Postoji mnogo različitih načina za izgradnju računalne mreže^{(computer network)} . Mesh mrežna topologija polako postaje novi zlatni standard za kućne mreže, ali što znači imati "mesh topologiju"?

Objasnit ćemo najvažnije stvari koje trebate znati o topologiji mreže, zašto je mrežasta tehnologija jedinstvena i zašto postaje tako popularna. 

Što znači "topologija"?

Topologija se odnosi na to kako su stvari raspoređene jedna u odnosu na drugu. Na primjer, topološka karta područja ne koristi se mnogo za detaljnu navigaciju, ali prikazuje "širu sliku" rasporeda točaka interesa.

U kontekstu računalne znanosti i mreža, topologija se odnosi na to kako su elementi mreže međusobno povezani. Opisuje koji čvorovi na mreži mogu izravno komunicirati prije prolaska kroz drugi čvor.

Druge vrste mrežne topologije

Postoji pet općih tipova mrežne topologije, od kojih svaka ima svoje prednosti i nedostatke.

Mreže topologije linearne sabirnice^{(Linear Bus Topology )} imaju sve čvorove spojene na jedan kabel. Ovaj kabel je poznat kao "kralježnica" veze, s "završetkom" na svakom kraju ovog glavnog kabela. Podaci^(Data) teku samo u jednom smjeru odjednom, poznat kao "poludupleksni" sustav.

Ovo je jednostavna mrežna postavka koja ne zahtijeva mnogo kablova. Međutim, slabost topologije sabirnice je da cijela mreža prestaje funkcionirati ako nešto pođe po zlu s glavnim kabelom. Također je teško odrediti koji bi uređaj na mreži mogao uzrokovati probleme, što rješavanje problema čini dugotrajnim.

Mreže s topologijom prstena^{(Ring Topology )} nemaju niti jedan kabel s terminatorima na svakom kraju. Umjesto toga, svi su čvorovi raspoređeni u krug, pri čemu svaki čvor uvijek ima još jedan čvor s obje strane. Za razliku od mreža s topologijom linearne sabirnice, mreže s topologijom prstena rade u full-duplex načinu rada tako da se podaci mogu slati i primati istovremeno. Poput topologije sabirnice, svaka greška u kabelu dovodi do prekida cijele mreže.

Mreže zvjezdane topologije^{(Star Topology )} danas su najčešći tip kućne mreže. Ovdje svi čvorovi u mreži imaju izravnu vezu sa središnjim uređajem. To može biti mrežni prekidač, čvorište ili usmjerivač. Sav mrežni promet teče kroz ovaj primarni uređaj.

Jedan nedostatak ove topologije je mogućnost zagušenja mreže i, naravno, hub uređaj kao jedinstvena točka kvara. Također zahtijeva mnogo više kablova nego gore navedene mrežne topologije u žičanoj mreži.

Međutim, u većini kućnih mreža to nije problem jer je većina uređaja povezana s bežičnim usmjerivačem putem Wi-Fi veze^(Wi-Fi) , dok je Ethernet rezerviran za nekolicinu uređaja.

Topologija stabla (aka proširena zvjezdana topologija, aka hijerarhijska topologija)^{(Tree Topology (aka Expanded Star Topology, aka Hierarchical Topology) )} preuzima ideju mreže topologije zvijezda i proširuje je u arhitekturu nalik stablu. Na primjer, vaš kućni usmjerivač središte je vaše zvjezdane topologije, ali to je čvor na većoj zvijezdi s lokalnim usmjerivačem, koji je čvor na još većoj zvijezdi. 

Različite mreže topologije zvijezda također su povezane s glavnim kabelom, tako da je "deblo" topologije stabla mreža linearne sabirnice, a "grane" su mreže topologije zvijezda.

Imajte na umu ove općenite mrežne dizajne dok raspakiramo mrežnu topologiju.

Topologija mreže

Mreža Mesh Topology nudi izravnu vezu između bilo koja dva čvora. Za razliku od sabirničke ili prstenaste topologije, mrežni promet ne mora proći kroz svaki čvor na mreži da bi stigao do odredišta. Niti mrežni promet mora prolaziti kroz središnje čvorište kao što je to slučaj s topologijom zvijezda. Bilo koja dva čvora mogu privatno komunicirati, bez šanse da bilo tko drugi na mreži može prisluškivati.

To vrijedi za full mesh mreže, ali postoje dvije vrste topologije isprepletene mreže, pa ukratko raspakirajmo prvu.

Topologija pune mreže nasuprot topologiji djelomične mreže^{(Full Mesh Topology Versus Partial Mesh Topology)}

Postoje dvije vrste mrežne topologije. U Full Mesh mrežama svaki^(every) čvor na mreži ima vezu od točke do točke sa svakim drugim čvorom. To znači da bez obzira gdje se na mreži nalaze dva čvora, između njih postoji izravna žična ili bežična veza. Ovo zahtijeva najsloženije ožičenje s brojem veza brzo sa svakim dodanim čvorom.

Djelomična isprepletena^{(Partial Mesh )} mreža ima istu osnovnu filozofiju u svom dizajnu da se čvorovi na mreži povezuju izravno s drugim čvorovima, ali nije svaki čvor povezan sa svakim drugim čvorom. Svaki čvor je povezan s najmanje jednim drugim čvorom, a često i s više od jednog, ali djelomična mreža nije ni približno tako složena.

Prednosti mrežaste topologije

Glavna prednost full mesh mreže su redundantne veze. Čak i ako izravna veza između bilo kojeg broja čvorova ne uspije, oni uvijek mogu proći usmjeravanjem kroz drugi mrežni čvor, čak i ako nije tako brz. Još bolje, lako je odrediti gdje je greška prema dizajnu, tako da je popravljanje stvari relativno jednostavno.

U tom smislu, full mesh mreže su poput interneta u cjelini, gdje je barem jedna održiva ruta za prijenos podataka uvijek dostupna, čak i ako veliki mrežni segmenti padnu. Djelomično isprepletene mreže nude manje redundancije, iako se dizajneri mreže mogu usredotočiti na to da najkritičnijim čvorovima daju najviše veza, balansirajući redundanciju, cijenu i složenost.

Osim što su redundantne, mesh mreže imaju značajnu prednost u pogledu performansi mreže jer svi čvorovi mogu slati i primati podatke istovremeno, birajući najučinkovitije rute kroz mrežu. To znači pouzdane mrežne performanse niske latencije savršene za IoT (^(IoT) Internet stvari ^(Internet))^(Things) postavke u pametnim domovima.

Mesh mreže imaju iznimnu privatnost jer se podaci kreću između mrežnih uređaja u full mesh sustavima.

Konačno, isprepletene mreže imaju izvrsnu skalabilnost bez negativnog utjecaja na performanse mreže ili propusnost. Isprepletena mreža može organski rasti tijekom vremena dodavanjem novih čvorova i njihovim spajanjem na najbliže čvorove (djelomična mreža) ili sve druge bilješke (puna mreža).

Nedostaci mrežaste topologije

Dva glavna nedostatka mrežne topologije su trošak i složenost. Djelomične postavke isprepletene mreže pomažu uravnotežiti ove probleme, ali žičana mreža s potpuno isprepletenom mrežom je poput paukove mreže veza.

Mesh mreže imaju veću potrošnju energije od ostalih vrsta mreža. To je zato što svi čvorovi moraju biti aktivni i uključeni kako bi omogućili usmjeravanje podataka. Postoji i značajan teret održavanja budući da se pojedinačni čvorovi kod kojih se iz bilo kojeg razloga pojave problemi moraju popraviti ili zamijeniti kako bi se održala izvedba mreže.

Bežične isprepletene mreže u domu

Lokalne mreže^{(Area Networks)} ( LAN^(LANs) ) koje se koriste kod kuće tradicionalno su bile mreže topologije zvijezda. Svi uređaji povezuju se na središnji usmjerivač, bilo Wi-Fi ili Ethernet . Potreba za internetskom vezom u cijelom domu raste s porastom pametnih uređaja i kućanskih aparata.

Centralizirani uređaj može uzrokovati uska grla u radu i ograničiti domet žičnih veza i bežičnih signala bez upotrebe repetitora ili ekstendera^{(repeaters or extenders)} . Ponavljači i produživači dolaze sa složenim konfiguracijama i lošijim mrežnim performansama, tako da nisu idealno rješenje za umrežavanje cijelog doma.

Mesh mrežni usmjerivači u domu primjer su djelomične isprepletene mreže ili možda vrsta hibridne topologije. Nisu svi čvorovi povezani sa svakim čvorom. Umjesto toga, primarni čvor povezuje se na WAN ( Wide Area Network ), što je još jedan način upućivanja na veći internet izvan vaše kućne mreže.

Taj primarni čvor povezan je izravno s uređajima poput prijenosnih računala i pametnih telefona, ali također postavlja namjenske bežične veze s drugim mesh mrežnim jedinicama. Svaki^(Every) mrežni usmjerivač povezuje se sa sljedećom mrežnom jedinicom s najboljom brzinom i pouzdanošću veze. Ta veza može biti preko Wi-Fi-ja ili putem Etherneta "^{(Ethernet “)} backhaul", gdje kabel velike brzine povezuje neke mrežne usmjerivače.

Kako se uređaji kreću po domu, neprimjetno se razmjenjuju između mrežastih jedinica dok svaka od njih prenosi put do interneta. Klijentski^(Client) čvorovi poput pametnih telefona ne koriste se kao dio mreže. Promet se ne usmjerava preko jednog klijentskog uređaja izravno na drugi. Sav promet prolazi do najbližeg čvora mrežnog usmjerivača. Ako želite proširiti mrežu kako biste poboljšali izvedbu ili pokrivenost, dodajte više mrežastih jedinica.

Kao što možete vidjeti, "mrežaste" bežične mreže za kućnu upotrebu ne odgovaraju sasvim predlošku stvarne isprepletene mreže. Umjesto toga, to je više kao da imate nekoliko mreža sa zvjezdastom topologijom povezanih skupom namjenskih mrežastih podveza. 

Ipak, ovo je najnaprednije i besprijekorno rješenje kućne mreže^{(seamless home network solution)} . Možemo preporučiti svakome, pod pretpostavkom da će se vaš proračun proširiti na ovu novu tehnologiju.

What Is Mesh Network Topology?

There are many different ways to build a computer network. Mesh network topology is slowly becoming the new gold standard for home networks, but what does it mean to have a “mesh topology”?

We’ll explain the most important things you need to know about network topology, why mesh technology is unique, and why it’s becoming so popular. 

What Does “Topology” Mean?

Topology refers to how things are arranged in relation to each other. For example, an area’s topological map isn’t used much for detailed navigation, but it shows the “big picture” arrangement of points of interest.

In the context of computer science and networks, topology refers to how the elements of a network are linked together. It describes which nodes on a network can communicate directly before going through another node.

Other Types of Network Topology

There are five general types of network topology, each with its advantages and disadvantages.

Linear Bus Topology networks have all nodes connected to a single cable. This cable is known as a “backbone” connection, with a “terminator” at each end of this main cable. Data only flows in one direction at a time, known as a “half-duplex” system.

This is a simple network setup that doesn’t require much cabling. However, the weakness in a bus topology is that the entire network stops functioning if anything goes wrong with the backbone cable. It’s also hard to pinpoint which device on the network might be causing issues, making troubleshooting time-consuming.

Ring Topology networks don’t have a single cable with terminators on each end. Instead, all the nodes are arranged in a circle, with every node always having another node on both sides. Unlike linear bus topology networks, ring topology networks operate in a full-duplex mode so that data can be sent and received simultaneously. Like bus topology, any fault in the cable brings the whole network down.

Star Topology networks are the most common type of home network today. Here, all of the nodes in the network have a direct connection to a central device. This can be a network switch, hub, or router. All network traffic flows through this primary device.

One disadvantage of this topology is the potential for network congestion and, of course, the hub device as a single point of failure. It also requires much more cabling than the above network topologies in a wired network.

However, in most home networks, this is a non-issue since most devices are connected to the wireless router using Wi-Fi, with Ethernet reserved for a handful of devices.

Tree Topology (aka Expanded Star Topology, aka Hierarchical Topology) takes the idea of a star topology network and expands it into a tree-like architecture. For example, your home router is the center of your star topology, but it’s a node on a bigger star with a local router, which is a node on an even bigger star. 

The different star topology networks are also connected to a backbone cable, so the “trunk” of the tree topology is a linear bus network, and the “branches” are star topology networks.

Keep these general network designs in mind as we unpack mesh topology.

Mesh Topology

A Mesh Topology network offers a direct connection between any two nodes. Unlike bus or ring topologies, network traffic doesn’t have to pass through every node on the network to reach its destination. Nor does network traffic have to pass through a central hub as it does with a star topology. Any two nodes can communicate privately, with no chance that anyone else on the network can eavesdrop.

That’s true of full mesh networks, but there are two types of mesh network topology, so let’s briefly unpack the first.

Full Mesh Topology Versus Partial Mesh Topology

There are two types of mesh topology. In Full Mesh networks, every node on the network has a point-to-point connection to every other node. This means that no matter where two nodes are located on the network, there’s a direct wired or wireless connection between them. This requires the most complex wiring with the number of connections rapidly with every node added.

A Partial Mesh network has the same basic philosophy in its design that nodes on the network connect directly to other nodes, but not every node is connected to every other node. Every node is connected to at least one other node, and often more than one, but the partial mesh isn’t nearly as complex.

The Advantages of Mesh Topology

The main advantage of a full mesh network is redundant connections. Even if a direct connection between any number of nodes fails, they can always get through by routing through another network node, even if it isn’t as fast. Even better, it’s easy to pinpoint where the fault is by design, so fixing things is relatively easy.

In that sense, full mesh networks are like the internet as a whole, where at least one viable route for data transmission is always available, even if large network segments go down. Partial mesh networks offer less redundancy, although the network designers can concentrate on giving the most critical nodes the most connections, balancing redundancy, cost, and complexity.

Besides being redundant, mesh networks have a significant advantage regarding network performance since nodes can all send and receive data simultaneously, choosing the most efficient routes through the network. This means reliable, low latency networking performance perfect for IoT (Internet of Things) setups in smart homes.

Mesh networks have exceptional privacy since data moves between network devices in full mesh systems.

Finally, mesh networks have excellent scalability without negatively affecting network performance or bandwidth. A mesh network can grow organically over time by adding new nodes and hooking them into the nearest nodes (partial mesh) or all other notes (full mesh).

The Disadvantages of Mesh Topology

The two main disadvantages of mesh topology are cost and complexity. Partial mesh setups help balance these issues, but a full-mesh, wired network is like a spider’s web of connections.

Mesh networks have higher power consumption than other network types. That’s because all nodes must be active and turned on to provide routing paths for data. There’s also a significant maintenance burden since individual nodes that develop issues for any reason must be fixed or replaced to maintain network performance.

Wireless Mesh Networks in the Home

Local Area Networks (LANs) used in the home have traditionally been star topology networks. All devices connect to a central router, whether by Wi-Fi or Ethernet. The need for internet connectivity in the entire home is growing with the rise of smart devices and home appliances.

A centralized device can cause performance bottlenecks and limit the reach of both wired connections and wireless signals without using repeaters or extenders. Repeaters and extenders come with complex configurations and worse network performance, so they aren’t the ideal solution for whole-home networking.

Mesh network routers in the home are an example of partial mesh networks or perhaps a type of hybrid topology. Not all nodes are connected to every node. Instead, the primary node connects to the WAN (Wide Area Network), which is another way of referring to the greater internet beyond your home network.

That primary node is connected directly to devices like laptops and smartphones, but it also sets up dedicated wireless connections to other mesh network units. Every mesh router connects to the following mesh unit with the best connection speed and reliability. That connection can be over Wi-Fi or through Ethernet “backhaul,” where a high-speed cable connects some mesh router units.

As devices move around the home, they are seamlessly handed off between mesh units as each one relays the path to the internet. Client nodes such as smartphones are not used as part of the mesh. No traffic is routed through one client device directly to another. All traffic passes to the nearest mesh router node. If you want to expand the network to improve performance or coverage, add more mesh units.

As you can see, “mesh” wireless networks for home use don’t quite match the template of an actual mesh network. Instead, it’s more like having several star-topology networks linked together by a set of dedicated mesh sub-connections. 

Still, this is the most advanced and seamless home network solution. One we can recommend to anyone, assuming your budget will stretch to this new technology.

Related posts

• Besplatni alati za bežično umrežavanje za Windows 10

• Kako onemogućiti umrežavanje u Windows Sandboxu u sustavu Windows 10

• Resetiranje mreže: Ponovno instalirajte mrežne adaptere i mrežne komponente

• Kako koristiti Xbox Networking u sustavu Windows 10, da provjerite svoju vezu s Xbox Liveom

• 8 jednostavnih načina za rješavanje problema s mrežnom vezom

• Kako simulirati sporu internetsku vezu za testiranje

• HDG objašnjava: Što je računalna mreža?

• Kako postaviti NAS (mrežna pohrana)

• Što je Localhost i kako ga možete koristiti?

• Kako popraviti "Preuzimanje nije uspjelo: mrežna pogreška" na Chromeu

• Ne mogu se spojiti na Xbox Live; Riješite problem s Xbox Live Networkingom u sustavu Windows 10

• Mesh mreža naspram Wi-Fi Extendera naspram pristupnih točaka: što je bolje?

• Što je vrijeme zakupa DHCP-a i kako ga promijeniti

• Objašnjeno je Peer to Peer umrežavanje (P2P) i dijeljenje datoteka

• Ispravite pogrešku "Windows se ne može povezati s ovom mrežom".

• HDG objašnjava: Što je RFID i za što se može koristiti?

• Mrežni adapter ne radi? 12 stvari koje treba isprobati

• 8 najboljih društvenih mreža za grafičke dizajnere da pokažu svoje portfelje

• Kako procijeniti zahtjeve za propusnost za poslovnu stranicu ili mrežu

• 8 najboljih društvenih mreža za poslovne profesionalce uz LinkedIn