2. kihi sild ja kiht 3 marsruutimine võrguraadios

Võrkraadiovõrk võib tunduda lihtne, kuni liiklus hakkab läbima mitut traadita hüpet. Kas kaugseadmed peaksid jääma samasse 2. kihi segmenti või peaks iga võrguosa kasutama alamvõrkude vahel 3. kihi marsruutimist? Mõlemad lähenemisviisid on kehtivad, kuid need mõjutavad leviedastuse ulatust, IP planeerimist, mobiilsust ja liiklusvoogu erineval viisil.

Õige Võrgusilma raadioruuter arhitektuuri valimine algab nende tööerinevuste mõistmisest. Allolevates jaotistes võrreldakse sildamist ja marsruutimist seal, kus need on kõige olulisemad, aidates teil kohandada võrgu kujundust tegelike juurutamisvajadustega, mitte tugineda vaikekonfiguratsioonile.

 

2. ja 3. kiht lahendavad võrgu sees olevaid erinevaid probleeme

2. kiht hoiab kaugseadmeid samas loogilises kohtvõrgus

2. kihi sildamine paneb juhtmevaba võrgu käituma sarnaselt hajutatud Etherneti lülitiga. Raamid võivad läbida mitut raadiolinki, samas kui ühendatud kaamerad, kontrollerid, andurid, sülearvutid või muud seadmed jäävad sama loogilise võrgu liikmeteks. 2. kihi võrguoperatsioon võib läbipaistvalt edastada liiklust, nagu IPv4, IPv6, DHCP ja muud kõrgema kihi protokollid, ilma et lõpp-punktid peaksid aru saama, kuidas traadita ühenduse tee nende all muutub.

See läbipaistvus on kasulik, kui seadmed peavad säilitama olemasolevad IP-aadressid või kui rakendus sõltub tõesti Etherneti naabrusest. Kompromiss seisneb selles, et saated, tundmatu unicast-liiklus, ARP, avastussõnumid ja osa multisaadete liiklusest võivad ulatuda üle sama kihi 2 domeeni. Mitme hüppega juhtmevabas keskkonnas tarbivad need edastused pigem jagatud RF-ressursse kui sisuliselt vaba lülitikanga võimsust.

Kiht 3 loob marsruutimise piirid võrgusõlmede või kohalike võrkude vahel

Suunatud disain muudab võrgu eri osad eristatavaks IP-võrkudeks. Selle asemel, et edastada iga asjakohane Etherneti kaader ühe laiendatud segmendi kaudu, saab iga Mesh Radio Router teha suunamisotsuseid, mis põhinevad sihtkoha IP-võrkudel ja oma praegusel marsruutimisteabel. Vahesõlmed saavad seetõttu suunata liiklust alamvõrkude vahel, samal ajal kui raadio topoloogia dünaamiliselt muutub.

Need marsruutimispiirid takistavad tavalistel 2. kihi edastustel automaatset levikut igasse ühendatud võrku. Samuti hõlbustavad need sõidukite, saitide, meeskondade, andurite klastrite või kohalike kohtvõrkude korraldamist eraldi alamvõrkudesse, mille vahel on selged teed. See nõuab teadlikumat IP-planeerimist, kuid marsruutimise arhitektuur võib topoloogia laienedes pakkuda puhtamaid tööpiire.

 

Juhtmevaba eetriaega muudab tavalist silla ja marsruutimise kompromissi

Ringhäälinguliiklus on RF-i kaudu kallim kui Ethernet

2. kihi 'kiiremaks' kutsumine, kuna vahetamisel on tavaliselt vähem töötlemiskulusid, jääb mööda raadiovõrgu suurimast piirangust: eetriaega. Juhtmega Etherneti lüliti suudab edastada suurel hulgal kohalikku liiklust ilma sama traadita kanali pärast konkureerimata, samas kui võrgusõlmed jagavad sageli spektrit naabersõlmedega ja võivad liiklust mitme hüppega uuesti edastada. Iga tarbetu kaader, mis seda kanalit hõivab, vähendab rakenduste liiklusele saadaolevat mahtu.

Ringhäälingu üleujutus muutub eriti oluliseks mitme hüppega traadita võrkudes, kuna sama liiklust võib olla vaja mitme lingi kaudu uuesti edastada. Juhtmega kohtvõrkude ühendamine traadita võrguga võib seega suurendada leviedastusliiklust ja suurendada ühismeediumil tüli. ARP-päringud, DHCP-sõnumid, seadmetuvastusprotokollid ja multisaadete vood võivad olla palju suuremad praktilised kulud, kui RF-i kaudu kantakse üle tarbetult suur 2. kihi domeen.

Väike sildvõrguga raadioruuteri juurutus võib endiselt tõhusalt töötada. Probleemid ilmnevad tavaliselt siis, kui administraatorid jätkavad sama edastusdomeeni laiendamist, kui lisatakse rohkem raadioid, lõpp-punkte, hüppeid ja rakendusi. Sel hetkel on arhitektuur olulisem kui teoreetiline erinevus kommuteerimise ja marsruutimise üldkulude vahel.

Multi-Hop jõudlus sõltub rohkem kui edastamisest

Realistlik jõudluse võrdlus peaks algama raadiohüpete arvust, kanali läbilaskevõimest, RF-signaali tingimustest, taasedastustest, liikluskoormusest, QoS-käitumisest ja lõpp-latentsusest. Iga täiendav hüpe nõuab teist traadita edastust ja halvad RF-tingimused võivad lisada kordusedastusi, enne kui 2. või 3. kihi edastamisloogika muutub isegi domineerivaks probleemiks. Marsruudi muudatused võivad lisada veel ühe muutuja, kui parim tee läbi võrgu pole enam saadaval.

WDS DDLmesh pihuarvutite ja seljakottide seeria ühendab endas dünaamilise marsruutimise, mitme hüppe relee, QoS ja adaptiivse andmeedastuskiiruse kuni 70 Mbps 20 MHz ribalaiusega. Ühesuunalise 20 MHz töötingimuste korral võib keskmine ühe hüppe viivitus ulatuda ligikaudu 6 ms-ni. Need spetsifikatsioonid illustreerivad jõudlusmuutujate tüüpe, mida insenerid peaksid traadita võrgu hindamisel uurima, selle asemel, et keskenduda ainult sellele, kas võrk kasutab sildamist või marsruutimist.

Mesh Radio Routeri juurutamise korral tuleks ühe hüppe latentsusaega käsitleda pigem ühe sisendi kui lõpliku vastusena. Kolme hüppega häirete all olev videotee võib käituda väga erinevalt puhtast ühe hüppega laborilingist. Testimine peaks võimalikult täpselt reprodutseerima eeldatavat liikluse jaotust, liikuvust, tee pikkust ja raadiosageduslikke tingimusi.

 

DHCP, VLAN-id ja rändlus on koht, kus arhitektuur muutub praktiliseks

Sildamine lihtsustab aadresside järjepidevust, kuid laiendab ringhäälingu domeeni

2. kihi üks atraktsioon on see, et seadmed võivad jääda samasse IP-alamvõrku isegi siis, kui need on ühendatud võrgu eri osade kaudu. Tsentraliseeritud DHCP-server võib jätkata aadresside määramist üle sillatud domeeni ja fikseeritud seadmed võivad säilitada konfiguratsioonid, mis olid algselt mõeldud tavalise Etherneti kohtvõrgu jaoks. See võib lihtsustada juurutusi, mis hõlmavad pärandkontrollereid, kaameraid, tööstuslikke liideseid või rakendusi, mis sõltuvad kohalikust avastamisest.

Sama mugavus loob arhitektuurse piiri, mida tuleb hoolega jälgida. Kui iga Mesh Radio Router laiendab läbipaistvalt sama VLAN-i, võivad sellega seotud levied ja 2. kihi käitumine laieneda ka kogu selle topoloogia ulatuses. Teise raadio lisamine võib seega suurendada mitte ainult raadiosageduslikku leviala, vaid ka loogilist riket ja leviala.

Kihti 2 tuleks järelikult laiendada, kuna rakendus seda vajab, mitte ainult sellepärast, et sildamist on lihtne konfigureerida. Fikseeritud kaamera, mis peab jääma olemasolevasse VLAN-i, on selge nõue. Suure VLAN-i laiendamine iga välja sõlme 'igaks juhuks' tavaliselt ei ole.

Suunatud võrgud vajavad paremat IP-planeerimist, kuid annavad paremad piirid

3. kiht viib keerukuse jagatud leviedastusdomeenilt adresseerimisplaani. Võrgukujundajad peavad kindlaks määrama, millised alamvõrgud kuuluvad iga sõlme või tööpiirkonna taha, kus asuvad vaikelüüsid, millised marsruudid reklaamivad ühendatud kohtvõrke, milline DHCP-teenus käsitleb iga segmenti ja kuidas liiklus jõuab väliste WAN-i või Interneti-lüüsideni. Töö on küll eestpoolt paremini nähtav, kuid sellest tulenevaid piire on hiljem lihtsam arutleda.

Marsruutitud Mesh Radio Router suudab hoida kohalikke saateid lokaalsena, suunates samal ajal rakenduste liiklust kaug-alamvõrkudesse. Tõrkeotsing muutub ka struktureeritumaks, kuna insenerid saavad tuvastada lähtevõrgu, järgmise hüppe, marsruudi ja sihtvõrgu, selle asemel, et käsitleda kogu traadita infrastruktuuri ühe venitatud kohtvõrguna. Suuremad süsteemid saavad seejärel lisada uusi marsruutitud segmente ilma iga olemasolevat 2. kihi domeeni automaatselt suurendamata.

Rändlus väärib eraldi tähelepanu. Raadio või kliendi teisaldamine marsruutitud alade vahel ei garanteeri olemuselt, et lisatud lõpp-punkt säilitab sama IP-aadressi. Seansi järjepidevus sõltub adresseerimisest, lüüsi paigutusest, mobiilsusmehhanismidest ja rakenduste käitumisest, seega tuleks seda pigem testida, mitte eeldada sõnast 'võrk.'.

 

Valige arhitektuur rakendusest, mitte funktsioonide loendist

Sildamine sobib läbipaistvate Etherneti laiendustega

2. kiht on mõttekas, kui nõue on tõeliselt samaväärne Etherneti kaabli pikendamisega. Tüüpilised juhtumid hõlmavad seadmeid, mis peavad jääma väljakujunenud VLAN-i, pärandsüsteeme, mida on raske uuesti adresseerida, ja rakendusi, mille avastamine või juhtimiskäitumine sõltub 2. kihi naabrusest. Väike arv prognoositavaid lõpp-punkte võib samuti muuta leviedastuse ulatuse hõlpsasti mõistetavaks ja hallatavaks.

Kasulik disainitest on lihtne: kui need kaks asukohta oleksid ühendatud tavalise Etherneti kaudu, kas seadmed peaksid tegelikult kuuluma samasse kohtvõrku? Kui vastus on jaatav, lahendab sildamine tegeliku rakendusnõude. Kui vastus on eitav, võib iga Mesh-raadioruuteri osalemine ühes suures 2. kihi domeenis suurendada liiklust ja operatiivseid sidemeid ilma kasu toomata.

Seetõttu tuleks läbipaistvat sildamist käsitleda pigem konkreetse võrgutööriistana kui võrgu vaikemääratlusena. Raadiolink võib olla dünaamiline isegi siis, kui ühendatud lõpp-punktid näevad stabiilset Etherneti keskkonda. Oluline on see, kas see läbipaistvus on piisavalt väärtuslik, et õigustada 2. kihi piiri laiendamist.

Marsruutimine sobib dünaamiliste ja mitmevõrgu võrgusilmadega

Kolmas kiht muutub üha atraktiivsemaks, kuna juurutus sisaldab rohkem sõltumatuid kohtvõrke, mobiilseid sõlme, töörühmi, lüüsi või turvapiire. Igal ühendatud võrgul võib olla oma aadressivahemik, samal ajal kui võrk vahetab kättesaadavuse teavet ja valib nende vahel teid. Seda arhitektuuri on lihtsam skaleerida, ilma et iga lõpp-punkt puutuks kokku sama kohaliku levikeskkonnaga.

Siin muutub ka Mesh Radio Routeri osa 'ruuter' tähendusrikkamaks. Seade ei transpordi enam ainult kaadreid kahe Etherneti liidese vahel; see osaleb IP-liikluse liigutamisel võrkude vahel, samal ajal kui aluseks olevad traadita ühendused võivad ilmuda, kaduda või kvaliteeti muuta. Mobiilsete ad hoc võrkude dünaamilised marsruutimise meetodid on loodud just seda tüüpi keskkonna jaoks, kus ei saa eeldada, et teed jäävad fikseerituks.

Eraldi marsruutimisdomeenid võivad muuta ka mitme lüüsiga kujundused puhtamaks. Välivõrk võib vajada üht marsruuti käsu LAN-i ja teist välise tagasiühenduse suunas, samas kui kohalike seadmete vaheline liiklus jääb oma alamvõrku. Kolmas kiht pakub nende suhete väljendamiseks selgesõnalist mehhanismi.

Hübriidkujundused on sageli mõttekamad kui L2- või L3-reegel

Päris juurutamine nõuab sageli mõlemat käitumist. Väikese VLAN-i võib spetsialiseeritud kontrolleri jaoks ühendada kahe asukoha vahel, samas kui enamik liiklust suunatakse eraldi sõlmepoolsete võrkude vahel. Selline lähenemine hoiab Etherneti läbipaistvana seal, kus sellel on selge eesmärk, ilma et see sunniks kogu võrku pärima sama 2. kihi ulatust.

WDS HX seeria toimib kui tööstuslik Mesh Radio Router , mis ühendab võrgusilma Etherneti WAN/LAN-ühenduvuse, RS232/485 jadaliideste, IPv6, tulemüüri funktsioonide ja läbipaistva andmeedastusega. DDLmesh pihuarvutite ja seljakottide seeria lisab VLAN-i toe, detsentraliseeritud P2P-, P2MP- ja MP2MP-võrgu, dünaamilise marsruutimise, mitme hüppe relee, QoS-i ja valikulise avaliku võrgu marsruutimise. Need võimalused koos toetavad juurutusi, kus võib vaja minna nii läbipaistvat kohalikku ühenduvust kui ka marsruutitud võrguvõrku.

Seetõttu ei pea Mesh-raadioruuterit toote tasandil käsitlema ainult sillana või ainult ruuterina. Parem on otsustada, milline liiklus nõuab läbipaistvust ja milline saab marsruutimise piiridest kasu, ning seejärel konfigureerida võrk vastavalt.

 

Järeldus

2. kihi sildamine on kõige kasulikum, kui seadmed vajavad tõesti sama Etherneti segmenti, samas kui 3. kihi marsruutimine annab kasvavatele võrguvõrkudele puhtamad alamvõrgu piirid, parema edastuse juhtimise ja paindlikuma teehalduse. Hübriidkujundus võib olla mõttekas, kui ainult valitud liiklus nõuab kihi 2 läbipaistvust.

Seda tasakaalu vajavate juurutuste jaoks pakub Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd. HX tööstuslikke ruutereid ja DDLmesh raadiosüsteeme, mis toetavad erinevaid võrgusilma nõudeid. Nende võimaluste sobitamine tegeliku liikluse, mobiilsuse ja aadressiplaaniga aitab luua Mesh Radio Routeri arhitektuuri, mida on lihtsam hallata ja skaleerida.

 

KKK

K: Mis vahe on kihi 2 ja kihi 3 võrgusilma vahel?

V: 2. kiht edastab MAC-aadresse kasutades Etherneti kaadreid ja võib laiendada ühte loogilist kohtvõrku. Layer 3 suunab IP-paketid eraldi alamvõrkude vahel, pakkudes selgemaid võrgupiire ja leviedastuse juhtimist.

K: Kas 2. kihi sild on sama, mis ruuter?

V: Ei. Sild ühendab 2. kihi võrgusegmente ja edastab kaadreid MAC-aadressi järgi. Ruuter töötab 3. kihis ja suunab pakette erinevate IP-võrkude vahel.

K: Millal peaks võrkraadio kasutama kihi 2 sildamist?

V: 2. kihi sild toimib hästi, kui kaugseadmed peavad jääma samasse VLAN-i või alamvõrku, säilitama olemasoleva aadressi või sõltuma Etherneti-taseme avastamisest ja läbipaistvast ühenduvusest.

K: Millal on 3. kihi marsruutimine võrgusilma jaoks parem?

V: 3. kihi marsruutimine sobib paremini suuremate või mobiilsete võrkude jaoks, millel on mitu alamvõrku, muutuvad teed, eraldi töörühmad või vajadus piirata leviedastusliiklust.

K: Kas Mesh Radio Router saab toetada nii sildamist kui ka marsruutimist?

V: Jah. Mõned Mesh Radio Routeri juurutused kasutavad hübriidarhitektuuri, sillades valitud VLAN-e või pärandliiklust, suunates samal ajal teisi IP-võrke, et parandada segmenteerimist ja skaleeritavust.

K: Kas kiht 2 või kiht 3 mõjutab võrguraadio jõudlust?

V: Mõlemad võivad jõudlust mõjutada, kuid hüppamiste arv, raadiosageduslikud tingimused, kordusedastused, edastusliiklus, marsruudi lähenemine ja saadaolev eetriaeg on sageli olulisemad kui ainult edastamiskihi üldkulud.