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.
Производители постоянно работают над улучшением характеристик своих WLAN-роутеров. Появляются новые функциональные возможности, увеличивается пропускная способность, но при этом устройства становятся все дешевле и дешевле.
Проблема: большие расстояния и такие массивные препятствия, как стены, зачастую оставляют от теоретически возможной скорости передачи данных лишь небольшую её долю. Связь между роутером и компьютером в жилой комнате может быть великолепной, но смогут ли воспользоваться ей ваши дети в спальне, расположенной на верхнем этаже или, например, достанет ли сигнал до умной морозилки в подвале - вот в чем вопрос.
Ответ на него есть обычно такой: надо использовать повторитель WLAN-сигнала, так называемый WLAN-репитер. Он создает более широкий радиус действия роутера и, как правило, работает безупречно. Альтернативным решением для увеличения радиуса действия роутера является . Но они не везде могут быть применимы и иногда им не хватает надежности.
Многие расширители зоны покрытия WLAN-сети довольно компактны и могут быть с легкостью размещены повсюду в квартире, как приведенные здесь станции TP-Link Deco
Неприхотливые WLAN-расширители
Еще больший успех в этом деле обещают так называемые Mesh-WLAN-системы. Они могут состоять в принципе из сколь угодно большого количества «радиостанций», которые вы стратегически размещаете по дому или квартире.
Все WLAN-системы могут быть - при необходимости - очень просто настроены через приложение. Там же находятся советы по оптимизации, как у приведенной на иллюстрации Asus Lyra Станции соединяются друг с другом через собственную сеть и каждая служит точкой доступа к общей, домашней WLAN-сети. При этом важно, что система управляет сама собой и передачей данных между отдельными точками и оконечными устройствами практически самостоятельно.
От пользователя не требуется вмешательств в конфигурацию при начале работы, нужны лишь минимальные действия в Andoid- или iOS-приложении. Лишь при выборе местоположения точек нужно будет немного подумать.
Наш совет, исходя из практического опыта: чем выше, тем лучше . На верхней стороне шкафа или на самом верху книжных полок система получает возможность обеспечить наиболее высокую скорость передачи данных.
Google Wifi: трендсеттер
Самый известный представитель этого нового семейства устройств - система . Кроме того, она принадлежит к числу самых недорогих систем: примерно 130 евро стоит «радиостанция», которая быстро настраивается, хотя при этом и не предлагает практически никаких возможностей для конфигурирования, причем делается все только через приложение.
От номинальной пропускной способности на 300 Мбит в диапазоне 2,4 ГГц при практических измерениях на планшете в хороших условиях остаются все-таки еще хорошие 165 Мбит/с. За толстой стеной и на удалении 19 метров этот показатель опускается до 72 Мбит/с, но обычная WLAN-связь при таких же условиях вряд ли была бы способна на большее. В сравнении с другими системами это в любом случае средне-хорошая производительность.
Несколько раздражающим здесь является принуждение к использованию облачного сервиса. Чтобы задействовать Google Wifi, вам обязательно понадобится аккаунт в Google Cloud, что будет обходиться вам в несколько евро в месяц, а также сделает открытыми вопросы безопасности личных данных.
Netgear Orbi: задает темп
Из всех систем, которые мы протестировали, больше всего нам понравилась , и прежде всего из-за производительности в области скорости передачи данных: даже при сложных условиях она достигала по меньшей мере 124 Мбит/с. Во время тестовых испытаний ни один из конкурентов и близко не подобрался к таким показателям. В самом лучшем случае мы намерили рекордные 191 Мбит/с.
Кроме того, настройка системы является действительно простой, у пользователя есть выбор между управлением через приложение или веб-интерфейс. А еще Netgear предлагает дополнительные функциональные возможности, которых нет у других решений. В частности, вы можете организовать дополнительную домашнюю сеть или интегрировать Orbi в качестве точки доступа в уже существующую сеть. Более того, никакие облачные сервисы здесь не нужны. Зато само по себе решение является действительно дорогостоящим: базовое оснащение с роутером и одним сателлитом обойдется приблизительно в 27 000 рублей.
WLAN-Mesh-системы: обзор всех протестированных моделей
Обзор показывает все «чистые» Mesh-системы, которые мы рассмотрели во время практического тестирования и содержит в себе сравнение измеренной скорости передачи данных с номинальной, а также данные о стоимости и протестированной конфигурации.
| Модель | Тестовая конфигурация | Стоимость (примерно) | Номинальная скорость (2,4/5 GHz) | Максимальная скорость десктоп/планшет |
| Asus Lyra | 3 x Lyra | 30 000 руб. | 400/867 MBit/s | 165/74 MBit/s |
| Google Wifi | 3 x Wifi | 25 000 руб. | 300/867 MBit/s | 197/165 MBit/s |
| Linksys Velop | 3 x Velop | 34 000 руб. | 400/867 MBit/s | 196/138 MBit/s |
| Netgear Orbi | 1 x роутер/2 адаптера | 40 000 руб. | 400/1.733 MBit/s | 191/124 MBit/s |
| TP-Link Deco | 3 x Deco | 20 000 руб. | 400/867 MBit/s | 186/150 MBit/s |
Фото: компании-производители
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.
В конце августа Теплица социальных технологий проводила мастерскую по созданию Mesh-сети. Мы пригласили специалиста по Mesh-сетям Станислава Славкова, описавшего их преимущества для государственного, частного и бизнес-секторов и создавшего mesh-соединение в реальном времени.
Что такое mesh-сеть?
Mesh-сеть – это объединение компьютеров не по традиционной технологии – клиенты и точка доступа, – а такое объединение, при котором сигнал и трафик между компьютерами либо другими устройствами маршрутизируется напрямую через компьютеры, без участия какого-то централизованного сервера.
Плюсы данной технологии
Плюсы данной технологии вполне очевидны – если случается какая-либо чрезвычайная ситуация и сетевой центральный узел выходит из строя, то, соответственно, пропадает связь со всеми узлами сети.
Если же из стоя вышел один узел при использовании mesh-технологии, то просто перестроится топология сети. При отправке сообщения будет извещение о том, что узел недоступен, и будет выбран другой альтернативный путь.
CJDNS – безопасная сеть для обычных людей
Существуют разные виды mesh-сетей, например, CJDNS . Эта сеть интересна тем, что в ее структуре используется IPv6 -технология – протокол, который имеет перспективу внедрения в Интернете. Кроме того, сеть CJDNS является безопасной сетью и предназначена для обычных людей.
Она является безопасной, потому что весь трафик внутри данной сети шифруется по стандартному протоколу приватных и публичных ключей. Т.е. когда один человек что-то передает второму человеку, то расшифровать ее может только второй человек.
Приватность и анонимность
Многие знают о существовании таких вещей, как СОРМ и PRISM . Для государства это, очевидно, полезные практики – они помогают отслеживать террористов и т.д. Но, в то же самое время, мало кому приятно, что их личную информацию и сообщения может читать правительство. При использовании mesh-сетей информация доходит только до того человека, кому она предназначается.
При этом, сеть CJDNS является приватной, но не анонимной. Что это значит?
Приватность – это когда вы отсылаете сообщение своему другу и прочитать его может только ваш друг. С другой стороны, можно с достаточной точностью установить автора. Это принципиальное отличие между сетью CJDNS и такими анонимными сетями, как , Tor и т.д. Сеть CJDNS позиционируется больше как открытая дружественная сеть и замена существующим протоколам в Интернете.
Где может быть использована mesh-сеть?
Во-первых, поскольку идет повсеместное использование шифрования, mesh-сеть можно использовать во всех сферах, где критична передача информации в зашифрованном виде. Плюс CJDNS в том, что весь трафик, который передается через нее, уже зашифрован. В то же самое время, поскольку все программы видят данную сеть как обычное сетевое подключение, то они, если они поддерживают IPv6, могут работать и с данной сетью.
Также, у CJDNS, по сравнению с обычными сетями, лучше покрытие. Например, если представить, что у вас дома стоит один роутер, у ваших соседей еще два роутера и т.д., то вы, сидя у себя в квартире, можете видеть 5–6 точек доступа, открытых или закрытых, в зависимости от наличия паролей. Минус заключается в том, что вы к ним подключиться не можете, если они закрыты паролем, и у каждого есть свой канал доступа связи с Интернетом. Если использовать mesh-сеть, причем не обязательно CJDNS, то данные точки будут объединяться вместе, и при перегрузке на одной точке трафик будет идти в канал другой точки. Соответственно, также увеличивается покрытие сети, потому что будет идти автоконфигурация каналов, чтобы исключить интерференцию – чтобы каналы друг с другом не пересекались и точки доступа не заглушали друг друга.
Особенности CJDNS
Особенностями CJDNS является маршрутизация и DHT.
Атака Man-in-the-middle (человек посередине) – это такая атака, когда между вами и сервером, куда вы отправляете данные, находится еще одно устройство, которое может прослушивать трафик и передавать его дальше.
Атака «Man in the middle»
В обычных сетях этого избегают следующим образом: когда вы, например, заходите в Интернет-банк, там используется HTTPS -шифрование, вы видите сертификат, подтверждающий, что этот узел – это действительно банк, а не какой-то другой узел.
В сети CJDNS используется немного другая технология. Поскольку в сети существуют публичные и приватные ключи, когда вы посылаете информацию, которая закодирована вашим приватным ключом, либо публичным ключом того человека, которому вы данные передаете, прочитать ее может только обладатель ключа. Между может быть неограниченное число людей, которые захотят прослушать эту информацию, но у них этого не получится, потому что у них нет соответствующих ключей.
Кроме того, хотелось бы отметить, что технология DPI в этой сети не может быть использована в принципе. DPI – это такая технология, которая занимается глубоким анализом трафика. Для провайдеров она очень выгодна, для обычных людей – нет.
Провайдеры с помощью данной технологии могут понижать приоритет для торрент-трафика, могут при обнаружении определенных фраз или поисковых запросов либо сохранять историю, либо даже подменять результаты поиска.
При CJDNS, поскольку все пакеты зашифрованы, провести анализ того, что находится внутри пакета, в принципе, невозможно. Таки образом достигается тайна переписки, тайна любой информации и невозможность приоритезации трафика.
Кому нужны mesh-сети?
1. Бизнесу
Во-первых, mesh-сети могут быть использованы в бизнесе. Например, сейчас на улицах множество терминалов оплаты и банкоматов, и все они тоже как-то подключаются к Интернету. В основном, это 3G или 4G модемы от операторов сотовой связи. С одной стороны, это, конечно, простое и хорошее решение, но, с другой стороны, обычно у них сильно завышены цены, а скорость получения и передачи информации очень низка.
При использовании mesh-сети, если район уже покрыт mesh-сетью, дополнительный установленный узел будет не только получать доступ к Интернету и к сети CJDNS, но и сам выступать в роли ретранслятора и, соответственно, улучшать суммарный сигнал сети.
Кроме того, в сети CJDNS возможно резервирование канала – в ситуации, когда сеть оказывается перегружена, направление трафика может быть изменено, и, таким образом, мы получим разнесение нагрузки, что гарантирует то, что связь не пропадет из-за перегрузки сети (как, например, бывает в Новый год).
2. Государству
Казалось бы, зачем государству нужны mesh-сети, если они, фактически, бесконтрольны? Потому что, в то же самое время, это самый дешевый доступ к Интернету. По сути, если мы ставим одну точку доступа к сети CJDNS в одном доме, а потом по социальной программе раздаем роутеры в каждую квартиру, то это значительно упрощает монтаж и подключение новых абонентов, а также увеличивает емкость сети и суммарно увеличивает скорость сети.
Затем, поскольку государству выгодно, чтобы электронные услуги были простыми и доступными для граждан, граждане с помощью сети смогут получить к таким услугам доступ довольно быстро. И, опять же, это бесплатно.
3. Провайдеру
Плюсы для провайдеров – это легкость настройки сети. Также будет осуществляться демонополизация, потому что если данная сеть будет, она, по сути, будет едина, но проблему последней мили могут решить именно провайдеры, которые будут устанавливать соединения между сегментами этой сети, повышать емкость этой сети с помощью прокладки дополнительных каналов, либо установки точек доступа, которые будут доступны потребителям. Кроме того, никто не мешает провайдеру сделать CJDNS-сеть с паролем и за небольшие деньги предоставлять к ней доступ. Но в дальнейшем, как я уже говорил, это возможно пропадет, потому что появятся открытые аналоги.
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.