kiht 2 vs kiht 3 MANET: sild, marsruutimine ja mobiilsuse kompromissid

Kui pihuraadio liigub levialast välja, peab võrk kiiresti otsustama, kuidas liiklus selleni uuesti jõuab. See otsus muutub keerulisemaks, kui kaamerad, andurid, sõidukid ja juhtimissüsteemid jagavad muutuvat mitme hüppega traadita topoloogiat piiratud eetriaega. The Kiht 2 vs kiht 3 MANETi valik määrab, kas võrk käitub ühe laiendatud Etherneti segmendi või marsruuditud IP-võrguna. Erinevuste mõistmine aitab planeerijatel hinnata mobiilsuse taastamist, leviedastust, adresseerimist, lüüsi juhtimist ja tõrkeotsingut – et nad saaksid valida sildamise, marsruutimise või hübriidarhitektuuri, mis vastab tegelikele töönõuetele.

 

2. kiht vs 3. kiht MANET: oluline arhitektuuriline erinevus

2. kiht laiendab Etherneti domeeni mitme hüppega

2. kihis käitub võrk nagu hajutatud Etherneti kangas. Ühendatud kaamerad, arvutid, andurid või kontrollerid võivad jääda samasse alamvõrku, samal ajal kui raadiovõrk otsustab, kuidas kaadrid sihtkoha MAC-aadressile jõuavad. Kõrgema kihi protokollid ei pea mõistma muutuvat traadita ühenduse teed, mis aitab, kui lõpp-punktid ei saa MANET-marsruutimisprotokolli käivitada või sõltuvad kohalikust avastamisest. Võrk võib toimida virtuaalse lülitina, mis kannab Etherneti kaadreid, säilitades samal ajal sisemised topoloogia muutused 2. kihist kõrgemate protokollide jaoks.

Lõpp-punkti lihtsus ei eemalda võrgust juhtimistööd. Sõlmed peavad siiski õppima lõpp-punkti asukohti, käsitlema tundmatuid unicaste, edastama multiedastusliiklust, vältima silmuseid ja värskendama pärast liikumist edastamise olekut. Väike sillatud kasutuselevõtt võib tunduda lihtne, kuid suurem mobiilse leviedastuse domeen nõuab tihedamat liikluse kontrolli ja teadlikumat jälgimist.

3. kiht teeb igast traadita ühendusest IP-marsruutimise otsuse

Marsruutitud MANET käsitleb liikumist kui muutust IP-juurdepääsus. Iga sõlm avastab kasutatavad naabrid, säilitab asjakohase topoloogiateabe ja valib järgmise hüppe, kasutades selliseid mõõdikuid nagu lingi kvaliteet, stabiilsus, hüppekulu või saadaolev võimsus. Alamvõrgud, välislüüsid ja poliitikapiirid jäävad pigem nähtavaks kui ühe laia Etherneti segmendi taha. Naabriteave sisaldab tavaliselt nii praeguseid ühendusi kui ka hiljuti kaotatud linke, et marsruutimise otsused saaksid reageerida topoloogia muutustele.

See mudel nõuab tahtlikku adresseerimist ja operaatoreid, kes mõistavad marsruutimise olekut. Vastutasuks võib tõrkeotsing järgida selgesõnalist ahelat: naaber, mõõdik, marsruut, järgmine hüpe ja lüüs. Layer 3 kaupleb lõpp-punktide läbipaistvusega, et teha selgemad edasisuunamisotsused, tugevamad liikluspiirid ja kontrollitum kasv.

Praktiline kiht 2 vs kiht 3 MANET ei seisne seetõttu selles, kas üks kiht on üldiselt kiirem. See, kas juurutamine saab rohkem kasu võrgumuudatuste peitmisest lõpp-punktide eest või nende muudatuste paljastamisest IP-marsruutimissüsteemis, mis saab neid selgesõnaliselt juhtida.

 

Liikuvuse taastamine: mis juhtub pärast traadita ühenduse katkemist

Kuidas sillavõrk õpib uuesti lõpp-punkti asukoha

Kaaluge kaamerat, mis on ühendatud pihuraadioga, kui selle operaator liigub hoone taga. Kui vana tee kaob, peab kihi 2 võrk õppima, et kaamera MAC-aadress on nüüd teise naabri kaudu kättesaadav. Raame võidakse ümber suunata, ajutiselt üle ujutada või hoida kuni teabe värskenduste edastamiseni. Kaamera võib sageli säilitada oma IP-aadressi, kuna mobiilsus on peidetud 3. kihi all, säilitades samas loogilises kohtvõrgus püsimise kogemuse.

Aadressi järjepidevus ei taga katkematut liiklust. Vananenud ligipääsetavus võib saata kaadreid endise kinnituspunkti suunas, samas kui korduv liikumine võib vallandada täiendava üleujutuse ja uuesti edastamise. Rakendus võib säilitada oma IP-identiteedi, kuid kogeda siiski lühikest pausi, pakettide kadumist või värinat, kui sillatee muutub. Kiire liikumine võib muuta selle erinevuse nähtavaks isegi siis, kui lõpp-punkti konfiguratsioon ei muutu.

Kuidas marsruutitud võrk tee tuvastab ja asendab

3. kihi taastamine algab naaberoleku muutmisega. Sõlm tuvastab, et link on halvenenud, muutunud ühesuunaliseks või kadunud; seejärel muutub marsruutimise olek, valitakse asendus järgmine hüpe ja liiklus jätkub. Naabrite avastamine peab eristama kasutatavat kahepoolset suhet ainult ühes suunas kuuldavast signaalist. Töökindel sümmeetriline link eeldab, et mõlemad MANET-i liidesed kuulevad üksteist, selle asemel et käsitleda iga vastuvõetud edastust usaldusväärse kahesuunalise ühenduvuse tõendina.

Mõõdikud võivad eelistada stabiilset teed tugevama lüli asemel, mis korduvalt ilmub ja kaob. Lingi kvaliteet võib hõlmata signaali-müra suhet, pakettide kinnitusi, pakettide kadumist või juhtsõnumite vastuvõtmist. Eraldi aktsepteerimise ja tagasilükkamise künnised võivad samuti tekitada hüstereesi, vältides liiga kiireid muutusi lingi olekus. See aitab vältida marginaalset raadioteed korduvalt kasutatavasse topoloogiasse sisenemast ja sealt lahkumast.

Ennetav marsruutimine hoiab marsruudid valmis enne, kui rakendused neid taotlevad, vähendades esimese paketi viivitust, kulutades samal ajal jätkuvat juhtimisaega. Nõudmisel marsruutimine väldib kõigi võimalike teekondade säilitamist, kuid võib lisada avastamisviivituse pärast pausi või uue voo alguses. Parem käitumine sõltub sellest, kas missioon hindab vahetut kättesaadavust rohkem kui tühikäigu juhtimisliikluse minimeerimist. Marsruudi hankimise aeg on nõudluspõhise marsruutimise jaoks eriti oluline, kuna rakendused ei saa edastada enne, kui kasutatav tee on loodud.

Miks ei ole lähenemiskiirus ainus mobiilsuse mõõdik?

Kiire konvergents võib siiski valida väikese läbilaskevõimega või lühiajalise marsruudi. Marsruudi klappimine võib pakette ümber järjestada, järjekorras olevad andmed võivad jõuda reaalajas kasutamiseks liiga hilja ja kordusedastused võivad kulutada eetriaega, mida asendustee pidi kaitsma. Laiem võrgusektsioon erineb tavalisest lingitõrkest, kuna ükski marsruutimis- või sildamisprotsess ei suuda arvutada teed, mida füüsiliselt ei eksisteeri.

Testid peaksid reprodutseerima realistlikku kõndimist, sõidukit, õhus ja takistatud liikumist, mitte tuginema ainult statsionaarse raadio lahtiühendamisele. Kasulikud mõõtmised hõlmavad läbilaskevõimet, viivitust otsast lõpuni, marsruudi hankimist, tellimusest väljastamist, pakettide kadumist ja kontrolli tõhusust. Võrgu suurus, keskmine naabrite arv, topoloogia muutumise määr ja efektiivne ühenduse läbilaskevõime peaksid samuti testimise ajal muutuma.

Need tulemused näitavad, kas kiht 2 vs kiht 3 MANETi disain taastub viisil, mida rakendused saavad tegelikult kasutada. Lühim katkestus ei ole alati parim tulemus, kui see põhjustab kohe pärast seda ebastabiilset teed, halba video järjepidevust või liigset juhtimisliiklust.

 

Eetriaeg ja ulatus: saate üleujutus versus marsruudi juhtimine

2. kihi liiklus võib traadita ühenduse domeeni ulatuses mitmekordistuda

Etherneti läbipaistvus kannab rohkem kui rakenduse kasulikku koormust. ARP, IPv6 Neighbor Discovery, teenusetuvastus, multisaade ja tundmatud unicast-kaadrid võivad läbida mitu raadiot, kusjuures iga relee võistleb sama traadita andmekandja pärast. Üks väike saade võib seega kulutada eetriaega mitmel hüppel, enne kui lõpp-punkt saab kasulikke andmeid. IPv4 ARP on eriti asjakohane, kuna selle leviedastusi võivad näha jagatud lingimudeli kõik osalevad sõlmed.

Mõju on oluline, kui hääl, video, käsuliiklus ja telemeetria jagavad kanalit. Vaikne sillatud võrk võib töötada tõhusalt, samas kui avastusrohke võrk võib kaotada võimsuse, ilma et ükski lõpp-punkt oleks ebatavaliselt hõivatud. Mure ei seisne selles, et iga Layer 2 MANET kannatab saatetormi käes. Pigem sõltub liikluse korrutamine sõlmede arvust, edastamise rakendamisest, hüppe sügavusest ja ühendatud rakenduste käitumisest.

Mitmele aluseks olevale lingile venitatud alamvõrk loob ka eeldusi, mis nõuavad testimist. Lingi ulatusega multisaade, naabrustuvastus, dubleeritud aadresside tuvastamine ja üks alamvõrk ühele lingile mudeli ümber loodud rakendused võivad käituda erinevalt, kui see alamvõrk hõlmab mobiilset mitme hüppe topoloogiat. Protokollispetsiifiline puhverserver võib lahendada valitud probleeme, kuid kasvava arvu lingipõhiste rakenduste toetamine muudab keerukamaks ja seda on raskem puhtalt skaleerida.

3. kiht vahetab kontrollitud üldkulude läbipaistvust

Marsruutimine sisaldab enamikku kohalike alamvõrkude lõpp-punkti ülekandeid, kuid naabrite sõnumid, topoloogia värskendused, marsruudipäringud ja lüüsi reklaamid tarbivad samuti eetriaega. 2. kihi ja 3. kihi MANETi tõhusus peab seetõttu võrdlema üleujutust samades liiklus-, mobiilsus- ja raadiotingimustes marsruudi juhtimisega. 2. kihi kirjeldamine üldkuludeta oleks sama eksitav kui iga kihi 3 kontrollpaketi käsitlemine raisatud võimsusena.

Peamised muutujad hõlmavad sõlmede arvu, aktiivseid marsruute, hüppesügavust, topoloogia muutumise kiirust, värskendussagedust, liikluse segu, pakettide kadu ja kordusedastusi. Stabiilsel võrgul, mis edastab peamiselt üheedastusvooge, võib olla tagasihoidlik marsruutimiskulu. Kiire liikumine võib muuta värskendused kallimaks, kuigi need võivad siiski kulutada vähem eetriaega kui iga lõpp-punkti levitamine kogu võrgus.

Tarnitud läbilaskevõimet ja viivitust tuleks hinnata koos edukaks tarnimiseks vajalike juhtimis- ja andmeedastuste arvuga. See on oluline, kuna juhtimisliiklus ja rakenduste koormus jagavad sageli sama piiratud võimsusega traadita kanalit. Liigne sisemine ülekoormus võib seetõttu vähendada välise rakenduse jõudlust isegi siis, kui raadioside nominaalsed andmeedastuskiirused jäävad muutumatuks.

Rakenduse kasulik koormus + kordusedastused + 2. kihi üleujutus või 3. kihi liikluse juhtimine = hõivatud võrgusilma eetriaeg

Tugevam arhitektuur on see, mis jätab missiooniliikluse jaoks piisavalt kasutatavat eetriaega, kui topoloogia ja lingi kvaliteet muutuvad. Seda järeldust tuleb mõõta tüüpiliste koormuste alusel, mitte tuletada lihtsast 2. kihi ja 3. kihi funktsioonide võrdlusest.

 

2. kihi, 3. kihi või hübriid-MANETi valimine

Sobitage arhitektuur missiooniga, mitte ainult sõlmede arvuga

Valige kiht 2, kui seadmed vajavad tõesti ühte Etherneti domeeni, mitte-IP-liiklus peab läbima võrgusilma, kohalik avastamine on oluline ja saateid saab kontrollida. Minimaalsed lõpp-punkti muudatused võivad kaaluda üles üksikasjaliku tee nähtavuse. Väike sõlmede arv ei taga lihtsust, kui rakendused genereerivad pidevat multisaadet, avastust või tundmatu unicast liiklust.

Valige kiht 3, kui missioon hõlmab mitut alamvõrku, meeskonda, lüüsi või turvatsooni; kui liikuvus nõuab selget marsruudi kontrolli; või kui operaatorid peavad kindlaks määrama tee sihtkohta. Struktureeritud adresseerimine ja leviedastuse piiramine suurendavad juurutamise kasvades väärtust. Ainuüksi suurus jääb mittetäielikuks kriteeriumiks, sest liikluskäitumine, hüppesügavus, lüüside arv ja rikete piirid on sama olulised.

Kasutage hübriidkujundust, kui sildamist vajab ainult serv

Paljud juurutused ei vaja kõik või mitte midagi vastust. Väikesed 2. kihi saared võivad ühendada kaameraid, kontrollereid või pärandotspunkte, samas kui 3. kihi MANET kannab liiklust mobiilirühmade vahel. Teine muster kulgeb üle võrgu, kuid sildab iga raadio taga kohalikke Etherneti seadmeid. Mõlemad lähenemisviisid säilitavad vajaduse korral naabruse, laiendamata iga lõpp-punkti üle kogu topoloogia.

WDS MIMOmesh pihuarvutite seeria toetab a kaasaskantav Layer 2 vs Layer 3 MANET juurutamine dünaamilise marsruutimise, mitme hüppe relee, mitme topoloogiarežiimi, Etherneti ja jadaühenduse ning võrguhalduse nähtavuse kaudu. Seljakottide seeriat saab konfigureerida ka avaliku võrgu, kiudoptilise ja satelliidi laiendustega, samas kui mõlemad seeriad toetavad topoloogiat ja lingi oleku jälgimist. Need valikud võimaldavad edastamisarhitektuuri valida sõltumatult füüsilisest raadiovormingust.

Need võimalused loovad pigem disainivalikud kui etteantud vastused. Enne töörežiimi valimist küsige:

●  Kas lõpp-punktid peavad jääma ühte alamvõrku ja kas on vaja mitte-IP Etherneti?

●  Kui palju leviedastust, multisaadet, avastamis- ja reaalajas liiklust rakendused genereerivad?

●  Kui kiiresti naabrid vahetuvad ja kui palju humalat on normaalne?

●  Kas juurutus kasutab ühte lüüsi või mitut mobiilset väljumist?

●  Kas on vaja eraldi meeskondi, liikluseeskirju või turvatsoone?

●  Kas operaatorid saavad dünaamilisi marsruute diagnoosida või on lõpp-punkti läbipaistev käitumine turvalisem?

Vastused osutavad tavaliselt sildamisele, marsruutimisele või hübriidile, mis on usaldusväärsem kui raadiovõimsus, nominaalne läbilaskevõime või sõlmede arv. Kasulik Layer 2 vs Layer 3 MANET otsus ühendab edastamismudeli missiooni rakenduste, mobiilsusmustri, lüüsiplaani ja töövõimalustega.

 

Järeldus

Layer 2 ja Layer 3 MANET vahel valimine on lõppkokkuvõttes võrgu käitumise sobitamine missiooniga. Layer 2 sobib juurutustele, mis sõltuvad läbipaistvast Etherneti ühenduvusest, samas kui kiht 3 pakub selgemat marsruutimist, liikluse piire ja lüüsi juhtimist; hübriidkonstruktsioonid suudavad tasakaalustada mõlemat vajadust. Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd. toetab neid valikuid 2. või 3. kihi dünaamilise marsruutimise ja mitme hüppe relee võimalustega MIMOmeshi pihuarvutite ja seljakottraadiotega. Töörežiimi vastavusse viimine mobiilsuse, eetriaega, adresseerimise ja tõrkeotsingu nõuetega aitab meeskondadel luua võrgu, mis jääb tingimuste muutudes juhitavaks.

 

KKK

K: Mis on 2. kihi ja 3. kihi MANETi peamine erinevus?

V: 2. kiht sildab Etherneti kaadreid, kasutades MAC-i juurdepääsetavust, samas kui kiht 3 suunab IP-pakette alamvõrkude vahel. See erinevus mõjutab saateid, adresseerimist, lüüsi juhtimist ja tõrkeotsingut.

K: Milline MANETi kiht on parem väga mobiilsete sõlmede jaoks?

V: Kumbki pole alati parem. Kiht 2 säilitab lõpp-punkti läbipaistvuse, samas kui kiht 3 pakub selget marsruudi juhtimist. Jõudlus sõltub lähenemiskiirusest, lingi stabiilsusest, liiklusmustrist ja hüpete arvust.

K: Kas kihi 2 MANET seadmed võivad liikumise ajal jääda samasse alamvõrku?

V: Jah. Sillatud MANET võib varjata teemuutusi IP-kihi all, võimaldades ühendatud seadmetel säilitada oma aadressid, samal ajal kui võrk õpib uuesti nende MAC-i juurdepääsetavuse.

K: Miks võivad ülekanded muutuda 2. kihi võrgus probleemiks?

V: Leviedastuse, multisaadete ja tundmatu unicast kaadreid võidakse uuesti edastada mitme traadita hüppe kaudu. See kulutab jagatud eetriaega ning võib vähendada kõne-, video-, telemeetria- ja liikluse juhtimise mahtu.

K: Millal tuleks kasutada MANET-i hübriidarhitektuuri?

V: Hübriiddisain töötab hästi, kui kohalikud seadmed nõuavad 2. kihi külgnemist, kuid laiem võrk vajab 3. kihi segmenteerimist, kontrollitud lüüsi, struktureeritud adresseerimist ja selgemat marsruudi diagnostikat.