Der er mange forskellige måder at bygge et computernetværk på^{(computer network)} . Mesh -netværkstopologi er langsomt ved at blive den nye guldstandard for hjemmenetværk, men hvad vil det sige at have en "mesh-topologi"?

Vi forklarer de vigtigste ting, du behøver at vide om netværkstopologi, hvorfor mesh-teknologi er unik, og hvorfor den bliver så populær. 

Hvad betyder "topologi"?

Topologi refererer til, hvordan tingene er arrangeret i forhold til hinanden. For eksempel bruges et områdes topologiske kort ikke meget til detaljeret navigation, men det viser det "store billede"-arrangement af interessepunkter.

I forbindelse med datalogi og netværk refererer topologi til, hvordan elementerne i et netværk er forbundet med hinanden. Den beskriver, hvilke noder på et netværk, der kan kommunikere direkte, før de går gennem en anden node.

Andre typer netværkstopologi

Der er fem generelle typer netværkstopologi, hver med sine fordele og ulemper.

Linear Bus Topology -netværk har alle noder forbundet til et enkelt kabel. Dette kabel er kendt som en "backbone"-forbindelse, med en "terminator" i hver ende af dette hovedkabel. Data flyder kun i én retning ad gangen, kendt som et "halv-dupleks"-system.

Dette er en simpel netværksopsætning, der ikke kræver meget kabler. Svagheden ved en bustopologi er dog, at hele netværket holder op med at fungere, hvis noget går galt med backbone-kablet. Det er også svært at finde ud af, hvilken enhed på netværket der kan forårsage problemer, hvilket gør fejlfinding tidskrævende.

Ringtopologi^{(Ring Topology )} -netværk har ikke et enkelt kabel med terminatorer i hver ende. I stedet er alle noder arrangeret i en cirkel, hvor hver node altid har en anden node på begge sider. I modsætning til lineære bustopologinetværk fungerer ringtopologinetværk i fuld duplekstilstand, så data kan sendes og modtages samtidigt. Ligesom bustopologi bringer enhver fejl i kablet hele netværket ned.

Star Topology netværk er den mest almindelige type hjemmenetværk i dag. Her har alle noderne i netværket en direkte forbindelse til en central enhed. Dette kan være en netværksswitch, hub eller router. Al netværkstrafik flyder gennem denne primære enhed.

En ulempe ved denne topologi er potentialet for overbelastning af netværket og selvfølgelig hub-enheden som et enkelt fejlpunkt. Det kræver også meget mere kabling end ovenstående netværkstopologier i et kablet netværk.

I de fleste hjemmenetværk er dette dog et ikke-problem, da de fleste enheder er forbundet til den trådløse router ved hjælp af Wi-Fi , med Ethernet reserveret til en håndfuld enheder.

Trætopologi (aka Expanded Star Topology, aka Hierarchical Topology)^{(Tree Topology (aka Expanded Star Topology, aka Hierarchical Topology) )} tager ideen om et stjernetopologinetværk og udvider det til en trælignende arkitektur. For eksempel er din hjemmerouter centrum for din stjernetopologi, men det er en node på en større stjerne med en lokal router, som er en node på en endnu større stjerne. 

De forskellige stjernetopologinetværk er også forbundet til et backbonekabel, så "stammen" af trætopologien er et lineært busnetværk, og "grenene" er stjernetopologinetværk.

Hold disse generelle netværksdesigns i tankerne, når vi pakker mesh-topologi ud.

Mesh-topologi

Et Mesh Topology -netværk tilbyder en direkte forbindelse mellem to vilkårlige noder. I modsætning til bus- eller ringtopologier behøver netværkstrafik ikke at passere gennem hver knude på netværket for at nå sin destination. Netværkstrafikken skal heller ikke passere gennem en central hub, som den gør med en stjernetopologi. Hvilke som helst to noder kan kommunikere privat, uden chance for, at nogen andre på netværket kan aflytte.

Det gælder for fuld mesh^{(full mesh)} - netværk, men der er to typer mesh-netværkstopologi, så lad os kort pakke den første ud.

Fuld mesh-topologi versus delvis mesh-topologi^{(Full Mesh Topology Versus Partial Mesh Topology)}

Der er to typer mesh-topologi. I Full Mesh - netværk har hver^(every) node på netværket en punkt-til-punkt-forbindelse til hver anden node. Det betyder, at uanset hvor to noder er placeret på netværket, er der en direkte kablet eller trådløs forbindelse mellem dem. Dette kræver den mest komplekse ledningsføring med antallet af forbindelser hurtigt med hver node tilføjet.

Et Partial Mesh -netværk har den samme grundlæggende filosofi i sit design, at noder på netværket forbinder direkte til andre noder, men ikke hver node er forbundet med hver anden node. Hver knude er forbundet med mindst én anden knude, og ofte mere end én, men den delvise mesh er ikke nær så kompleks.

Fordelene ved mesh-topologi

Den største fordel ved et fuldt mesh-netværk er redundante forbindelser. Selvom en direkte forbindelse mellem et vilkårligt antal noder fejler, kan de altid komme igennem ved at dirigere gennem en anden netværksknude, selvom det ikke er så hurtigt. Endnu bedre er det nemt at finde ud af, hvor fejlen er designet, så det er relativt nemt at rette tingene.

I den forstand er fuld mesh-netværk ligesom internettet som helhed, hvor mindst én levedygtig rute til datatransmission altid er tilgængelig, selvom store netværkssegmenter går ned. Partielle mesh-netværk tilbyder mindre redundans, selvom netværksdesignerne kan koncentrere sig om at give de mest kritiske noder flest forbindelser, balancere redundans, omkostninger og kompleksitet.

Udover at være overflødige, har mesh-netværk en betydelig fordel med hensyn til netværksydelse, da noder alle kan sende og modtage data samtidigt og vælge de mest effektive ruter gennem netværket. Dette betyder pålidelig netværksydeevne med lav latens, perfekt til IoT -opsætninger ( Internet of Things ) i smarte hjem.

Mesh -netværk har enestående privatliv, da data flyttes mellem netværksenheder i fuld mesh-systemer.

Endelig har mesh-netværk fremragende skalerbarhed uden at påvirke netværkets ydeevne eller båndbredde negativt. Et mesh-netværk kan vokse organisk over tid ved at tilføje nye noder og tilslutte dem til de nærmeste noder (delvis mesh) eller alle andre noter (fuld mesh).

Ulemperne ved mesh-topologi

De to største ulemper ved mesh-topologi er omkostninger og kompleksitet. Delvise mesh-opsætninger hjælper med at balancere disse problemer, men et fuldmasket, kablet netværk er som et edderkoppes net af forbindelser.

Mesh -netværk har højere strømforbrug end andre netværkstyper. Det skyldes, at alle noder skal være aktive og tændte for at give routingstier til data. Der er også en betydelig vedligeholdelsesbyrde, da individuelle noder, der udvikler problemer af en eller anden grund, skal rettes eller udskiftes for at opretholde netværkets ydeevne.

Trådløse mesh-netværk i hjemmet

Local Area Networks ( LAN'er^(LANs) ), der bruges i hjemmet, har traditionelt været stjernetopologinetværk. Alle enheder opretter forbindelse til en central router, uanset om det er via Wi-Fi eller Ethernet . Behovet for internetforbindelse i hele hjemmet vokser med fremkomsten af ​​smarte enheder og husholdningsapparater.

En centraliseret enhed kan forårsage flaskehalse i ydeevnen og begrænse rækkevidden af ​​både kablede forbindelser og trådløse signaler uden brug af repeatere eller forlængere^{(repeaters or extenders)} . Repeatere og forlængere kommer med komplekse konfigurationer og dårligere netværksydelse, så de er ikke den ideelle løsning til hele hjemmenetværk.

Mesh -netværksroutere i hjemmet er et eksempel på partielle mesh-netværk eller måske en type hybridtopologi. Ikke alle noder er forbundet til hver node. I stedet forbinder den primære node til WAN ( Wide Area Network ), hvilket er en anden måde at henvise til det større internet på ud over dit hjemmenetværk.

Den primære node er forbundet direkte til enheder som bærbare computere og smartphones, men den opretter også dedikerede trådløse forbindelser til andre mesh-netværksenheder. Hver^(Every) mesh-router forbindes til følgende mesh-enhed med den bedste forbindelseshastighed og pålidelighed. Denne forbindelse kan være via Wi-Fi eller via Ethernet " backhaul", hvor et højhastighedskabel forbinder nogle mesh-routerenheder.

Når enheder bevæger sig rundt i hjemmet, afleveres de problemfrit mellem mesh-enheder, da hver enkelt videresender stien til internettet. Klientnoder^(Client) såsom smartphones bruges ikke som en del af nettet. Ingen trafik dirigeres gennem én klientenhed direkte til en anden. Al trafik går videre til nærmeste mesh-router-node. Hvis du vil udvide netværket for at forbedre ydeevnen eller dækningen, skal du tilføje flere mesh-enheder.

Som du kan se, svarer "mesh" trådløse netværk til hjemmebrug ikke helt til skabelonen for et faktisk mesh-netværk. I stedet er det mere som at have flere stjerne-topologi-netværk forbundet med et sæt dedikerede mesh-underforbindelser. 

Alligevel er dette den mest avancerede og sømløse hjemmenetværksløsning^{(seamless home network solution)} . En vi kan anbefale til alle, forudsat at dit budget vil strække sig til denne nye teknologi.

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

• Gratis værktøjer til trådløst netværk til Windows 10

• Sådan deaktiveres netværk i Windows Sandbox i Windows 10

• Netværksnulstilling: Geninstaller netværksadaptere og netværkskomponenter

• Sådan bruger du Xbox Networking i Windows 10 for at kontrollere din forbindelse til Xbox Live

• 8 nemme måder at fejlfinde netværksforbindelse på

• Hvad skal man gøre med en gammel router: 8 gode ideer

• Netværksadapter virker ikke? 12 ting at prøve

• Sådan opretter du forbindelse til en fjernregistrering i Windows 7 og 10

• Sådan fungerer automatisk HDMI-skift

• Hvad er skyen, og hvordan du får mest muligt ud af den

• Sådan fejlfindes problemer med langsom hastighed mesh Wi-Fi-netværk

• Sådan styres en Windows-pc ved hjælp af Remote Desktop til Mac

• Sådan opsætter du en NAS (netværkstilsluttet lager)

• HDG forklarer: Hvad er RFID, og ​​hvad kan det bruges til?

• Sådan finder du den bedste Wi-Fi-kanal på Windows, Mac og Linux

• HDG forklarer: Hvad er et parkeret domæne, og hvad er dets fordele?

• Boganmeldelse - Head First Networking

• Cisco Packet Tracer Networking Simulation Tool og dets gratis alternativer

• 8 nemme Raspberry Pi-projekter for begyndere

• Sådan hvidlister du specifikke enheder på dit hjemmenetværk for at stoppe hackere