2-деңгей мен 3-деңгей MANET: көпір, маршруттау және ұтқырлық айырбастары

Тасымалдағыш радио диапазоннан шығып кеткенде, желі трафиктің оған қайта жету жолын тез шешуі керек. Бұл шешім камералар, сенсорлар, көліктер және командалық жүйелер шектеулі эфир уақыты бар өзгермелі мульти-хоп сымсыз топологиясын ортақ пайдаланған кезде күрделірек болады. The 2-деңгей мен 3-деңгей MANET таңдауы тордың бір кеңейтілген Ethernet сегменті немесе маршрутталған IP желісі сияқты әрекет ететінін анықтайды. Айырмашылықты түсіну жоспарлаушыларға ұтқырлықты қалпына келтіруді, трансляцияның үстеме шығындарын, адрестеуді, шлюзді басқаруды және ақауларды жоюды бағалауға көмектеседі, осылайша олар нақты операциялық талаптарға сай келетін көпірді, маршруттауды немесе гибридті архитектураны таңдай алады.

 

2-деңгей мен 3-деңгей MANET: маңызды архитектуралық айырмашылық

2-деңгей Ethernet доменін бірнеше хоп арқылы кеңейтеді

2-деңгейде тор бөлінген Ethernet матасы сияқты әрекет етеді. Бекітілген камералар, компьютерлер, сенсорлар немесе контроллерлер бір ішкі желіде қалуы мүмкін, ал радио желі кадрлардың тағайындалған MAC мекенжайына қалай жететінін шешеді. Жоғары деңгейлі хаттамалар соңғы нүктелер MANET маршруттау протоколын іске қоса алмағанда немесе жергілікті табудан тәуелді болғанда көмектесетін өзгермелі сымсыз жолды түсінбеуі керек. Тор 2-деңгейден жоғары протоколдар үшін ішкі топология өзгерістерін мөлдір сақтай отырып, Ethernet кадрларын тасымалдайтын виртуалды қосқыш ретінде жұмыс істей алады.

Соңғы нүктенің қарапайымдылығы басқару жұмысын тордан алып тастамайды. Түйіндер әлі де соңғы нүкте орындарын білуі, белгісіз біркасттарды өңдеуі, мультикаст трафикті жеткізуі, циклдардың алдын алуы және қозғалыстан кейін қайта жіберу күйін жаңартуы керек. Кішігірім көпірді орналастыру оңай көрінуі мүмкін, бірақ үлкенірек мобильді хабар тарату домені трафикті бақылауды және мұқият бақылауды қажет етеді.

3-деңгей әрбір сымсыз жолды IP бағыттау туралы шешім қабылдайды

Бағытталған MANET қозғалысты IP қолжетімділігін өзгерту ретінде қарастырады. Әрбір түйін пайдалануға болатын көршілерді табады, тиісті топология ақпаратын сақтайды және сілтеме сапасы, тұрақтылық, септік құны немесе қолжетімді сыйымдылық сияқты көрсеткіштерді пайдаланып келесі секіруді таңдайды. Ішкі желілер, сыртқы шлюздер және саясат шекаралары бір кең Ethernet сегментінің артында жасырылғаннан гөрі көрінетін болып қалады. Көрші ақпарат әдетте ағымдағы қосылымдарды да, жақында жоғалған сілтемелерді де қамтиды, осылайша маршруттау шешімдері топология өзгерістеріне жауап бере алады.

Бұл модель әдейі адрестеуді және маршруттау күйін түсінетін операторларды қажет етеді. Керісінше, ақаулықтарды жою нақты тізбекті орындауы мүмкін: көрші, метрика, маршрут, келесі секіру және шлюз. 3-деңгей нақтырақ бағыттау шешімдері, күштірек трафик шекаралары және бақыланатын өсу үшін соңғы нүктенің ашықтығын сатады.

2-деңгей мен 3-деңгейдің практикалық MANET айырмашылығы бір қабаттың әмбебап жылдамырақ екендігінде емес. Орналастыру соңғы нүктелерден желілік өзгерістерді жасырудан немесе сол өзгерістерді оларды анық басқара алатын IP маршруттау жүйесіне көрсетуден көбірек пайда таба ма.

 

Ұтқырлықты қалпына келтіру: сымсыз байланыс үзілгеннен кейін не болады

Көпірленген тор соңғы нүктенің орнын қалай анықтайды

Операторы ғимараттың артында қозғалып жатқанда, қол радиосына қосылған камераны қарастырайық. Ескі жол жоғалған кезде, 2-қабат торы камераның MAC мекенжайына енді басқа көрші арқылы қол жеткізуге болатынын білуі керек. Жақтаулар қайта бағытталуы, уақытша су астында қалуы немесе ақпарат жаңартулары жіберілгенше ұсталуы мүмкін. Камера жиі IP мекенжайын сақтай алады, себебі ұтқырлық бір логикалық жергілікті желіде қалу тәжірибесін сақтай отырып, 3-деңгейдің астында жасырылады.

Мекенжайдың үздіксіздігі трафиктің үздіксіздігіне кепілдік бермейді. Ескірген қол жетімділік кадрларды бұрынғы бекіту нүктесіне жіберуі мүмкін, ал қайталанатын қозғалыс қосымша су тасқыны мен қайта жіберуді тудыруы мүмкін. Қолданба өзінің IP сәйкестігін сақтай алады, бірақ көпір жолы өзгерген кезде қысқа үзіліс, пакет жоғалуы немесе діріл болады. Жылдам қозғалыс соңғы нүкте конфигурациясы ешқашан өзгерген кезде де бұл айырмашылықты көрнекі ете алады.

Бағытталған тор жолды қалай анықтайды және ауыстырады

3-қабатты қалпына келтіру көрші-мемлекеттің өзгеруінен басталады. Түйін сілтеменің нашарлағанын, бір жақты болғанын немесе жойылғанын анықтайды; содан кейін маршруттау күйі өзгереді, ауыстыру келесі секіру таңдалады және трафик жалғасады. Көршіні табу тек бір бағытта естілген сигналдан қолдануға болатын екі жақты қатынасты ажыратуы керек. Сенімді симметриялық байланыс екі жақты сенімді қосылымның дәлелі ретінде әрбір қабылданған берілістерді қарастырмай, екі MANET интерфейсінің де бір-бірін естуін талап етеді.

Көрсеткіштер тұрақты жолды қайта-қайта пайда болатын және жоғалып кететін күштірек сілтемеге ұнатады. Сілтеме сапасы сигналдың шуылға қатынасын, пакетті растауды, пакет жоғалтуын немесе бақылау-хабарламаны қабылдауды қамтуы мүмкін. Бөлек қабылдау және қабылдамау шектері сілтеме күйінің тым жылдам өзгеруіне жол бермей, гистерезисті де енгізе алады. Бұл шекті радиожолды пайдалы топологияға қайта-қайта кіруден және одан шығудан сақтауға көмектеседі.

Проактивті маршруттау бағдарларды қолданбалар сұрағанға дейін дайын күйінде сақтайды, бірінші пакеттің кідірісін азайтып, үздіксіз бақылау эфир уақытын жұмсайды. Сұраныс бойынша бағыттау барлық мүмкін жолдарды сақтауды болдырмайды, бірақ үзілістен кейін немесе жаңа ағын басталғанда табу кідірісін қосуы мүмкін. Жақсы мінез-құлық миссияның бос тұруды басқару трафигін азайтудан гөрі дереу қолжетімділікті жоғары бағалайтындығына байланысты. Маршрутты алу уақыты сұранысқа негізделген маршруттау үшін әсіресе маңызды болып қала береді, себебі қолданбалар пайдалы жол орнатылғанша жібере алмайды.

Неліктен конвергенция жылдамдығы жалғыз ұтқырлық көрсеткіші емес?

Жылдам конвергенция әлі де сыйымдылығы төмен немесе қысқа мерзімді бағытты таңдай алады. Маршрутты жарып жіберу пакеттердің ретін өзгертуі мүмкін, кезекте тұрған деректер нақты уақытта пайдалану үшін тым кеш келуі мүмкін және қайта жіберулер ауыстыру жолы қорғауға арналған эфир уақытын тұтынуы мүмкін. Кеңірек желі бөлімі кәдімгі сілтеме ақаулығынан ерекшеленеді, себебі ешқандай маршруттау немесе көпірлеу процесі физикалық түрде жоқ жолды есептей алмайды.

Сынақтар тек стационарлық радионы ажыратуға емес, шынайы жүруді, көлікті, әуедегі және кедергілі қозғалысты көрсетуі керек. Пайдалы өлшемдерге өткізу қабілеттілігі, түпкілікті кідіріс, маршрутты алу, тапсырыстан тыс жеткізу, пакеттердің жоғалуы және басқару тиімділігі жатады. Желінің өлшемі, орташа көршілер саны, топологияның өзгеру жылдамдығы және тиімді сілтеме сыйымдылығы тестілеу кезінде де өзгеруі керек.

Бұл нәтижелер 2-деңгейге қарсы 3-деңгейге қарсы MANET дизайны қолданбалар нақты пайдалана алатындай қалпына келтірілетінін көрсетеді. Ең қысқа үзіліс тұрақсыз жолдарды, нашар бейне үздіксіздігін немесе шамадан тыс бақылау трафигін тудырса, әрқашан жақсы нәтиже бола бермейді.

 

Эфир уақыты мен масштабы: Маршруттауды басқаруға қарсы хабар тарату

2-деңгейдегі трафик сымсыз домен бойынша көбейе алады

Ethernet мөлдірлігі қолданбаның пайдалы жүктемесіне қарағанда көбірек жүктейді. ARP, IPv6 Neighbor Discovery, қызметті табу, мультикаст және белгісіз Unicast кадрлары әр реле бірдей сымсыз орта үшін бәсекелесетін бірнеше радиостанцияларды кесіп өтуі мүмкін. Сондықтан бір шағын таратылым соңғы нүкте пайдалы деректерді алғанға дейін эфир уақытын бірнеше рет секіріп жұмсай алады. IPv4 ARP әсіресе өзекті, себебі оның таратылымдарын ортақ сілтеме үлгісіндегі әрбір қатысушы түйін көруі мүмкін.

Дауыс, бейне, команда трафигі және телеметрия арнаны ортақ пайдаланған кезде әсер маңызды. Тыныш көпірленген тор тиімді жұмыс істей алады, ал ашылатын ауыр желі ешқандай соңғы нүкте әдеттен тыс бос емес болып көрінбестен сыйымдылығын жоғалтуы мүмкін. Мәселе әрбір MANET 2-деңгейінде хабар тарату дауылына ұшырауы емес. Керісінше, трафикті көбейту түйіндер санына, қайта жіберуді жүзеге асыруға, секіру тереңдігіне және қосылған қолданбалардың әрекетіне байланысты.

Бірнеше негізгі сілтемелер арқылы созылған ішкі желі де тестілеуді қажет ететін болжамдар жасайды. Сілтеме ауқымы бар мультикаст, Neighbor Discovery, қайталанатын мекенжайды анықтау және бір ішкі желіден бір сілтемеге модель айналасында жасалған қолданбалар ішкі желі мобильді мульти-хоп топологиясын қамтитын кезде басқаша әрекет етуі мүмкін. Протоколға тән прокси таңдалған мәселелерді шеше алады, бірақ жергілікті сілтеме қолданбаларының көбеюіне қолдау көрсету күрделілікті арттырады және таза түрде масштабтауды қиындатады.

3-деңгей мөлдірлікті бақыланатын үстеме шығындармен алмастырады

Маршруттау жергілікті ішкі желілердегі соңғы нүкте таратылымдарының көпшілігін қамтиды, бірақ көрші хабарлар, топология жаңартулары, маршрут сұраулары және шлюз жарнамалары да эфир уақытын тұтынады. Сондықтан 2-деңгей мен 3-деңгейдің MANET тиімділігі бірдей қозғалыс, ұтқырлық және радио жағдайларындағы маршруттық бақылаумен су тасқынының үстеме шығындарын салыстыруы керек. 2-деңгейді үстеме шығынсыз деп сипаттау әрбір 3-деңгейдің басқару пакетін босқа өткізілген сыйымдылық ретінде қарастыру сияқты жаңылыс болар еді.

Негізгі айнымалыларға түйіндер саны, белсенді маршруттар, секіру тереңдігі, топологияны өзгерту жылдамдығы, жаңарту жиілігі, трафик қоспасы, пакеттердің жоғалуы және қайта жіберу кіреді. Көбінесе біркастты ағындарды тасымалдайтын тұрақты желіде қарапайым маршруттық жүктеме болуы мүмкін. Жылдам қозғалыс жаңартуларды қымбаттатады, бірақ олар әлі де әрбір соңғы нүкте таратылымын толық торға таратуға қарағанда азырақ эфир уақытын тұтынуы мүмкін.

Жеткізілген өткізу қабілеттілігі мен кешігу сәтті жеткізу үшін қажетті басқару және деректерді жіберу санымен қатар бағалануы керек. Бұл маңызды, себебі басқару трафигі мен қолданбаның пайдалы жүктемесі жиі сыйымдылығы шектеулі бір сымсыз арнаны бөліседі. Шамадан тыс ішкі үстеме шығындар, сондықтан номиналды радио деректер жылдамдығы өзгеріссіз қалса да, сыртқы қолданба өнімділігін төмендетуі мүмкін.

Қолданбаның пайдалы жүктемесі + ретрансляциялар + 2-деңгейдің тасқыны немесе 3-деңгейдің бақылау трафигі = толтырылған тор эфир уақыты

Күшті архитектура топология мен сілтеме сапасының өзгеруі ретінде миссия трафигі үшін жеткілікті пайдалы эфир уақытын қалдыратын архитектура болып табылады. Бұл қорытынды қарапайым 2-деңгей мен 3-деңгей мүмкіндіктерін салыстырудан гөрі, репрезентативті жүктемелермен өлшенуі керек.

 

2-қабатты, 3-қабатты немесе гибридті MANET таңдау

Архитектураны тек түйін санына емес, миссияға сәйкестендіріңіз

Құрылғылар шынымен бір Ethernet доменін қажет еткенде, IP емес трафик торды кесіп өтуі керек, жергілікті табу маңызды және таратылымдар басқарылатын күйде қалатын болса, 2-деңгейді таңдаңыз. Ең аз соңғы нүкте өзгерістері егжей-тегжейлі жол көрінуінен асып кетуі мүмкін. Қолданбалар үздіксіз көп таратуды, табуды немесе белгісіз біркаст трафикті жасағанда шағын түйіндер саны қарапайымдылыққа кепілдік бермейді.

Миссия бірнеше ішкі желілерді, командаларды, шлюздерді немесе қауіпсіздік аймақтарын қамтитын болса, 3-деңгейді таңдаңыз; ұтқырлық бағытты нақты бақылауды қажет еткенде; немесе операторлар тағайындалған жерге апаратын жолды анықтауы керек кезде. Орналастыру өскен сайын құрылымдық адрестеу және таратуды шектеу мәнге ие болады. Өлшемнің өзі толық емес критерий болып қала береді, себебі трафик тәртібі, секіру тереңдігі, шлюз саны және сәтсіздік шекаралары бірдей маңызды.

Гибридті дизайнды тек жиегі көпірлеуді қажет еткенде пайдаланыңыз

Көптеген орналастыруларға барлығы немесе ештеңе деген жауап қажет емес. 2-деңгейдің кішігірім аралдары камераларды, контроллерлерді немесе бұрынғы соңғы нүктелерді қоса алады, ал 3-деңгейдегі MANET ұялы топтар арасындағы трафикті тасымалдайды. Басқа үлгі тор арқылы өтеді, бірақ әр радионың артында жергілікті Ethernet құрылғыларын біріктіреді. Екі тәсіл де толық топология бойынша таратылатын әрбір соңғы нүктені кеңейтпестен қажет болған жағдайда көршілікті сақтайды.

WDS MIMOmesh портативті сериясы a портативті 2-деңгейге қарсы 3-деңгейге қарсы MANET орналастыру . динамикалық маршруттау, көп реттік реле, бірнеше топология режимдері, Ethernet және сериялық қосылым және желіні басқару көрінуі арқылы Рюкзактар ​​сериясын жалпы желімен, талшықты және спутниктік кеңейтімдермен конфигурациялауға болады, ал екі серия да топологияны және сілтеме күйін бақылауды қолдайды. Бұл опциялар жіберу архитектурасын физикалық радио форматынан тәуелсіз таңдауға мүмкіндік береді.

Бұл мүмкіндіктер алдын ала анықталған жауаптан гөрі дизайн таңдауын жасайды. Жұмыс режимін таңдамас бұрын сұраңыз:

●  Соңғы нүктелер бір ішкі желіде қалуы керек және IP емес Ethernet қажет пе?

●  Қолданбалар қанша хабар тарату, көп тарату, табу және нақты уақыттағы трафикті жасайды?

●  Көршілер қаншалықты тез өзгереді және қанша құлмақ қалыпты?

●  Орналастыру бір шлюзді немесе бірнеше мобильді шығуды пайдаланады ма?

●  Бөлек топтар, жол қозғалысы ережелері немесе қауіпсіздік аймақтары қажет пе?

●  Операторлар динамикалық маршруттарды диагностикалай алады ма, әлде мөлдір соңғы нүкте әрекеті қауіпсіз бе?

Жауаптар әдетте радио қуатына, номиналды өткізу қабілетіне немесе түйіндер санына қарағанда сенімдірек көпірге, бағыттауға немесе гибридке нұсқайды. 2-деңгей мен 3-деңгейдің пайдалы MANET шешімі қайта жіберу үлгісін миссия қолданбаларына, ұтқырлық үлгісіне, шлюз жоспарына және операциялық мүмкіндіктерге қосады.

 

Қорытынды

2-деңгей мен 3-деңгей MANET арасында таңдау, сайып келгенде, миссияға желі әрекетін сәйкестендіру болып табылады. 2-деңгей мөлдір Ethernet қосылымына тәуелді орналастыруларға сәйкес келеді, ал 3-деңгей нақтырақ маршруттауды, трафик шекараларын және шлюзді басқаруды ұсынады; гибридті дизайн екі қажеттілікті теңестіре алады. Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd. бұл таңдауларды Layer 2 немесе Layer 3 динамикалық бағыттау және мульти-хоп релелік мүмкіндіктері бар MIMOmesh қол және рюкзак радиолары арқылы қолдайды. Жұмыс режимін ұтқырлық, эфир уақыты, адрестеу және ақаулықтарды жою талаптарымен теңестіру командаларға шарттар өзгерген сайын басқарылатын тор құруға көмектеседі.

 

Жиі қойылатын сұрақтар

С: 2-деңгейдің MANET 3-деңгейінің негізгі айырмашылығы неде?

A: 2-деңгей MAC қол жетімділігін пайдаланып Ethernet кадрларын көпірлейді, ал 3-деңгей ішкі желілер арасында IP пакеттерін бағыттайды. Бұл айырмашылық таратылымдарға, мекенжайға, шлюзді басқаруға және ақауларды жоюға әсер етеді.

С: Жоғары мобильді түйіндер үшін қай MANET қабаты жақсы?

A: Ешқайсысы да әрқашан жақсы емес. 2-деңгей соңғы нүктенің мөлдірлігін сақтайды, ал 3-деңгей маршруттың анық бақылауын қамтамасыз етеді. Өнімділік конвергенция жылдамдығына, сілтеме тұрақтылығына, трафик үлгілеріне және секіру санына байланысты.

С: 2-деңгейдегі MANET құрылғылары жылжыту кезінде бір ішкі желіде қалуы мүмкін бе?

A: Иә. Көпірленген MANET IP қабатының астындағы жол өзгерістерін жасыра алады, бұл қосылған құрылғыларға өздерінің мекен-жайларын сақтауға мүмкіндік береді, ал тор MAC қол жетімділігін қайта біледі.

С: Неліктен таратылымдар 2-деңгей торында проблемаға айналуы мүмкін?

A: Таратылым, мультикаст және белгісіз-уникаст кадрлары бірнеше сымсыз қосылымдар арқылы қайта берілуі мүмкін. Бұл ортақ эфир уақытын жұмсайды және дауыс, бейне, телеметрия және трафикті басқару мүмкіндігін азайтады.

С: Гибридті MANET архитектурасын қашан пайдалану керек?

A: Гибридті дизайн жергілікті құрылғылар 2-деңгейдің іргелес болуын қажет еткенде жақсы жұмыс істейді, бірақ кеңірек торға 3-деңгейді сегменттеу, басқарылатын шлюздер, құрылымдық адрестеу және маршруттың анық диагностикасы қажет.