обмена данными между компьютерами, не соединенными прямыми связями, используются транзитные передачи через промежуточные узлы. Ячеистая топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для глобальных сетей.

Рисунок 9. Схема подключения компьютеров по схеме «ячеистая топология»

В то время как небольшие сети, как правило, имеют типовую топологию - звезда, кольцо или общая шина, для крупных сетей характерен симбиоз различных топологий. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.

Топология «дерево»

Такая топология является смешанной, здесь взаимодействуют системы с различными топологиями. Такой способ смешанной топологии чаще всего применяется при построении ЛВСс небольшим количеством сетевых устройств, а также при создании корпоративныхЛВС. Данная топология совмещает в себе относительно низкую себестоимость и достаточно высокое быстродействие, особенно при использовании различных сред передачи данных - сочетании медных кабельных систем,ВОЛС, а также применяя управляемые коммутаторы.

Рисунок 10. Схема подключения компьютеров по схеме «дерево»

В топологиях типа «общая шина» и «кольцо» линии связи, соединяющие элементы сети (компьютеры, сетевые устройства и пр.), являются распределёнными (англ. shared) . При совместном использовании ресурс линии делится между сетевыми устройствами, т.е. они являются линиями связи общего использования.

Помимо распределённых , существуютиндивидуальные линии связи , когда каждый элемент сети имеет свою собственную (не всегда единственную) линию связи. Пример - сеть, построенная по топологии «звезда», когда в центре располагается устройство типа коммутатор, а каждый компьютер подключён отдельной линией связи.

Общая стоимость сети построенной с применением распределённых линий связи будет гораздо ниже, однако и производительность такой сети будет ниже, потому что сеть с распределённой средой при большом количестве узлов будет работать всегда медленнее, чем аналогичная сеть с индивидуальными линиями связи, так как пропускная способность индивидуальной линии связи достается одному компьютеру, а при ее совместном использовании - делится на все компьютеры сети.

В современных сетях, в том числе глобальных, индивидуальными являются только линии связи между конечными узлами и коммутаторами сети, а связи между коммутаторами (маршрутизаторами) остаются распределёнными, так как по ним передаются сообщения разных конечных узлов.

Рисунок 11. Индивидуальные и распределённые линии связи в сетях на основе коммутаторов

Логическая топология сети передачи данных

Помимо физической топологии сети передачи данных, предполагается и логическая топология сети . Логическая топология определяет маршруты передачи данных в сети. Существуют такие конфигурации, в которых логическая топология отличается от физической. Например, сеть с физической топологией «звезда» может иметь логическую топологию «шина» – все зависит от того, каким образом устроен сетевой коммутатор или интернет-шлюз, маршрутизатор (VLAN, наличиеVPN, и т.п.).

Чтобы определить логическую топологию сети, необходимо понять, как в ней принимаются сигналы:

в логических шинных топологиях каждый сигнал принимается всеми устройствами;

в логических кольцевых топологиях каждое устройство получает только те сигналы, которые были посланы конкретно ему.

Кроме того, важно знать, каким образом сетевые устройства получают доступ к среде передачи информации.

Разделение сети на логические сегменты

Кабельная система информационно вычислительной сети - самая «консервативная» часть информационной системы предприятия. Любое ее изменение сопряжено с существенными материальными затратами. Однако возможность переконфигурирования инфраструктуры часто может существенно повысить управляемость и надежность всей системы. Например, объединение портов управляемых по сети устройств (коммутаторы, аварийные источники питания и т. п.) в «физически обособленную» сеть существенно повышает уровень безопасности системы, исключая доступ к таким элементам с произвольных рабочих станций. Кроме того, выделение, например, компьютеров бухгалтерии в отдельную сеть исключает доступ к ним по сети всех остальных пользователей.

Подобная возможность изменения конфигурации сетевой конфигурации реализуется путем создания виртуальных сетей (англ. Virtual local area network,VLAN).

VLANпредставляет собой логически (программно) обособленный сегмент основной сети. Обмен данными происходит только в пределах однойVLAN. Сетевые устройства разныхVLANне видят друг друга. Самое главное, что из однойVLANв другую не передаются широковещательные сообщения.

VLANможно создать только на управляемых устройствах. ОднаVLANможет объединять порты нескольких коммутаторов (VLANс одинаковым номером на разных коммутаторах считаются одной и той жеVLAN).

Варианты создания VLAN

На практике существует несколько технологий создания VLAN.

В простейшем случае порт коммутатора приписывается к VLANопределенного номера (port basedVLANили группировка портов). При этом одно физическое устройство логически разбивается на несколько: для каждойVLANсоздается «отдельный» коммутатор. Очевидно, что число портов такого коммутатора можно легко изменить: достаточно добавить или исключить изVLANсоответствующий физический порт.

Второй, часто используемый способ, заключается в отнесении устройства к той или инойVLANна основеМАС-адреса. Например, так можно обособить камеры видео наблюдения,IP-телефоны и т.п. При переносе устройства из одной точки подключения в другую, оно останется в прежнейVLAN, никакие параметры настройки менять не придется.

Третий способ заключается в объединении устройств в сеть VLANпо сетевым протоколам. Например, можно «отделить» протокол IPX отIP, «поместить» их в разныеVLANи направить по различным путям.

Четвертый способ создания VLANсостоит в многоадресной группировке.

VLANоткрывают практически безграничные возможности для конфигурирования сетевой инфраструктуры, соответствующей требованиям конкретной организации. Один и тот же порт коммутатора может принадлежать одновременно нескольким виртуальным сетям, порты различных коммутаторов - быть включенными в однуVLANи т. п. Обычно рекомендуется включать магистральные порты коммутаторов (порты, соединяющие коммутаторы) во всеVLAN, существующие в системе. Это значительно облетает администрирование сетевой структуры, поскольку иначе в случае отказа какого-либо сегмента и последующего автоматического изменения маршрута придется анализировать все варианты передачи данныхVLAN. Важно помнить, что ошибка в таком анализе, неправильный учет какого-либо фактора приведет к разрывуVLAN.

На рисунке 12 показан пример построения VLANиз компьютеров, подключенных к различным коммутаторам. Обратите внимание, что при использовании агрегированных каналов (на рисунке для связи устройствSwitch2 иSwitch3) в составVLANна каждом коммутаторе должны включаться именно агрегированные порты (обычно получают названия AL1, AL2 и т. д.).

Агрегация каналов (англ. Link aggregation, trunking) или IEEE 802.3ad - технология объединения нескольких физических каналов в один логический. Это способствует не только значительному увеличению пропускной способности магистральных каналов коммутатор-коммутатор или коммутатор-сервер, но и повышению их надежности.

Рисунок 12. Пример построения VLAN

Теги 802.1Q

В соответствии со стандартом IEEE 802.l Q номерVLANпередается в специальном поле кадраEthernet, которое носит названиеTAG. Поэтому пакеты, содержащие такое поле, стали называть тегированными (англ. tagged ), а пакеты без этого поля - не тегированными (англ. untagged ). ПолеTAGвключает в себя данныеQoS(поэтому все пакеты, содержащие информацию о качестве обслуживания, являются тегированными) и номерVLAN, на который отведено 12бит. Таким образом, максимально возможное числоVLANсоставляет 4096.

Сетевые адаптеры рабочих станций обычно не поддерживают теги, поэтому порты коммутаторов уровня доступа настраиваются в варианте не тегированными (untagged). Для того, чтобы через один порт можно было передать пакеты нескольких VLAN, он включается в соответствующиеVLANв режиме тегирования (обычно это магистральные порты или порты соединения двух коммутаторов).Коммутаторбудет анализировать поляTAGпринятых пакетов, и пересылать данные только в туVLAN, номер которой содержится в поле. Таким образом, через один порт можно безопасно передавать информацию сразу для несколькихVLAN.

При соединениях «точка - точка» порты для одинаковых VLANдолжны быть либо оба тегированными, либо оба не тегированными.

IEEE 802.1Q - открытый стандарт, который описывает процедуру тегирования трафика для передачи информации о принадлежности кVLAN.

Так как 802.1Q не изменяет заголовки кадра, то сетевые устройства, которые не поддерживают этот стандарт, могут передавать трафик без учёта его принадлежности к VLAN.

Рисунок 13. ФреймEthernetс тегом 802.1Q

IEEE 802.1Q помещает внутрь фрейма тег, который передает информацию о принадлежности трафика кVLAN. Размер тега - 4байта. Он состоит из таких полей:

TagProtocol Identifier (TPID)- Идентификатор протокола тегирования. Размер поля - 16 бит. Указывает, какой протокол используется для тегирования. Для 802.1 Q используется значение 0x8100.

Priority - приоритет . Размер поля - 3 бита. Используется стандартомIEEE 802.1p для задания приоритета передаваемого трафика.

Canonical Format Indicator (CFI) -Индикатор канонического формата. Размер поля - 1 бит. Указывает на форматMAC-адреса. 1 - канонический, 0 - не канонический.

VLANIdentifier (VID) - идентификатор VLAN . Размер поля - 12 бит. Указывает, к какомуVLANпринадлежит фрейм. Диапазон возможных значений VID от 0 до 4095.

При использовании стандарта EthernetII, 802.1Q вставляет тег перед полем «Тип протокола». Так как фрейм изменился, пересчитывается контрольная сумма.

VLAN1

При создании VLANследует учитывать тот факт, что служебная сетевая информация пересылается не тегированными пакетами. Для правильной работы сети администратору необходимо обеспечить передачу таких пакетов по всем направлениям. Самый простой способ настройки заключается в использованииVLANпо умолчанию (VLAN1). Соответственно, все порты компьютеров необходимо включать вVLANс другими номерами.

В VLAN1 по умолчанию находятся интерфейсы управления коммутаторами, причем ранее выпускавшиеся модели коммутаторов не позволяют сменить номер дляVLANуправления. Поэтому администратору следует тщательно продумать систему разбиения наVLAN, чтобы не допустить случайного доступа к управлению коммутаторами посторонних лиц, например, можно переместить все порты доступа коммутатора в другуюVLAN, оставив дляVLAN1 только магистральный порт. Таким образом, пользователи не смогут подключиться к управлению коммутатором.GVRP

Протокол GVRP предназначен для автоматического создания VLAN802.1Q. С его помощью можно автоматически назначать порты во все вновь создаваемыеVLAN. Несмотря на определенные удобства, такое решение является существенной брешью в системе обеспечения сетевой безопасности. Администратор должен представлять структуруVLANи производить назначения портов ручными операциями.

Сетевые устройства локальных сетей в топологии

При построении любой информационно вычислительной сети нельзя обойтись без специальных сетевых устройств, разнообразных по своему предназначению и функциональным возможностям. Рассмотрим некоторые из них.

Одной из главных задач, которая стоит перед любой технологией транспортировки данных, является возможность их передачи на максимально большое расстояние. Физическая среда накладывает на этот процесс свои ограничения - рано или поздно мощность сигнала падает, и приём становится невозможным. Но ещё большее значение имеет то, что искажается «форма сигнала» - закономерность, в соответствии с которой мгновенное значение уровня сигнала изменяется во времени. Это происходит в результате того, что физическая среда, например металлические провода, по которым передаётся сигнал, имеют собственную ёмкость и индуктивность. Электрические и магнитные поля одного проводника наводят ЭДС в других проводниках (длинная линия).

В случае передачи данных решение было найдено в ограничении сегмента сети передачи данных и применением повторителей. При этом повторитель на входе должен принимать сигнал, далее распознавать его первоначальный вид, и генерировать на выходе его точную копию. Такая схема в теории может передавать данные на сколь угодно большие расстояния (если не учитывать особенности разделения физической среды вEthernet).

Сегментсети - логически или физически обособленная часть сети (подсеть).

Повторитель - предназначен для увеличения расстояния сетевого соединения путём повторения электрического сигнала «один в один». Бывают одно и много портовые повторители.

Первоначально в Ethernetиспользовался коаксиальный кабель с топологией «шина», и нужно было соединять между собой всего несколько сегментов. Для этого обычно использовались повторители (англ. repeater ), имевшие два порта. Несколько позже появились многопортовые устройства, называемыеконцентраторами (англ. concentrator ). Их физический смысл точно такой же, но восстановленный сигнал транслируется на все активные порты, кроме того, с которого пришёл сигнал.

С появлением протокола 10baseT (витой пары) для избегания терминологической путаницы многопортовые повторители для витой пары стали называтьсясетевыми концентраторами (хабами), а коаксиальные -повторителями (репитерами) , по крайней мере, в русскоязычной литературе. Эти названия хорошо прижились и используются в настоящее время очень широко.

Термин концентратор (хаб) применим также к другим технологиям передачи данных: USB, FireWire и пр.

Мост, сетевой мост, бридж (жарг., калька с англ.bridge) - сетевое устройство, предназначенное для объединения сегментов (подсети) компьютерной сети разных топологий и архитектур.

Мосты «изучают» характер расположения сегментов сети путем построения адресных таблиц, в которых содержатся адреса всех сетевых устройств и сегментов, необходимых для получения доступа к данному устройству. Мост рассматривается как устройство с функциями хранения и дальнейшей отправки, поскольку он должен проанализировать поле адреса пункта назначения пакета данных и вычислить контрольную сумму CRCв поле контрольной последовательности пакета данных перед отправкой его на все порты. Если порт пункта назначения в данный момент занят, то мост может временно сохранить фрейм до освобождения порта. Для выполнения этих операций требуется некоторое время, что замедляет процесс передачи и увеличивает латентность.

В настоящее время мосты практически не используются, за исключением ситуаций, когда связываются сегменты сети с разной организацией физического уровня, например, между xDSLсоединениями, оптикой,Ethernet.

Сетевой коммутатор или свитч (жарг. от англ.switch- переключатель) - устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента сети. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю, исключение составляет широковещательный трафик всем узлам сети. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Коммутаторы иногда рассматриваются как многопортовые мосты, поскольку были разработаны с использованием мостовых технологий. В случаеSOHO-оборудования, режим прозрачной коммутации часто называют «мостовым режимом» (bridging).

Традиционно разделяют две категории коммутаторов: неуправляемые и управляемые. Однако компания D - Link предлагает еще одну, промежуточную категорию – настраиваемые коммутаторы (smartswitches ). Эти коммутаторы предназначены для использования на уровне доступа сетей малых и средних предприятий (Small-to-MediumBusiness ,SMB ).

Рисунок 14. КоммутаторDES-1210-28.

Сетевой шлюз (англ. gateway) - аппаратный маршрутизатор или программное обеспечение для сопряжения компьютерных сетей, использующих разные протоколы (например, локальной и глобальной).

Сетевой шлюз конвертирует протоколы одного типа физической среды в протоколы другой физической среды (сети). Например, при соединении локального компьютера с сетью Интернетиспользуется сетевой шлюз.

Сетевой шлюз - это точка сети, которая служит выходом в другую сеть. В сети Интернетузлом или конечной точкой может быть или сетевой шлюз, или хост.Интернет-пользователи и компьютеры, которые доставляют веб-страницы пользователям - это хосты, а узлы между различными сетями - это сетевые шлюзы.

Сетевой шлюз часто объединен с маршрутизатором, который управляет распределением и конвертацией пакетов в сети.

Рисунок 15. Беспроводной маршрутизатор 802.11g DIR-320

Маршрутизатор или роутер (от англ.router) - сетевое устройство, на основании информации о топологии сети и определённых правил принимающее решения о пересылке пакетов сетевого уровня между различными сегментами сети.

Роутеры (маршрутизаторы) являются одним из примеров аппаратных сетевых шлюзов. Основная задача сетевого шлюза - конвертировать протокол между сетями. Роутер сам по себе принимает, проводит и отправляет пакеты только среди сетей, использующих одинаковые протоколы.

Современные тенденции развития и построения информационно вычислительных сетей таковы, что применение беспроводных технологий стало повсеместным явлением. Беспроводные устройства создают сегменты (подсети) компьютерных сетей и имеют в своём составе различное по назначению оборудование. Особенно это характерно для сетевого оборудования класса SOHO.

Сетевые устройства этого класса часто совмещают в себе функции сетевого шлюза, маршрутизатора, беспроводной точки доступа, коммутатора, принт-сервера и др. В частности, беспроводной 802.11g интернет маршрутизатор DIR-320 позволяет создать проводную/беспроводную сеть в доме и (или) малом офисе.

В качестве примера применения вышеупомянутого сетевого оборудования, рассмотрим схему построения информационной вычислительной сети класса SOHO.

SOHO (от англ. Small Office / Home Office - малый/домашний офис) - название сегмента рынка электроники, предназначенного для домашнего использования. Как правило, характеризует устройства, не предназначенные для производственных нагрузок и довольно хорошо переживающие длительные периоды бездействия.

Пример построения простой информационно вычислительной сети

Простые информационно вычислительные сети класса SOHO, как правило, имеют топологию типа «звезда». Центральным устройством такой сети является интернет-шлюз, совмещающий в себе функции нескольких устройств.

Рисунок 16. Схема информационно вычислительной сети SOHO

В приведённой схеме (рис.16) центральным устройством является интернет-маршрутизатор DIR-320 . Основное предназначение этого устройства – распределение услуги «доступ вИнтернет» между пользователями информационно вычислительной сети классаSOHO.

Подключив DIR -320 к выделенной линии или широкополосному модему, пользователи могут совместно использовать высокоскоростное соединение с Интернет, подключившись к встроенному в устройство коммутатору или посредством беспроводной технологии 802.11g. Функция «Guest Zone» предоставляет второй «канал» беспроводного соединения и второй домен маршрутизации, что отделяет гостевую зону от главной сети для наилучшей защиты и управления.

Интернетмаршрутизатор D-Link DIR-320 содержит портUSBдля подключенияUSB-принтера, что позволяет пользователям совместно использовать принтер. Кроме того, встроенный 4-х портовыйEthernet-коммутатор позволяет подключать компьютеры, оснащенныеEthernet-адаптерами, игровые консоли и другие устройства к сети

DIR-320 оснащен встроенным межсетевым экраном, что защищает пользовательскую сеть от вредоносных атак. Это минимизирует угрозы от действий хакеров и предотвращает нежелательные вторжения в сеть. Дополнительные функции безопасности такие, как например, фильтрМАС-адресов, предотвращают неавторизованный доступ к сети. Функция «родительского контроля» позволяет запретить пользователям просмотр нежелательного контента. Также беспроводной маршрутизатор 802.11g поддерживает стандарты шифрованияWEPи WPS. Благодаря поддерживаемому функционалу маршрутизации и безопасности, беспроводной маршрутизатор D-Link DIR-320 позволяет создать беспроводную сеть для дома или офиса.

Кроме выше перечисленных возможностей, к USBпорту DIR-320 возможно подключить EVDO/3G/WiMaxмодуль, тем самым получить резервный канал подключения кИнтернет.

Сетевой дисковый массив DNS-323 с 2 отсеками для жестких дисков SATA предоставляет пользователям возможность совместного использования документов, файлов, и цифровых медиафайлов в домашней или офисной сети. Благодаря встроенномуFTP-серверу возможен удаленный доступ к файлам черезИнтернет.DNS-323 обеспечивает защиту данных, предоставляя доступ к файлам по локальной сети или черезИнтернеттолько определенным пользователям или группам пользователей с правом чтения или чтения/записи каталогов.

В DNS-323 доступны 4 различных режима работы с жесткими дисками (Standart, JBOD, RAID 0, RAID 1), позволяющих пользователям выбрать необходимую конфигурацию. В режиме Standart для использования доступны два отдельных жестких диска. Режим JBOD объединяет оба диска в один. Режим RAID 0 обеспечивает высокую производительность за счет разделения записи и чтения между двумя жесткими дисками. При использовании режима RAID 1 содержимое одного жесткого диска дублируется на другой, что обеспечивает максимальную надежность. Если один из жестких дисков выходит из строя, второй продолжает функционировать в полном объеме.

Функциональные возможности приведённой на рис.16 схемы информационно вычислительной сети можно расширить, включив в её состав устройства IPTV,IP-телефонии, видео наблюдения и т.п. Принципиально структура данной сети, от включения в её состав дополнительных сервисов, не изменится.

Это распределенная, одноранговая, самоорганизующаяся сеть с ячеистой топологией. На английском меш означает «ячейка».

Меш-сети отличаются от привычных централизованных сетей тем, что в них все узлы равноправны, каждый узел является и провайдером, и роутером, и мостом (cетевым коммутатором).

Чтобы стать полноценным узлом в сети, достаточно установить программное обеспечение Меш-сети у себя на роутере/телефоне/ноутбуке. Для подключения клиента к Меш-сети не потребуется никакого дополнительного ПО, кроме dhcp-клиента и поддержки ipv6 системой.

В меш-сети вы «сам себе провайдер», вас нельзя отключить от этой сети, вас нельзя подслушать специальным оборудованием.

Сети Меш - это путь, по которому человечество построит свободный, устойчивый к цензуре, децентрализованный интернет с End-to-End шифрованием трафика по умолчанию. А криптовалюты - это недостающий элемент уравнения.

В чем ценность глобальной Меш-сети?

В Меш-сети невозможно контролировать трафик и узлы, обслуживающие сеть, потому что там нет единого центра для получения IP-адресов (DHCP), все маршруты распределенные и динамические, и DNS также может быть децентрализован;

Меш-сеть опционально анонимна и всегда приватна. Весь трафик шифруется по умолчанию. Нет централизованных логов сессий пользователей и активности узлов. Прощай, Большой Брат.

Трафик невозможно приоритезировать. Network Neutrality - это закон, который прописан в коде. Прощай, приоритезация трафика и лоббирование интересов корпораций и правительств.

Сеть невозможно заблокировать или закрыть, потому что она соединяется по принципу «каждый с каждым», что создает большое количество связей. Обрыв одного или нескольких соединений не нарушит функционирование сети в целом. Прощайте, государственные фаерволы.

Если произошло стихийное бедствие, то с помощью Меш-сети можно быстро построить сеть на месте происшествия для связи, а при поддержке извне - соединить ее с глобальной сетью.

При этом такая сеть может быть дешевой и самоорганизующейся, то есть подключил кабель/Wi-Fi/сотовую связь к девайсу, нажал на кнопку - и ты автоматически становишься участником сети. Также такая сеть может работать в режиме «оверлея », то есть поверх существующей инфраструктуры, например, интернета.

Меш это сложно?

При запуске Меш-сети нужно решать много задач по маршрутизации, одновременно совмещая это с шифрованием и возможностью оверлейного режима работы.

Тем не менее протокол с открытым исходным кодом cjdns и основанный на нем проект Hyperboria решают все эти задачи достаточно эффективно.

Есть множество других протоколов для построения Меш-сетей. Ниже приведена сравнительная таблица :

Авто-назначение адреса - клиент сам выбирает себе адрес и может не менять его, переходя из одной подсети в другую, так как нет единого центра выдачи адресов;

Авто-конф. Маршрутизация - нет необходимости вручную настраивать маршрутизацию в сети;

Распределенная маршрутизация - узлы обмениваются информацией о маршрутизации;

Объединение сетей - способность объединять сети через обычный интернет;

IPv4/v6 - по какому протоколу работает сеть;

Авто-настройка - позволяет пользоваться сетью без установки какого-либо другого ПО;

Разработка - статус разработки сети;

Поддержка - какие операционные системы могут быть полноценными участниками сети.

Проблемы и препятствия для глобальной Меш-сети

В сравнении с привычным интернетом, Меш-сети часто неэффективны, потому что не гарантируют ширину канала и качество связи. Внутри мало контента и нет огромного количества привычных сайтов и сервисов. В самом начале запустить Меш-сеть очень сложно, а эффективность достигается только при большом количестве пользователей (узлов).

Тем не менее cjdns и другие протоколы разрабатываются и функционируют уже около 15 лет. А на нашей планете организовано множество различных Меш-сетей: от Нью-Йорка до Афганистана . Люди строят «свой» интернет, чтобы уйти от контроля правительств и интернет-провайдеров, чтобы защищать свою свободу слова и свободу доступа к информации по всему миру.

Самая крупная Меш-сеть в мире называется Guifi , находится в Испании и насчитывает на момент написания статьи 34,593 активные ноды.

Этот проект стартовал в 2004 году с одной Wi-Fi ячейки. Рамон Рока, один из инженеров компании Oracle, устал ждать, пока в его городок Гурб проведут интернет. Изначально он хотел решить проблему для себя. Но затем помог и соседям. Настроив роутеры Linksys определенным образом, он смог объединить их в Меш-сеть, к которой смогли присоединиться остальные при наличии подключения к интернету.

Первый узел сети заработал, когда Рока установил на самом высоком здании городка роутер с направленной антенной. Это было единственное здание в регионе с подключением к сети. Роутер при помощи направленной антенны связывал с интернетом дом инженера, находящийся в 6 километрах от здания. Вскоре о подключении к интернету начали просить соседи. А потом и соседи соседей, знакомые, коллеги. Все желающие смогли подключиться - доступ был бесплатным, нужно было лишь приобрести роутер. Сеть постепенно увеличивалась в размерах год за годом. Рока и его команда волонтеров работают до сих пор, даже по ночам. Развивать сеть им стоит больших трудов. Все пожертвования уходят на покупку оборудования. По сути, сеть держится только на добровольных началах ее создателей.

Но как заинтересовать всех остальных людей присоединиться к сети, если для них проблемы контроля интернета пока не так актуальны или просто не важны? Как заинтересовать пользователей, которые не понимают, что такое меш и каковы его преимущества, начать наполнять сеть контентом и сервисами, если внутри пусто и нет никого, кроме ранних последователей? Как заинтересовать узлы, лучше обслуживать сеть и предоставлять более качественный канал связи?

С одной стороны, государства, интернет-провайдеры и корпорации сами создают стимулы для развития свободного альтернативного интернета. Вспомнить хотя бы последнюю , когда РКН заблокировал более 18 миллионов ip-адресов, в том числе и адреса серверов Google и Amazon. Пострадали многие сайты и сервисы, среди которых - Microsoft Office 365, обновления Windows, Xbox, Viber, Одноклассники и многие другие. Были проблемы с проведением платежей через 3DSecure MasterCard.

Но одних только негативных стимулов недостаточно для создания сетевого эффекта для перехода из привычного интернета в свободную глобальную Меш-сеть.

До появления криптовалют реализация «позитивных» экономических стимулов в Меш-сетях во всей их гибкости и мощности была невозможна. Просто потому, что вам бы пришлось под каждое устройство писать код для процессинга банковско-фиатных платежей, что очень сложно и небезопасно, а также проходить бюрократические барьеры и идентификацию по паспорту. По сути, сейчас у нас уже есть все технологии для реализации глобальной Меш-сети. Но будем реалистами - скорее всего, ее альфа-версии.

Что такое меш + криптовалюты? Глобальная Меш-сеть

Допустим, система экономических стимулов может выглядеть как-то так:

Я плачу пирам (пиры - это соседние узлы в Меш-сети ) за трафик, который они маршрутизируют для меня;

Пиры платят мне за трафик, который я маршрутизирую для них;

Я делаю криптовалютный депозит на свой аккаунт-узел, когда баланс нулевой;

Нет никаких сомнений в том, что такая сеть принесет огромную пользу абсолютно всем. Посмотрим, найдется ли тот, кому хватит огня, чтобы реализовать это.

Примеры криптовалютных проектов, которые делают Меш-сети : Skycoin, RighMesh, Ammbr, Altheamesh.

Например, проект Skycoin разрабатывают свою Меш-сеть Skywire , и планы очень амбициозные. Команда хочет построить глобальную Меш-сеть, а блокчейн Skycoin будет использоваться в ней как платежная система.