मेश रेडियो में लेयर 2 ब्रिजिंग बनाम लेयर 3 रूटिंग

एक मेश रेडियो नेटवर्क तब तक सरल दिख सकता है जब तक ट्रैफ़िक कई वायरलेस हॉप्स को पार करना शुरू नहीं कर देता। क्या रिमोट डिवाइस को समान लेयर 2 सेगमेंट पर रहना चाहिए, या नेटवर्क के प्रत्येक भाग को सबनेट के बीच लेयर 3 रूटिंग का उपयोग करना चाहिए? दोनों दृष्टिकोण मान्य हैं, लेकिन वे प्रसारण दायरे, आईपी योजना, गतिशीलता और यातायात प्रवाह को अलग-अलग तरीकों से प्रभावित करते हैं।

सही मेष रेडियो राउटर आर्किटेक्चर का चयन उन परिचालन अंतरों को समझने से शुरू होता है। नीचे दिए गए अनुभाग ब्रिजिंग और रूटिंग की तुलना करते हैं जहां वे सबसे अधिक मायने रखते हैं, जिससे आपको डिफ़ॉल्ट कॉन्फ़िगरेशन पर निर्भर रहने के बजाय नेटवर्क डिज़ाइन को वास्तविक परिनियोजन आवश्यकताओं से मेल करने में मदद मिलती है।

 

परत 2 और परत 3 एक जाल के अंदर विभिन्न समस्याओं का समाधान करते हैं

परत 2 रिमोट डिवाइस को समान लॉजिकल LAN पर रखता है

परत 2 ब्रिजिंग वायरलेस जाल को एक वितरित ईथरनेट स्विच की तरह व्यवहार करती है। फ़्रेम कई रेडियो लिंक को पार कर सकते हैं जबकि कनेक्टेड कैमरे, नियंत्रक, सेंसर, लैपटॉप या अन्य डिवाइस एक ही तार्किक नेटवर्क के सदस्य बने रहते हैं। लेयर 2 मेश ऑपरेशन आईपीवी4, आईपीवी6, डीएचसीपी और अन्य उच्च-परत प्रोटोकॉल जैसे ट्रैफ़िक को पारदर्शी रूप से ले जा सकता है, बिना एंडपॉइंट को यह समझने की आवश्यकता के कि उनके नीचे वायरलेस पथ कैसे बदलता है।

वह पारदर्शिता तब उपयोगी होती है जब उपकरण को मौजूदा आईपी पते को बरकरार रखना होता है या जब कोई एप्लिकेशन वास्तव में ईथरनेट आसन्नता पर निर्भर करता है। ट्रेड-ऑफ़ यह है कि प्रसारण, अज्ञात यूनिकास्ट ट्रैफ़िक, एआरपी, खोज संदेश और कुछ मल्टीकास्ट ट्रैफ़िक एक ही लेयर 2 डोमेन में विस्तारित हो सकते हैं। मल्टी-हॉप वायरलेस वातावरण में, वे ट्रांसमिशन अनिवार्य रूप से मुफ्त स्विच-फ़ैब्रिक क्षमता के बजाय साझा आरएफ संसाधनों का उपभोग करते हैं।

परत 3 मेश नोड्स या स्थानीय नेटवर्क के बीच रूटिंग सीमाएँ बनाती है

एक रूटेड डिज़ाइन जाल के विभिन्न हिस्सों को अलग-अलग आईपी नेटवर्क बनाता है। प्रत्येक प्रासंगिक ईथरनेट फ्रेम को एक विस्तारित खंड के माध्यम से अग्रेषित करने के बजाय, प्रत्येक मेश रेडियो राउटर गंतव्य आईपी नेटवर्क और इसकी वर्तमान रूटिंग जानकारी के आधार पर अग्रेषण निर्णय ले सकता है। इसलिए इंटरमीडिएट नोड्स सबनेट के बीच ट्रैफ़िक को रूट कर सकते हैं जबकि रेडियो टोपोलॉजी गतिशील रूप से बदलती रहती है।

वे रूटिंग सीमाएं सामान्य परत 2 प्रसारणों को प्रत्येक संलग्न नेटवर्क में स्वचालित रूप से फैलने से रोकती हैं। वे वाहनों, साइटों, टीमों, सेंसर क्लस्टर या स्थानीय LAN को उनके बीच स्पष्ट पथों के साथ अलग-अलग सबनेट में व्यवस्थित करना आसान बनाते हैं। इसके लिए अधिक जानबूझकर आईपी योजना की आवश्यकता होती है, लेकिन टोपोलॉजी के विस्तार के साथ रूटिंग आर्किटेक्चर क्लीनर परिचालन सीमाएं प्रदान कर सकता है।

 

वायरलेस एयरटाइम सामान्य ब्रिजिंग-बनाम-रूटिंग ट्रेड-ऑफ़ को बदल देता है

ईथरनेट की तुलना में आरएफ पर प्रसारण ट्रैफ़िक अधिक महंगा है

लेयर 2 को 'तेज़' कॉल करना क्योंकि स्विचिंग में आमतौर पर कम प्रोसेसिंग ओवरहेड होता है, रेडियो जाल में सबसे बड़ी बाधा छूट जाती है: एयरटाइम। एक वायर्ड ईथरनेट स्विच एक ही वायरलेस चैनल के लिए प्रतिस्पर्धा किए बिना बड़ी मात्रा में स्थानीय ट्रैफ़िक को अग्रेषित कर सकता है, जबकि मेष नोड्स अक्सर पड़ोसी नोड्स के साथ स्पेक्ट्रम साझा करते हैं और कई हॉप्स पर ट्रैफ़िक को पुनः प्रसारित कर सकते हैं। उस चैनल पर कब्जा करने वाला प्रत्येक अनावश्यक फ़्रेम एप्लिकेशन ट्रैफ़िक के लिए उपलब्ध क्षमता को कम कर देता है।

मल्टी-हॉप वायरलेस नेटवर्क में प्रसारण बाढ़ विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो जाती है क्योंकि एक ही ट्रैफ़िक को कई लिंक पर दोबारा प्रसारित करने की आवश्यकता हो सकती है। इसलिए वायर्ड LAN को वायरलेस जाल में जोड़ने से प्रसारण ट्रैफ़िक बढ़ सकता है और साझा माध्यम पर विवाद बढ़ सकता है। जब अनावश्यक रूप से बड़े लेयर 2 डोमेन को आरएफ में ले जाया जाता है तो एआरपी अनुरोध, डीएचसीपी संदेश, डिवाइस-डिस्कवरी प्रोटोकॉल और मल्टीकास्ट स्ट्रीम की व्यावहारिक लागत बहुत अधिक हो सकती है।

एक छोटा ब्रिज्ड मेश रेडियो राउटर परिनियोजन अभी भी कुशलता से काम कर सकता है। समस्याएँ आमतौर पर तब सामने आती हैं जब प्रशासक उसी प्रसारण डोमेन का विस्तार करना जारी रखते हैं क्योंकि अधिक रेडियो, एंडपॉइंट, हॉप्स और एप्लिकेशन जोड़े जाते हैं। उस बिंदु पर, आर्किटेक्चर स्विचिंग और रूटिंग ओवरहेड के बीच सैद्धांतिक अंतर से अधिक मायने रखता है।

मल्टी-हॉप प्रदर्शन फ़ॉरवर्डिंग ओवरहेड से कहीं अधिक पर निर्भर करता है

एक यथार्थवादी प्रदर्शन तुलना रेडियो हॉप्स की संख्या, चैनल क्षमता, आरएफ सिग्नल की स्थिति, पुन: प्रसारण, ट्रैफ़िक लोड, क्यूओएस व्यवहार और एंड-टू-एंड विलंबता से शुरू होनी चाहिए। प्रत्येक अतिरिक्त हॉप के लिए एक और वायरलेस ट्रांसमिशन की आवश्यकता होती है, और खराब आरएफ स्थितियां परत 2 या परत 3 अग्रेषण तर्क के प्रमुख चिंता बनने से पहले पुन: प्रसारण जोड़ सकती हैं। जब जाल के माध्यम से सर्वोत्तम पथ उपलब्ध नहीं होता है तो मार्ग परिवर्तन एक और चर जोड़ सकते हैं।

WDS DDLmesh हैंडहेल्ड और बैकपैक श्रृंखला डायनेमिक रूटिंग, मल्टी-हॉप रिले, QoS और 20 मेगाहर्ट्ज बैंडविड्थ पर 70 एमबीपीएस तक अनुकूली डेटा दरों को जोड़ती है। यूनिडायरेक्शनल 20 मेगाहर्ट्ज ऑपरेटिंग स्थिति के तहत, औसत सिंगल-हॉप विलंब लगभग 6 एमएस तक पहुंच सकता है। ये विशिष्टताएं दर्शाती हैं कि वायरलेस जाल का मूल्यांकन करते समय इंजीनियरों को किस प्रकार के प्रदर्शन चर की जांच करनी चाहिए, न कि केवल इस बात पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए कि नेटवर्क ब्रिजिंग या रूटिंग का उपयोग करता है या नहीं।

मेश रेडियो राउटर परिनियोजन के लिए, एकल-हॉप विलंबता आंकड़े को अंतिम उत्तर के बजाय एक इनपुट के रूप में माना जाना चाहिए। हस्तक्षेप के तहत एक तीन-हॉप वीडियो पथ एक स्वच्छ एक-हॉप प्रयोगशाला लिंक से बहुत अलग व्यवहार कर सकता है। परीक्षण को अपेक्षित ट्रैफ़िक मिश्रण, गतिशीलता, पथ की लंबाई और आरएफ स्थितियों को यथासंभव बारीकी से पुन: पेश करना चाहिए।

 

डीएचसीपी, वीएलएएन और रोमिंग वे स्थान हैं जहां आर्किटेक्चर व्यावहारिक हो जाता है

ब्रिजिंग पते की निरंतरता को सरल बनाता है लेकिन प्रसारण डोमेन का विस्तार करता है

परत 2 का एक आकर्षण यह है कि जाल के विभिन्न हिस्सों से कनेक्ट होने पर भी उपकरण एक ही आईपी सबनेट के अंदर रह सकते हैं। एक केंद्रीकृत डीएचसीपी सर्वर ब्रिज किए गए डोमेन में पते निर्दिष्ट करना जारी रख सकता है, और निश्चित डिवाइस उन कॉन्फ़िगरेशन को बनाए रख सकते हैं जो मूल रूप से एक साधारण ईथरनेट लैन के लिए डिज़ाइन किए गए थे। यह पुराने नियंत्रकों, कैमरों, औद्योगिक इंटरफेस या स्थानीय खोज पर निर्भर अनुप्रयोगों से जुड़ी तैनाती को सरल बना सकता है।

वही सुविधा वास्तुशिल्प सीमा बनाती है जिसे ध्यान से देखा जाना चाहिए। यदि प्रत्येक मेश रेडियो राउटर पारदर्शी रूप से एक ही वीएलएएन का विस्तार करता है, तो संबंधित प्रसारण और परत 2 व्यवहार भी उस टोपोलॉजी में विस्तारित हो सकते हैं। इसलिए एक और रेडियो जोड़ने से न केवल आरएफ कवरेज बल्कि तार्किक विफलता और प्रसारण डोमेन भी बढ़ सकता है।

परत 2 को इसलिए बढ़ाया जाना चाहिए क्योंकि एप्लिकेशन को इसकी आवश्यकता है, न कि केवल इसलिए कि ब्रिजिंग को कॉन्फ़िगर करना आसान है। एक निश्चित कैमरा जो मौजूदा वीएलएएन में रहना चाहिए, एक स्पष्ट आवश्यकता है। प्रत्येक फ़ील्ड नोड पर एक बड़े वीएलएएन का विस्तार करना 'बस मामले में' आमतौर पर नहीं होता है।

रूटेड मेश को बेहतर आईपी योजना की आवश्यकता है लेकिन बेहतर सीमाएँ दें

परत 3 साझा प्रसारण डोमेन से जटिलता को एड्रेसिंग प्लान में ले जाती है। नेटवर्क डिजाइनरों को यह निर्धारित करने की आवश्यकता है कि प्रत्येक नोड या परिचालन क्षेत्र के पीछे कौन से सबनेट हैं, जहां डिफ़ॉल्ट गेटवे रहते हैं, कौन से रूट संलग्न LAN का विज्ञापन करते हैं, कौन सी डीएचसीपी सेवा प्रत्येक सेगमेंट को संभालती है, और ट्रैफ़िक बाहरी WAN या इंटरनेट गेटवे तक कैसे पहुंचता है। कार्य सामने अधिक दिखाई देता है, लेकिन परिणामी सीमाओं के बारे में बाद में तर्क करना आसान होता है।

एक रूटेड मेश रेडियो राउटर एप्लिकेशन ट्रैफ़िक को दूरस्थ सबनेट पर अग्रेषित करते हुए स्थानीय प्रसारण को स्थानीय रख सकता है। समस्या निवारण भी अधिक संरचित हो जाता है क्योंकि इंजीनियर संपूर्ण वायरलेस बुनियादी ढांचे को एक विस्तारित LAN के रूप में मानने के बजाय स्रोत नेटवर्क, अगले हॉप, रूट और गंतव्य नेटवर्क की पहचान कर सकते हैं। बड़े सिस्टम प्रत्येक मौजूदा लेयर 2 डोमेन को स्वचालित रूप से बड़ा किए बिना नए रूटेड सेगमेंट जोड़ सकते हैं।

घूमने पर विशेष ध्यान देने की जरूरत है। रूट किए गए क्षेत्रों के बीच रेडियो या क्लाइंट को ले जाना स्वाभाविक रूप से यह गारंटी नहीं देता है कि संलग्न समापन बिंदु समान आईपी पता बरकरार रखता है। सत्र की निरंतरता एड्रेसिंग, गेटवे प्लेसमेंट, गतिशीलता तंत्र और एप्लिकेशन व्यवहार पर निर्भर करती है, इसलिए इसे 'मेष' शब्द से ग्रहण करने के बजाय परीक्षण किया जाना चाहिए।

 

आर्किटेक्चर को एप्लिकेशन से चुनें, फीचर सूची से नहीं

ब्रिजिंग पारदर्शी ईथरनेट एक्सटेंशन में फिट बैठता है

परत 2 तब समझ में आती है जब आवश्यकता वास्तव में ईथरनेट केबल के विस्तार के बराबर होती है। विशिष्ट मामलों में ऐसे उपकरण शामिल होते हैं जिन्हें एक स्थापित वीएलएएन के अंदर रहना चाहिए, विरासत प्रणाली जिन्हें फिर से संबोधित करना मुश्किल होता है, और ऐसे अनुप्रयोग जिनकी खोज या नियंत्रण व्यवहार परत 2 आसन्नता पर निर्भर करता है। पूर्वानुमेय समापन बिंदुओं की एक छोटी संख्या भी प्रसारण दायरे को समझने और प्रबंधित करने में आसान बना सकती है।

एक उपयोगी डिज़ाइन परीक्षण सरल है: यदि दो स्थान साधारण ईथरनेट द्वारा जुड़े हुए थे, तो क्या उपकरणों को वास्तव में एक ही LAN से संबंधित होना चाहिए? यदि उत्तर हाँ है, तो ब्रिजिंग एक वास्तविक अनुप्रयोग आवश्यकता को हल कर रहा है। यदि उत्तर नहीं है, तो प्रत्येक मेश रेडियो राउटर को एक बड़े लेयर 2 डोमेन में भाग लेने से लाभ प्रदान किए बिना ट्रैफ़िक और परिचालन युग्मन जुड़ सकता है।

इसलिए पारदर्शी ब्रिजिंग को मेश की डिफ़ॉल्ट परिभाषा के बजाय एक विशिष्ट नेटवर्किंग टूल के रूप में माना जाना चाहिए। रेडियो लिंक तब भी गतिशील हो सकता है, जब संलग्न अंतिमबिंदु एक स्थिर ईथरनेट वातावरण देखते हैं। मायने यह रखता है कि क्या वह पारदर्शिता परत 2 की सीमा के विस्तार को उचित ठहराने के लिए पर्याप्त मूल्यवान है।

रूटिंग डायनामिक और मल्टी-नेटवर्क मेश में फिट होती है

परत 3 तेजी से आकर्षक हो जाती है क्योंकि परिनियोजन में अधिक स्वतंत्र LAN, मोबाइल नोड, परिचालन समूह, गेटवे या सुरक्षा सीमाएँ शामिल होती हैं। प्रत्येक संलग्न नेटवर्क की अपनी पता सीमा हो सकती है जबकि मेश पहुंच योग्य जानकारी का आदान-प्रदान करता है और उनके बीच पथ का चयन करता है। प्रत्येक समापन बिंदु को समान स्थानीय प्रसारण वातावरण में उजागर किए बिना उस आर्किटेक्चर को स्केल करना आसान है।

यहीं पर मेश रेडियो राउटर का 'राउटर' भाग अधिक सार्थक हो जाता है। डिवाइस अब केवल दो ईथरनेट इंटरफेस के बीच फ़्रेम का परिवहन नहीं कर रहा है; यह नेटवर्क के बीच आईपी ट्रैफ़िक को स्थानांतरित करने में भाग लेता है जबकि अंतर्निहित वायरलेस लिंक प्रकट हो सकते हैं, गायब हो सकते हैं या गुणवत्ता बदल सकते हैं। मोबाइल तदर्थ नेटवर्क के लिए डायनामिक रूटिंग विधियाँ बिल्कुल इसी प्रकार के वातावरण के लिए डिज़ाइन की गई हैं, जहाँ पथों को स्थिर नहीं माना जा सकता है।

अलग-अलग रूटिंग डोमेन मल्टी-गेटवे डिज़ाइन को साफ़-सुथरा भी बना सकते हैं। एक फ़ील्ड नेटवर्क को कमांड LAN की ओर एक मार्ग और बाहरी बैकहॉल की ओर दूसरे मार्ग की आवश्यकता हो सकती है, जबकि स्थानीय उपकरणों के बीच ट्रैफ़िक उसके अपने सबनेट के भीतर रहता है। परत 3 उन संबंधों को व्यक्त करने के लिए एक स्पष्ट तंत्र प्रदान करती है।

हाइब्रिड डिज़ाइन अक्सर L2-या-L3 नियम से अधिक सार्थक होते हैं

वास्तविक परिनियोजन के लिए अक्सर दोनों व्यवहारों की आवश्यकता होती है। एक छोटे वीएलएएन को एक विशेष नियंत्रक के लिए दो स्थानों के बीच ब्रिज किया जा सकता है, जबकि अधिकांश ट्रैफ़िक को अलग-अलग नोड-साइड नेटवर्क के बीच रूट किया जाता है। यह दृष्टिकोण पारदर्शी ईथरनेट रखता है जहां पूरे जाल को समान लेयर 2 स्कोप को प्राप्त करने के लिए मजबूर किए बिना इसका एक स्पष्ट उद्देश्य होता है।

WDS HX श्रृंखला एक के रूप में कार्य करती है औद्योगिक मेश रेडियो राउटर , ईथरनेट WAN/LAN कनेक्टिविटी, RS232/485 सीरियल इंटरफेस, IPv6, फ़ायरवॉल फ़ंक्शंस और पारदर्शी डेटा ट्रांसमिशन के साथ मेश नेटवर्किंग का संयोजन। DDLmesh हैंडहेल्ड और बैकपैक श्रृंखला में VLAN समर्थन, विकेन्द्रीकृत P2P, P2MP और MP2MP नेटवर्किंग, डायनेमिक रूटिंग, मल्टी-हॉप रिले, QoS और वैकल्पिक सार्वजनिक-नेटवर्क रूटिंग शामिल है। साथ में, ये क्षमताएं उन तैनाती का समर्थन करती हैं जहां पारदर्शी स्थानीय कनेक्टिविटी और रूटेड मेश नेटवर्किंग दोनों की आवश्यकता हो सकती है।

इसलिए मेश रेडियो राउटर को उत्पाद स्तर पर विशेष रूप से एक ब्रिज या विशेष रूप से राउटर के रूप में नहीं माना जाना चाहिए। बेहतर तरीका यह तय करना है कि किस ट्रैफ़िक के लिए पारदर्शिता की आवश्यकता है और किसे रूटिंग सीमाओं से लाभ होता है, फिर उसके अनुसार नेटवर्क को कॉन्फ़िगर करें।

 

निष्कर्ष

लेयर 2 ब्रिजिंग तब सबसे उपयोगी होती है जब उपकरणों को वास्तव में समान ईथरनेट सेगमेंट की आवश्यकता होती है, जबकि लेयर 3 रूटिंग बढ़ते जाल नेटवर्क को क्लीनर सबनेट सीमाएं, बेहतर प्रसारण नियंत्रण और अधिक लचीला पथ प्रबंधन प्रदान करती है। हाइब्रिड डिज़ाइन तभी सार्थक हो सकता है जब केवल चयनित ट्रैफ़िक के लिए परत 2 पारदर्शिता की आवश्यकता हो।

जिन तैनाती के लिए इस संतुलन की आवश्यकता होती है, उनके लिए शेन्ज़ेन सिनोसुन टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड एचएक्स औद्योगिक राउटर और डीडीएलमेश रेडियो सिस्टम प्रदान करती है जो विभिन्न जाल नेटवर्किंग आवश्यकताओं का समर्थन कर सकते हैं। उन क्षमताओं को वास्तविक ट्रैफ़िक, गतिशीलता और एड्रेसिंग प्लान से मिलाने से एक मेश रेडियो राउटर आर्किटेक्चर बनाने में मदद मिलती है जिसे प्रबंधित करना और स्केल करना आसान होता है।

 

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: लेयर 2 और लेयर 3 मेश नेटवर्किंग के बीच क्या अंतर है?

ए: परत 2 मैक पते का उपयोग करके ईथरनेट फ्रेम को आगे बढ़ाती है और एक तार्किक लैन का विस्तार कर सकती है। परत 3 अलग-अलग सबनेट के बीच आईपी पैकेट को रूट करती है, जो स्पष्ट नेटवर्क सीमाएँ और प्रसारण नियंत्रण प्रदान करती है।

प्रश्न: क्या लेयर 2 ब्रिज राउटर के समान है?

उत्तर: नहीं। एक ब्रिज लेयर 2 पर नेटवर्क सेगमेंट को जोड़ता है और मैक एड्रेस द्वारा फ्रेम को आगे बढ़ाता है। एक राउटर लेयर 3 पर काम करता है और विभिन्न आईपी नेटवर्क के बीच पैकेट को निर्देशित करता है।

प्रश्न: मेश रेडियो को लेयर 2 ब्रिजिंग का उपयोग कब करना चाहिए?

ए: लेयर 2 ब्रिजिंग तब अच्छी तरह से काम करती है जब रिमोट डिवाइस को एक ही वीएलएएन या सबनेट पर रहना चाहिए, मौजूदा एड्रेसिंग बनाए रखना चाहिए, या ईथरनेट-स्तरीय खोज और पारदर्शी कनेक्टिविटी पर निर्भर होना चाहिए।

प्रश्न: मेश नेटवर्क के लिए लेयर 3 रूटिंग कब बेहतर है?

ए: लेयर 3 रूटिंग कई सबनेट, बदलते पथ, अलग-अलग परिचालन समूहों, या प्रसारण ट्रैफ़िक को शामिल करने की आवश्यकता वाले बड़े या मोबाइल मेश के लिए बेहतर अनुकूल है।

प्रश्न: क्या मेश रेडियो राउटर ब्रिजिंग और रूटिंग दोनों का समर्थन कर सकता है?

उत्तर: हाँ. कुछ मेश रेडियो राउटर परिनियोजन हाइब्रिड आर्किटेक्चर का उपयोग करते हैं, जो सेगमेंटेशन और स्केलेबिलिटी में सुधार के लिए अन्य आईपी नेटवर्क को रूट करते समय चयनित वीएलएएन या लीगेसी ट्रैफिक को पाटते हैं।

प्रश्न: क्या परत 2 या परत 3 मेश रेडियो प्रदर्शन को प्रभावित करती है?

ए: दोनों प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैं, लेकिन हॉप गिनती, आरएफ स्थितियां, पुन: प्रसारण, प्रसारण यातायात, मार्ग अभिसरण, और उपलब्ध एयरटाइम अक्सर अग्रेषण-परत ओवरहेड से अधिक मायने रखता है।