Постоји много различитих начина за изградњу рачунарске мреже^{(computer network)} . Мрежна топологија мреже^(Mesh) полако постаје нови златни стандард за кућне мреже, али шта значи имати „мрежну топологију“?

Објаснићемо најважније ствари које треба да знате о топологији мреже, зашто је мрежа мрежа јединствена и зашто постаје толико популарна. 

Шта значи „топологија“?

Топологија се односи на то како су ствари распоређене једна у односу на другу. На пример, тополошка мапа области се не користи много за детаљну навигацију, али показује распоред тачака интересовања „велике слике“.

У контексту рачунарства и мрежа, топологија се односи на то како су елементи мреже повезани заједно. Он описује који чворови на мрежи могу да комуницирају директно пре него што прођу кроз други чвор.

Друге врсте мрежне топологије

Постоји пет општих типова топологије мреже, од којих свака има своје предности и мане.

Мреже са топологијом линеарне магистрале^{(Linear Bus Topology )} имају све чворове повезане на један кабл. Овај кабл је познат као "кичма" веза, са "терминатором" на сваком крају овог главног кабла. Подаци^(Data) теку само у једном правцу у исто време, познатом као „полудуплексни“ систем.

Ово је једноставно подешавање мреже које не захтева много каблова. Међутим, слабост топологије магистрале је у томе што цела мрежа престаје да функционише ако нешто крене наопако са главним каблом. Такође је тешко одредити који уређај на мрежи може да узрокује проблеме, због чега решавање проблема одузима много времена.

Мреже прстенасте топологије^{(Ring Topology )} немају један кабл са терминаторима на сваком крају. Уместо тога, сви чворови су распоређени у круг, при чему сваки чвор увек има још један чвор са обе стране. За разлику од мрежа линеарне топологије магистрале, мреже са топологијом прстена раде у пуном дуплексном режиму тако да се подаци могу слати и примати истовремено. Као и топологија магистрале, свака грешка у каблу доводи до пада целе мреже.

Мреже са топологијом звезда^{(Star Topology )} су данас најчешћи тип кућне мреже. Овде сви чворови у мрежи имају директну везу са централним уређајем. Ово може бити мрежни прекидач, чвориште или рутер. Сав мрежни саобраћај тече кроз овај примарни уређај.

Један недостатак ове топологије је потенцијал за загушење мреже и, наравно, чвориште као једна тачка квара. Такође захтева много више каблова од горе наведених мрежних топологија у жичаној мрежи.

Међутим, у већини кућних мрежа то није проблем јер је већина уређаја повезана на бежични рутер помоћу Ви-Фи^(Wi-Fi) мреже , при чему је Етхернет^(Ethernet) резервисан за неколико уређаја.

Топологија дрвета (позната и као проширена топологија звезда, или хијерархијска топологија)^{(Tree Topology (aka Expanded Star Topology, aka Hierarchical Topology) )} узима идеју мреже топологије звезда и проширује је у архитектуру налик стаблу. На пример, ваш кућни рутер је центар ваше топологије звезде, али то је чвор на већој звезди са локалним рутером, који је чвор на још већој звезди. 

Различите мреже топологије звезде су такође повезане на главни кабл, тако да је „дебло“ топологије стабла линеарна магистрална мрежа, а „гране“ су мреже топологије звезда.

Имајте на уму ове опште мрежне дизајне док распакујемо топологију мреже.

Топологија мреже

Мрежа мрежасте топологије^{(Mesh Topology)} нуди директну везу између било која два чвора. За разлику од топологије магистрале или прстена, мрежни саобраћај не мора да пролази кроз сваки чвор на мрежи да би стигао до свог одредишта. Нити мрежни саобраћај не мора да пролази кроз централно чвориште као што је случај са топологијом звезда. Било која два чвора могу да комуницирају приватно, без шансе да било ко други на мрежи може да прислушкује.

То је тачно за пуне месх^{(full mesh)} мреже, али постоје две врсте топологије мрежасте мреже, па хајде да укратко распакујемо прву.

Топологија пуне мреже наспрам делимичне топологије мреже^{(Full Mesh Topology Versus Partial Mesh Topology)}

Постоје две врсте топологије мреже. У Фулл Месх^{(Full Mesh )} мрежама, сваки^(every) чвор у мрежи има везу од тачке до тачке са сваким другим чвором. То значи да без обзира на то где се два чвора налазе у мрежи, постоји директна жичана или бежична веза између њих. Ово захтева најсложеније ожичење са брзим бројем веза са сваким додатим чвором.

Партиал Месх^{(Partial Mesh )} мрежа има исту основну филозофију у свом дизајну да се чворови на мрежи повезују директно са другим чворовима, али није сваки чвор повезан са сваким другим чвором. Сваки чвор је повезан са најмање једним другим чвором, а често и са више од једног, али делимична мрежа није ни приближно тако сложена.

Предности мрежне топологије

Главна предност пуне месх мреже су редундантне везе. Чак и ако директна веза између било ког броја чворова не успе, они увек могу да прођу рутирањем кроз други мрежни чвор, чак и ако није тако брз. Још боље, лако је одредити где је грешка по дизајну, тако да је поправљање ствари релативно лако.

У том смислу, пуне месх мреже су попут интернета у целини, где је бар једна одржива рута за пренос података увек доступна, чак и ако велики сегменти мреже падну. Делимичне месх мреже нуде мање редундансе, иако се дизајнери мреже могу концентрисати на давање највише веза најкритичнијим чворовима, балансирајући редундантност, цену и сложеност.

Осим што су редундантне, месх мреже имају значајну предност у погледу перформанси мреже јер сви чворови могу слати и примати податке истовремено, бирајући најефикасније руте кроз мрежу. То значи поуздане мрежне перформансе са малим кашњењем савршене за ИоТ (^(IoT) Интернет ствари ^(Internet))^(Things) подешавања у паметним домовима.

Мрежне мреже^(Mesh) имају изузетну приватност пошто се подаци крећу између мрежних уређаја у потпуним месх системима.

Коначно, месх мреже имају одличну скалабилност без негативног утицаја на перформансе мреже или пропусни опсег. Мрежна мрежа може органски расти током времена додавањем нових чворова и спајањем на најближе чворове (делимична мрежа) или све друге белешке (пуна мрежа).

Недостаци мрежне топологије

Два главна недостатка топологије мреже су цена и сложеност. Делимична подешавања мреже помажу у балансирању ових проблема, али ожичена мрежа са пуном мрежом је попут паукове мреже веза.

Мрежне мреже^(Mesh) имају већу потрошњу енергије од других типова мрежа. То је зато што сви чворови морају бити активни и укључени да би обезбедили путање за рутирање података. Такође постоји значајан терет одржавања јер појединачни чворови који из било ког разлога имају проблеме морају бити поправљени или замењени да би се одржале перформансе мреже.

Бежичне мреже у кући

Локалне мреже^{(Area Networks)} ( ЛАН^(LANs) ) које се користе у кући су традиционално биле мреже са топологијом звезда. Сви уређаји се повезују на централни рутер, било преко Ви-Фи^(Wi-Fi) или Етхернет мреже^(Ethernet) . Потреба за интернет конекцијом у целом дому расте са порастом паметних уређаја и кућних апарата.

Централизовани уређај може да изазове уска грла у перформансама и ограничи домет и жичних веза и бежичних сигнала без употребе репетитора или екстендера^{(repeaters or extenders)} . Репетитори и екстендери долазе са сложеним конфигурацијама и лошијим мрежним перформансама, тако да нису идеално решење за умрежавање у целој кући.

Мрежни^(Mesh) рутери у кући су пример делимичних мрежа или можда врста хибридне топологије. Нису сви чворови повезани са сваким чвором. Уместо тога, примарни чвор се повезује на ВАН^(WAN) ( Виде Ареа Нетворк^{(Wide Area Network)} ), што је још један начин упућивања на већи интернет изван ваше кућне мреже.

Тај примарни чвор је директно повезан са уређајима као што су лаптопови и паметни телефони, али такође поставља наменске бежичне везе са другим мрежним јединицама. Сваки^(Every) мрежни рутер се повезује са следећом месх јединицом са најбољом брзином и поузданошћу везе. Та веза може бити преко Ви-Фи-ја или преко Етхернет „^{(Ethernet “)} бацкхаул-а”, где кабл велике брзине повезује неке мрежне јединице рутера.

Како се уређаји крећу по кући, они се неприметно преносе између мрежних јединица док свака од њих преноси пут до интернета. Клијентски^(Client) чворови као што су паметни телефони се не користе као део мреже. Саобраћај се не усмерава преко једног клијентског уређаја директно на други. Сав саобраћај пролази до најближег мрежног чвора рутера. Ако желите да проширите мрежу да бисте побољшали перформансе или покривеност, додајте још јединица мреже.

Као што видите, „мрежасте“ бежичне мреже за кућну употребу не одговарају у потпуности шаблону стварне месх мреже. Уместо тога, то је више као да имате неколико мрежа са топологијом звезда повезаних скупом наменских мрежастих подвеза. 

Ипак, ово је најнапредније и беспрекорно решење за кућну мрежу^{(seamless home network solution)} . Оно што можемо препоручити свима, под претпоставком да ће се ваш буџет проширити на ову нову технологију.

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

• Бесплатни алати за бежично умрежавање за Виндовс 10

• Како онемогућити умрежавање у Виндовс Сандбок-у у оперативном систему Виндовс 10

• Ресетовање мреже: Поново инсталирајте мрежне адаптере и мрежне компоненте

• Како да користите Ксбок Нетворкинг у оперативном систему Виндовс 10 да бисте проверили своју везу са Ксбок Ливе-ом

• 8 једноставних начина за решавање проблема са мрежном везом

• Зависност од интернета и друштвених мрежа

• Рецензија књиге - Бежично кућно умрежавање за лутке

• 8 најбољих друштвених мрежа за пословне професионалце поред ЛинкедИн-а

• ХДГ објашњава: Шта је рачунарска мрежа?

• Објашњено је пеер-то-пеер умрежавање (П2П) и дељење датотека

• Како користити апликацију Људи за управљање налозима друштвених мрежа

• Исправите грешку „Виндовс не може да се повеже на ову мрежу“.

• Шта је време закупа ДХЦП-а и како га променити

• 8 најбољих друштвених мрежа за графичке дизајнере да покажу своје портфеље

• Како се повезати са удаљеним регистром у Виндовс 7 и 10

• Како да решите проблеме са спором брзином Месх Ви-Фи мреже

• ХДГ објашњава: Шта је паркирани домен и које су његове предности?

• Како контролисати Виндовс рачунар помоћу удаљене радне површине за Мац

• Шта је Лоцалхост и како га можете користити?

• Шта је облак и како извући максимум из њега