Layer 2 Bridging vs Layer 3 Routing ցանցային ռադիոներում

Ցանցային ռադիոցանցը կարող է պարզ թվալ, քանի դեռ երթևեկը չի անցնում մի քանի անլար հոլով: Արդյո՞ք հեռավոր սարքերը պետք է մնան նույն 2-րդ շերտի հատվածում, թե՞ ցանցի յուրաքանչյուր մաս պետք է օգտագործի 3-րդ շերտի երթուղում ենթացանցերի միջև: Երկու մոտեցումներն էլ վավեր են, բայց դրանք տարբեր կերպ են ազդում հեռարձակման շրջանակի, IP պլանավորման, շարժունակության և երթևեկության հոսքի վրա:

Ճիշտ ԱՐՏ ռադիո երթուղիչ ճարտարապետության ընտրությունը սկսվում է այդ գործառնական տարբերությունները հասկանալուց: Ստորև բերված բաժինները համեմատում են կամրջումն ու երթուղին, որտեղ դրանք ամենակարևորն են՝ օգնելով ձեզ համապատասխանեցնել ցանցի դիզայնը տեղակայման իրական կարիքներին, այլ ոչ թե հենվել լռելյայն կազմաձևի վրա:

 

2-րդ և 3-րդ շերտերը լուծում են ցանցի ներսում տարբեր խնդիրներ

2-րդ շերտը պահում է հեռավոր սարքերը նույն տրամաբանական LAN-ում

2-րդ շերտի կամրջումը ստիպում է անլար ցանցին վարվել այնպես, ինչպես բաշխված Ethernet անջատիչը: Շրջանակները կարող են անցնել բազմաթիվ ռադիոհղումներ, մինչդեռ միացված տեսախցիկները, կարգավորիչները, սենսորները, նոութբուքերը կամ այլ սարքերը մնում են նույն տրամաբանական ցանցի անդամներ: 2-րդ շերտի ցանցային աշխատանքը կարող է թափանցիկ կերպով իրականացնել երթևեկություն, ինչպիսիք են IPv4, IPv6, DHCP և այլ ավելի բարձր մակարդակի արձանագրություններ՝ առանց վերջնակետեր պահանջելու՝ հասկանալու համար, թե ինչպես է փոխվում անլար ուղին դրանց տակ:

Այդ թափանցիկությունը օգտակար է, երբ սարքավորումը պետք է պահպանի առկա IP հասցեները, կամ երբ հավելվածն իսկապես կախված է Ethernet հարևանությունից: Փոխզիջումն այն է, որ հեռարձակումները, անհայտ unicast թրաֆիկը, ARP-ն, հայտնաբերման հաղորդագրությունները և որոշ բազմակի տրաֆիկ կարող են տարածվել նույն 2-րդ շերտի տիրույթում: Բազմաճոճ անլար միջավայրում այդ փոխանցումները սպառում են ընդհանուր ՌԴ ռեսուրսները, այլ ոչ թե էապես ազատ անջատիչ գործվածքների հզորությունը:

Շերտ 3-ը ստեղծում է երթուղային սահմաններ ցանցային հանգույցների կամ տեղական ցանցերի միջև

Ուղղորդված դիզայնը ցանցի տարբեր մասերը դարձնում է տարբեր IP ցանցեր: Յուրաքանչյուր համապատասխան Ethernet շրջանակը մեկ ընդլայնված հատվածով փոխանցելու փոխարեն, յուրաքանչյուր Mesh Radio Router կարող է վերահասցեավորման որոշումներ կայացնել՝ հիմնվելով նպատակակետ IP ցանցերի և դրա ընթացիկ երթուղային տեղեկատվության վրա: Հետևաբար, միջանկյալ հանգույցները կարող են երթևեկել ենթացանցերի միջև, մինչդեռ ռադիոտոպոլոգիան շարունակում է դինամիկ փոխվել:

Այդ երթուղային սահմանները թույլ չեն տալիս, որ սովորական 2-րդ շերտի հեռարձակումները ավտոմատ կերպով տարածվեն յուրաքանչյուր կցված ցանցում: Նրանք նաև հեշտացնում են տրանսպորտային միջոցները, կայքերը, թիմերը, սենսորային կլաստերները կամ տեղական LAN-երը առանձին ենթացանցերի կազմակերպումը, որոնց միջև հստակ ուղիներ կան: Սա պահանջում է ավելի կանխամտածված IP պլանավորում, սակայն երթուղային ճարտարապետությունը կարող է ապահովել ավելի մաքուր գործառնական սահմաններ, քանի որ տոպոլոգիան ընդլայնվում է:

 

Անլար եթերաժամանակը փոխում է սովորական կամուրջն ընդդեմ երթուղիների փոխանակումը

Հեռարձակման տրաֆիկն ավելի թանկ է ՌԴ-ից, քան Ethernet-ը

Շերտ 2-ը «ավելի արագ» կանչելը, քանի որ փոխարկումը սովորաբար ավելի քիչ մշակման ծախս ունի, բաց թողնում է ռադիո ցանցի ամենամեծ սահմանափակումը՝ եթերաժամանակը: Լարային Ethernet անջատիչը կարող է մեծ քանակությամբ տեղական տրաֆիկ փոխանցել՝ առանց մրցելու նույն անլար կապուղու համար, մինչդեռ ցանցային հանգույցները հաճախ կիսում են սպեկտրը հարևան հանգույցների հետ և կարող են վերահաղորդել երթևեկությունը մի քանի հոփով: Յուրաքանչյուր անհարկի շրջանակ, որը զբաղեցնում է այդ ալիքը, նվազեցնում է հավելվածի տրաֆիկի հասանելիությունը:

Հեռարձակվող ջրհեղեղը հատկապես զգալի է դառնում բազմաճոճ անլար ցանցերում, քանի որ միևնույն տրաֆիկը կարող է անհրաժեշտ լինել վերահաղորդման մի քանի հղումներով: Լարային LAN-երը անլար ցանցի մեջ կամրջելը, հետևաբար, կարող է մեծացնել հեռարձակման երթևեկությունը և բարձրացնել վեճը ընդհանուր միջավայրում: ARP հարցումները, DHCP հաղորդագրությունները, սարքի հայտնաբերման արձանագրությունները և բազմակի հեռարձակման հոսքերը կարող են ունենալ շատ ավելի մեծ գործնական արժեք, երբ անհարկի մեծ 2-րդ շերտի տիրույթը տեղափոխվում է ՌԴ տարածքով:

Փոքր կամրջված Mesh Radio Router-ի տեղադրումը դեռ կարող է արդյունավետ աշխատել: Խնդիրները սովորաբար առաջանում են, երբ ադմինիստրատորները շարունակում են ընդլայնել նույն հեռարձակման տիրույթը, քանի որ ավելացվում են ավելի շատ ռադիոներ, վերջնակետեր, հոփեր և հավելվածներ: Այդ պահին ճարտարապետությունն ավելի կարևոր է, քան տեսական տարբերությունը միացման և երթուղիների վերևում:

Multi-Hop-ի կատարումը կախված է ավելին, քան վերահասցեավորումը

Իրատեսական կատարողականի համեմատությունը պետք է սկսվի ռադիոհոսքերի քանակից, կապուղու թողունակությունից, ՌԴ ազդանշանի պայմաններից, վերահաղորդումներից, երթևեկության ծանրաբեռնվածությունից, QoS վարքագծից և վերջից մինչև վերջ ուշացումից: Յուրաքանչյուր հավելյալ հոպ պահանջում է մեկ այլ անլար փոխանցում, և ՌԴ վատ պայմանները կարող են ավելացնել վերահաղորդումներ, նախքան 2-րդ կամ 3-րդ շերտերի փոխանցման տրամաբանությունը նույնիսկ գերիշխող խնդիր դառնալը: Երթուղու փոփոխությունները կարող են ավելացնել ևս մեկ փոփոխական, երբ ցանցի միջով լավագույն ուղին այլևս հասանելի չէ:

WDS DDLmesh ձեռքի և մեջքի պայուսակների շարքը համատեղում է դինամիկ երթուղին, բազմահոպային ռելե, QoS և տվյալների հարմարվողական արագություն մինչև 70 Մբիթ/վրկ 20 ՄՀց թողունակությամբ: Միակողմանի 20 ՄՀց աշխատանքային պայմաններում միջին մեկ հոպ ուշացումը կարող է հասնել մոտավորապես 6 ms-ի: Այս բնութագրերը ցույց են տալիս կատարողականության փոփոխականների տեսակները, որոնք ինժեներները պետք է ուսումնասիրեն անլար ցանցը գնահատելիս, այլ ոչ թե կենտրոնանալով միայն այն վրա, թե ցանցն օգտագործում է կամուրջ կամ երթուղի:

Mesh Radio Router-ի տեղակայման համար մեկ հոփ հետաձգման ցուցանիշը պետք է դիտարկվի որպես մեկ մուտքագրում, այլ ոչ թե վերջնական պատասխան: Երեք հոպ վիդեո ուղին միջամտության տակ կարող է շատ տարբեր վարքագիծ դրսևորել մաքուր մեկ հոպ լաբորատոր կապից: Փորձարկումը պետք է հնարավորինս սերտորեն վերարտադրի երթևեկության ակնկալվող խառնուրդը, շարժունակությունը, ճանապարհի երկարությունը և ՌԴ պայմանները:

 

DHCP-ն, VLAN-ները և ռոումինգը այնտեղ են, որտեղ ճարտարապետությունը դառնում է գործնական

Կամուրջը պարզեցնում է հասցեի շարունակականությունը, բայց ընդլայնում է հեռարձակման տիրույթը

2-րդ շերտի գրավչությունն այն է, որ սարքերը կարող են մնալ նույն IP ենթացանցում, նույնիսկ երբ միացված են ցանցի տարբեր մասերի միջոցով: Կենտրոնացված DHCP սերվերը կարող է շարունակել հասցեներ հատկացնել կամրջված տիրույթում, իսկ ֆիքսված սարքերը կարող են պահպանել կոնֆիգուրացիաներ, որոնք ի սկզբանե նախատեսված էին սովորական Ethernet LAN-ի համար: Դա կարող է պարզեցնել տեղակայումները, որոնք ներառում են հին կարգավորիչներ, տեսախցիկներ, արդյունաբերական ինտերֆեյսներ կամ հավելվածներ, որոնք կախված են տեղական հայտնաբերումից:

Նույն հարմարավետությունը ստեղծում է այն ճարտարապետական ​​սահմանը, որը պետք է ուշադիր հետևել: Եթե ​​յուրաքանչյուր Mesh Radio Router-ը թափանցիկորեն տարածում է նույն VLAN-ը, ապա դրա հետ կապված հեռարձակումները և 2-րդ շերտի վարքը կարող են տարածվել նաև այդ տոպոլոգիայի ողջ տարածքում: Հետևաբար, մեկ այլ ռադիոյի ավելացումը կարող է մեծացնել ոչ միայն ՌԴ ծածկույթը, այլև տրամաբանական ձախողումը և հեռարձակման տիրույթը:

Հետևաբար, 2-րդ շերտը պետք է երկարացվի, քանի որ հավելվածը դրա կարիքն ունի, այլ ոչ միայն այն պատճառով, որ կամրջելը հեշտ է կարգավորել: Ֆիքսված տեսախցիկը, որը պետք է մնա գոյություն ունեցող VLAN-ում, հստակ պահանջ է: Մեծ VLAN-ի ընդլայնումը յուրաքանչյուր դաշտի հանգույցում 'միայն դեպքում' սովորաբար այդպես չէ:

Ուղղորդված ցանցերին ավելի լավ IP պլանավորում է պետք, բայց ավելի լավ սահմաններ են տալիս

Շերտ 3-ը բարդությունը տեղափոխում է ընդհանուր հեռարձակման տիրույթից հասցեավորման պլան: Ցանցի դիզայներները պետք է որոշեն, թե որ ենթացանցերն են պատկանում յուրաքանչյուր հանգույցի կամ գործառնական տարածքի հետևում, որտեղ են ապրում լռելյայն դարպասները, որ երթուղիները գովազդում են կցված LAN-երը, որ DHCP ծառայությունն է մշակում յուրաքանչյուր հատվածը և ինչպես է երթևեկությունը հասնում արտաքին WAN կամ ինտերնետ դարպասներ: Աշխատանքն ավելի տեսանելի է առջևում, բայց արդյունքում առաջացած սահմանները ավելի հեշտ է բացատրել ավելի ուշ:

Ուղղորդված Mesh Radio Router-ը կարող է տեղական հեռարձակումները պահել տեղական հեռարձակումներով, մինչդեռ հավելվածների տրաֆիկը վերահասցեավորում է հեռավոր ենթացանցերին: Անսարքությունների վերացումը դառնում է նաև ավելի կառուցվածքային, քանի որ ինժեներները կարող են նույնականացնել սկզբնաղբյուր ցանցը, հաջորդ հոպը, երթուղին և նպատակակետ ցանցը, այլ ոչ թե ամբողջ անլար ենթակառուցվածքը դիտարկել որպես մեկ ձգված LAN: Այնուհետև ավելի մեծ համակարգերը կարող են ավելացնել նոր ուղղորդված հատվածներ՝ առանց ավտոմատ կերպով մեծացնելու յուրաքանչյուր գոյություն ունեցող Շերտի 2 տիրույթը:

Առանձին ուշադրության է արժանի ռոումինգը: Ռադիոյի կամ հաճախորդի տեղափոխումը ուղղորդված տարածքների միջև չի երաշխավորում, որ կցված վերջնակետը պահպանում է նույն IP հասցեն: Աշխատաշրջանի շարունակականությունը կախված է հասցեավորումից, դարպասների տեղադրությունից, շարժունակության մեխանիզմներից և կիրառման վարքագծից, ուստի այն պետք է փորձարկվի, այլ ոչ թե ենթադրվի 'mesh' բառից:

 

Ընտրեք ճարտարապետությունը հավելվածից, ոչ թե առանձնահատկությունների ցանկից

Bridging-ը համապատասխանում է Ethernet-ի թափանցիկ ընդլայնումներին

Շերտը 2-ն իմաստ ունի, երբ պահանջն իսկապես համարժեք է Ethernet մալուխի երկարացմանը: Տիպիկ դեպքերը ներառում են սարքավորումներ, որոնք պետք է մնան հաստատված VLAN-ի ներսում, հին համակարգեր, որոնք դժվար է նորից հասցեագրել, և հավելվածներ, որոնց հայտնաբերումը կամ վերահսկման վարքագիծը կախված է 2-րդ շերտի հարևանությունից: Կանխատեսելի վերջնակետերի փոքր քանակությունը կարող է նաև հեշտացնել հեռարձակման շրջանակը հասկանալի և կառավարելի:

Օգտակար դիզայնի թեստը պարզ է. եթե երկու տեղանքները միացված լինեին սովորական Ethernet-ով, արդյոք սարքերը իրականում պետք է պատկանեին նույն LAN-ին: Եթե ​​պատասխանը այո է, ապա կամրջելը լուծում է իրական կիրառման պահանջը: Եթե ​​պատասխանը ոչ է, յուրաքանչյուր Mesh Radio Router-ին մասնակցելը մեկ խոշոր Layer 2 տիրույթում կարող է ավելացնել երթևեկություն և գործառնական միացում՝ առանց օգուտ ապահովելու:

Այսպիսով, թափանցիկ կամրջումը պետք է դիտարկվի որպես հատուկ ցանցային գործիք, այլ ոչ թե ցանցի լռելյայն սահմանում: Ռադիոկապը դեռ կարող է դինամիկ լինել, նույնիսկ երբ կցված վերջնակետերը տեսնում են կայուն Ethernet միջավայր: Կարևորն այն է, թե արդյոք այդ թափանցիկությունը բավականաչափ արժեքավոր է, որպեսզի արդարացվի Շերտ 2-ի սահմանի երկարաձգումը:

Ուղղորդումը համապատասխանում է դինամիկ և բազմացանցային ցանցերին

Շերտը 3-ը դառնում է ավելի գրավիչ, քանի որ տեղակայումը պարունակում է ավելի անկախ LAN-ներ, շարժական հանգույցներ, գործառնական խմբեր, դարպասներ կամ անվտանգության սահմաններ: Յուրաքանչյուր կցված ցանց կարող է ունենալ իր հասցեների տիրույթը, մինչդեռ ցանցը փոխանակում է հասանելիության մասին տեղեկատվությունը և ընտրում ուղիները նրանց միջև: Այդ ճարտարապետությունը ավելի հեշտ է մասշտաբավորել՝ առանց յուրաքանչյուր վերջնակետը նույն տեղական հեռարձակման միջավայրին ենթարկելու:

Այստեղ է նաև, որ Mesh Radio Router-ի 'router' մասը դառնում է ավելի իմաստալից: Սարքը այլևս չի տեղափոխում շրջանակներ երկու Ethernet միջերեսների միջև. այն մասնակցում է ցանցերի միջև IP տրաֆիկի տեղափոխմանը, մինչդեռ հիմքում ընկած անլար կապերը կարող են հայտնվել, անհետանալ կամ փոխել որակը: Շարժական ժամանակավոր ցանցերի դինամիկ երթուղղման մեթոդները նախատեսված են հենց այս տեսակի միջավայրի համար, որտեղ ուղիները չեն կարող ենթադրվել, որ ֆիքսված են:

Առանձին երթուղային տիրույթները կարող են նաև ավելի մաքուր դարձնել բազմաբնույթ դարպասների դիզայնը: Դաշտային ցանցին կարող է անհրաժեշտ լինել մեկ երթուղի դեպի հրամանատարական LAN և մյուսը դեպի արտաքին backhaul, մինչդեռ տեղական սարքերի միջև երթևեկությունը մնում է իր ենթացանցում: Շերտը 3-ն ապահովում է այդ հարաբերություններն արտահայտելու հստակ մեխանիզմ:

Հիբրիդային դիզայնը հաճախ ավելի իմաստալից է, քան L2-կամ-L3 կանոնը

Իրական տեղակայումները հաճախ երկու վարքագծի կարիք ունեն: Փոքր VLAN-ը կարող է կամրջվել երկու տեղանքների միջև՝ մասնագիտացված վերահսկիչի համար, մինչդեռ երթևեկության մեծ մասը ուղղորդվում է առանձին հանգույցների ցանցերի միջև: Այդ մոտեցումը պահպանում է թափանցիկ Ethernet-ը, որտեղ այն ունի հստակ նպատակ՝ առանց ստիպելու ամբողջ ցանցին ժառանգել նույն 2-րդ շերտի շրջանակը:

WDS HX շարքը գործում է որպես Արդյունաբերական Mesh Radio Router , որը համատեղում է ցանցային ցանցը Ethernet WAN/LAN կապի, RS232/485 սերիական ինտերֆեյսների, IPv6-ի, firewall-ի գործառույթների և տվյալների թափանցիկ փոխանցման հետ: DDLmesh ձեռքի և մեջքի պայուսակների շարքը ավելացնում է VLAN աջակցություն, ապակենտրոնացված P2P, P2MP և MP2MP ցանցեր, դինամիկ երթուղում, բազմահոփ ռելեներ, QoS և կամընտիր հանրային ցանցային երթուղավորում: Այս հնարավորությունները միասին աջակցում են տեղակայմանը, որտեղ երկուսն էլ կարող են անհրաժեշտ լինել թափանցիկ տեղական միացում և երթուղային ցանցային ցանց:

Հետևաբար, Mesh Radio Router-ը չպետք է դիտարկվի որպես բացառապես կամուրջ կամ բացառապես երթուղիչ արտադրանքի մակարդակով: Ավելի լավ մոտեցում է որոշել, թե որ երթևեկությունն է պահանջում թափանցիկություն, և որն է օգուտ քաղում երթուղային սահմաններից, այնուհետև համապատասխանաբար կարգավորել ցանցը:

 

Եզրակացություն

2-րդ շերտի կամրջումն առավել օգտակար է, երբ սարքերին իսկապես անհրաժեշտ է նույն Ethernet հատվածը, մինչդեռ 3-րդ շերտի երթուղավորումը աճող ցանցային ցանցերին տալիս է ավելի մաքուր ենթացանցերի սահմաններ, հեռարձակման ավելի լավ կառավարում և ճանապարհների ավելի ճկուն կառավարում: Հիբրիդային դիզայնը կարող է իմաստալից լինել, երբ միայն ընտրված երթեւեկությունը պահանջում է 2-րդ շերտի թափանցիկություն:

Այս հավասարակշռության կարիք ունեցող տեղակայումների համար Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd.-ն առաջարկում է HX արդյունաբերական երթուղիչներ և DDLmesh ռադիոհամակարգեր, որոնք կարող են աջակցել ցանցային ցանցի տարբեր պահանջներին: Այդ հնարավորությունների համապատասխանեցումն իրական երթևեկության, շարժունակության և հասցեավորման պլանին օգնում է ստեղծել Mesh Radio Router-ի ճարտարապետություն, որն ավելի հեշտ է կառավարել և մասշտաբավորել:

 

ՀՏՀ

Հարց: Ո՞րն է տարբերությունը Layer 2-ի և Layer 3-ի ցանցային ցանցերի միջև:

A. 2-րդ շերտը փոխանցում է Ethernet շրջանակները՝ օգտագործելով MAC հասցեները և կարող է երկարացնել մեկ տրամաբանական LAN: 3-րդ շերտը ուղղորդում է IP փաթեթները առանձին ենթացանցերի միջև՝ ապահովելով ցանցի ավելի հստակ սահմաններ և հեռարձակման կառավարում:

Հարց. 2-րդ շերտի կամուրջը նույնն է, ինչ երթուղիչը:

A: Ոչ: Կամուրջը միացնում է ցանցի հատվածները 2-րդ շերտում և ուղղորդում շրջանակները MAC հասցեով: Երթուղիչը գործում է 3-րդ շերտում և ուղղորդում է փաթեթները տարբեր IP ցանցերի միջև:

Հարց. Ե՞րբ պետք է ցանցային ռադիոն օգտագործի 2-րդ շերտի կամուրջը:

Պատ. 2-րդ շերտի կամրջումը լավ է աշխատում, երբ հեռավոր սարքերը պետք է մնան նույն VLAN-ում կամ ենթացանցում, պահպանեն առկա հասցեները կամ կախված լինեն Ethernet մակարդակի հայտնաբերումից և թափանցիկ կապից:

Հարց. Ե՞րբ է 3-րդ շերտի երթուղավորումն ավելի լավ ցանցային ցանցի համար:

Պատ. 3-րդ շերտի երթուղին ավելի հարմար է ավելի մեծ կամ շարժական ցանցերի համար՝ բազմաթիվ ենթացանցերով, փոփոխվող ուղիներով, առանձին գործառնական խմբերով կամ հեռարձակման թրաֆիկը պարունակելու անհրաժեշտությամբ:

Հարց. Կարո՞ղ է ցանցային ռադիո երթուղիչը աջակցել և՛ կամուրջին, և՛ երթուղմանը:

A: Այո: Mesh Radio Router-ի որոշ տեղակայումներ օգտագործում են հիբրիդային ճարտարապետություն՝ կամրջելով ընտրված VLAN-ները կամ ժառանգական տրաֆիկը, մինչդեռ երթուղում են այլ IP ցանցեր՝ սեգմենտացիայի և մասշտաբայնության բարելավման համար:

Հարց: Շերտը 2-ը կամ Շերտը 3-ն ազդում են ցանցային ռադիոյի աշխատանքի վրա:

Երկուսն էլ կարող են ազդել կատարողականի վրա, սակայն հոփերի քանակը, ՌԴ պայմանները, վերահեռարձակումները, հեռարձակման երթևեկությունը, երթուղիների կոնվերգենցիան և հասանելի եթերաժամանակը հաճախ ավելի կարևոր են, քան միայն փոխանցման շերտի ծախսերը: