Penghalaan Lapisan 2 Merapatkan Vs Lapisan 3 dalam Radio Mesh

Rangkaian radio mesh boleh kelihatan mudah sehingga trafik mula melintasi beberapa hop wayarles. Sekiranya peranti jauh kekal pada segmen Lapisan 2 yang sama, atau patutkah setiap bahagian rangkaian menggunakan penghalaan Lapisan 3 antara subnet? Kedua-dua pendekatan adalah sah, tetapi ia mempengaruhi skop penyiaran, perancangan IP, mobiliti dan aliran trafik dengan cara yang berbeza.

Memilih seni bina yang betul Penghala Radio Mesh bermula dengan memahami perbezaan operasi tersebut. Bahagian di bawah membandingkan penyambungan dan penghalaan di tempat yang paling penting, membantu anda memadankan reka bentuk rangkaian dengan keperluan penggunaan sebenar dan bukannya bergantung pada konfigurasi lalai.

 

Lapisan 2 dan Lapisan 3 Menyelesaikan Masalah Berbeza Di Dalam Mesh

Lapisan 2 Menyimpan Peranti Jauh pada LAN Logik yang Sama

Penyambungan lapisan 2 menjadikan jaringan wayarles berkelakuan seperti suis Ethernet teragih. Bingkai boleh merentas berbilang pautan radio manakala kamera, pengawal, penderia, komputer riba atau peranti lain yang disambungkan kekal sebagai ahli rangkaian logik yang sama. Operasi jaringan lapisan 2 boleh membawa trafik secara telus seperti IPv4, IPv6, DHCP dan protokol lapisan lebih tinggi yang lain tanpa memerlukan titik akhir untuk memahami cara laluan wayarles berubah di bawahnya.

Ketelusan itu berguna apabila peralatan mesti mengekalkan alamat IP sedia ada atau apabila aplikasi benar-benar bergantung pada kedekatan Ethernet. Pertukarannya ialah siaran, trafik unicast yang tidak diketahui, ARP, mesej penemuan dan beberapa trafik multicast boleh merentasi domain Lapisan 2 yang sama. Dalam persekitaran wayarles berbilang hop, penghantaran tersebut menggunakan sumber RF yang dikongsi dan bukannya kapasiti fabrik suis percuma.

Lapisan 3 Mencipta Sempadan Penghalaan Antara Nod Mesh atau Rangkaian Tempatan

Reka bentuk yang dihalakan menjadikan bahagian yang berlainan pada rangkaian IP berbeza. Daripada memajukan setiap bingkai Ethernet yang berkaitan melalui satu segmen lanjutan, setiap Penghala Radio Mesh boleh membuat keputusan pemajuan berdasarkan rangkaian IP destinasi dan maklumat penghalaan semasanya. Oleh itu, nod perantaraan boleh mengarahkan trafik antara subnet manakala topologi radio terus berubah secara dinamik.

Sempadan penghalaan tersebut menghalang siaran Lapisan 2 biasa daripada merebak secara automatik ke dalam setiap rangkaian yang dilampirkan. Mereka juga memudahkan untuk menyusun kenderaan, tapak, pasukan, gugusan penderia atau LAN tempatan ke dalam subnet yang berasingan dengan laluan yang jelas antara mereka. Ini memerlukan perancangan IP yang lebih teliti, tetapi seni bina penghalaan boleh memberikan sempadan operasi yang lebih bersih apabila topologi berkembang.

 

Masa Siaran Tanpa Wayar Mengubah Pertukaran Jambatan-vs-Penghalaan Biasa

Trafik Penyiaran Lebih Mahal Berbanding RF Daripada Ethernet

Memanggil Lapisan 2 'lebih cepat' kerana penukaran biasanya mempunyai kurang pemprosesan overhed terlepas kekangan terbesar dalam jaringan radio: masa siaran. Suis Ethernet berwayar boleh memajukan sejumlah besar trafik tempatan tanpa bersaing untuk saluran wayarles yang sama, manakala nod mesh kerap berkongsi spektrum dengan nod jiran dan mungkin menghantar semula trafik melalui beberapa lompatan. Setiap bingkai yang tidak diperlukan yang menduduki saluran itu mengurangkan kapasiti yang tersedia untuk trafik aplikasi.

Banjir penyiaran menjadi sangat ketara dalam rangkaian wayarles berbilang hop kerana trafik yang sama mungkin perlu dihantar semula merentasi beberapa pautan. Oleh itu, merapatkan LAN berwayar ke dalam jaringan wayarles boleh meningkatkan trafik penyiaran dan menimbulkan perbalahan pada medium yang dikongsi. Permintaan ARP, mesej DHCP, protokol penemuan peranti dan strim multicast mungkin mempunyai kos praktikal yang lebih besar apabila domain Layer 2 yang tidak perlu dibawa merentasi RF.

Penggunaan Penghala Radio Jaring yang kecil masih boleh berfungsi dengan cekap. Masalah biasanya timbul apabila pentadbir terus meluaskan domain penyiaran yang sama apabila lebih banyak radio, titik akhir, hop dan aplikasi ditambahkan. Pada ketika itu, seni bina lebih penting daripada perbezaan teori antara penukaran dan overhed penghalaan.

Prestasi Berbilang Hop Bergantung pada Lebih Daripada Overhed Pemajuan

Perbandingan prestasi yang realistik harus bermula dengan bilangan lompat radio, kapasiti saluran, keadaan isyarat RF, penghantaran semula, beban trafik, tingkah laku QoS dan kependaman hujung ke hujung. Setiap lompatan tambahan memerlukan penghantaran wayarles yang lain, dan keadaan RF yang lemah boleh menambah penghantaran semula sebelum logik pemajuan Lapisan 2 atau Lapisan 3 menjadi kebimbangan utama. Perubahan laluan boleh menambah pembolehubah lain apabila laluan terbaik melalui mesh tidak lagi tersedia.

Siri pegang tangan dan beg galas WDS DDLmesh menggabungkan penghalaan dinamik, geganti berbilang hop, QoS dan kadar data suai sehingga 70 Mbps pada lebar jalur 20 MHz. Di bawah keadaan operasi 20 MHz satu arah, purata kelewatan satu hop boleh mencapai lebih kurang 6 ms. Spesifikasi ini menggambarkan jenis pembolehubah prestasi yang harus diperiksa oleh jurutera apabila menilai jaringan wayarles dan bukannya hanya memfokus pada sama ada rangkaian menggunakan penjembatan atau penghalaan.

Untuk penggunaan Penghala Radio Mesh, angka kependaman single-hop harus dianggap sebagai satu input dan bukannya jawapan akhir. Laluan video tiga lompatan di bawah gangguan boleh berkelakuan sangat berbeza daripada pautan makmal satu lompatan yang bersih. Pengujian harus menghasilkan semula campuran trafik yang dijangkakan, mobiliti, panjang laluan dan keadaan RF sedekat mungkin.

 

DHCP, VLAN dan Perayauan Adalah Tempat Seni Bina Menjadi Praktikal

Merapatkan Memudahkan Kesinambungan Alamat tetapi Meluaskan Domain Penyiaran

Satu tarikan Lapisan 2 ialah peranti boleh kekal di dalam subnet IP yang sama walaupun disambungkan melalui bahagian mesh yang berlainan. Pelayan DHCP berpusat boleh terus memberikan alamat merentasi domain yang dirapatkan, dan peranti tetap mungkin mengekalkan konfigurasi yang pada asalnya direka untuk LAN Ethernet biasa. Itu boleh memudahkan penggunaan yang melibatkan pengawal lama, kamera, antara muka industri atau aplikasi yang bergantung pada penemuan tempatan.

Kemudahan yang sama mewujudkan sempadan seni bina yang mesti diperhatikan dengan teliti. Jika setiap Penghala Radio Mesh secara telus memanjangkan VLAN yang sama, maka siaran yang berkaitan dan gelagat Lapisan 2 juga boleh meluas ke seluruh topologi tersebut. Menambah radio lain oleh itu boleh membesarkan bukan sahaja liputan RF tetapi juga kegagalan logik dan domain penyiaran.

Lapisan 2 sepatutnya dilanjutkan kerana aplikasi memerlukannya, bukan semata-mata kerana penyambungan mudah dikonfigurasikan. Kamera tetap yang mesti kekal dalam VLAN sedia ada adalah keperluan yang jelas. Memperluaskan VLAN yang besar merentasi setiap nod medan 'untuk berjaga-jaga' biasanya tidak.

Jerat yang Dihalakan Memerlukan Perancangan IP yang Lebih Baik tetapi Memberi Sempadan yang Lebih Baik

Lapisan 3 memindahkan kerumitan daripada domain siaran kongsi ke dalam rancangan pengalamatan. Pereka bentuk rangkaian perlu menentukan subnet yang berada di belakang setiap nod atau kawasan operasi, tempat gerbang lalai hidup, laluan yang mengiklankan LAN yang dilampirkan, perkhidmatan DHCP yang mengendalikan setiap segmen dan cara trafik mencapai WAN luaran atau gerbang Internet. Kerja itu lebih kelihatan di hadapan, tetapi sempadan yang terhasil lebih mudah untuk difikirkan kemudian.

Penghala Radio Mesh yang dihalakan boleh mengekalkan siaran tempatan secara tempatan sementara masih memajukan trafik aplikasi ke subnet jauh. Penyelesaian masalah juga menjadi lebih berstruktur kerana jurutera boleh mengenal pasti rangkaian sumber, rangkaian lompatan, laluan dan destinasi seterusnya dan bukannya menganggap keseluruhan infrastruktur wayarles sebagai satu LAN terbentang. Sistem yang lebih besar kemudiannya boleh menambah segmen laluan baharu tanpa membesarkan setiap domain Lapisan 2 sedia ada secara automatik.

Perayauan patut diberi perhatian berasingan. Mengalihkan radio atau klien antara kawasan yang dihalakan tidak semestinya menjamin bahawa titik akhir yang dilampirkan mengekalkan alamat IP yang sama. Kesinambungan sesi bergantung pada pengalamatan, peletakan get laluan, mekanisme mobiliti dan gelagat aplikasi, jadi ia harus diuji dan bukannya diandaikan daripada perkataan 'mesh.'

 

Pilih Seni Bina Daripada Aplikasi, Bukan Daripada Senarai Ciri

Bridging Fits Sambungan Ethernet Telus

Lapisan 2 masuk akal apabila keperluan itu benar-benar setara dengan memanjangkan kabel Ethernet. Kes biasa termasuk peralatan yang mesti berada di dalam VLAN yang telah ditetapkan, sistem warisan yang sukar ditangani semula dan aplikasi yang penemuan atau kawalan tingkah lakunya bergantung pada kedekatan Lapisan 2. Sebilangan kecil titik akhir yang boleh diramal juga boleh menjadikan skop siaran mudah difahami dan diurus.

Ujian reka bentuk yang berguna adalah mudah: jika kedua-dua lokasi disambungkan oleh Ethernet biasa, adakah peranti itu sebenarnya perlu dimiliki oleh LAN yang sama? Jika jawapannya ya, penyambungan adalah menyelesaikan keperluan permohonan sebenar. Jika jawapannya tidak, menjadikan setiap Penghala Radio Mesh mengambil bahagian dalam satu domain Lapisan 2 yang besar mungkin menambah trafik dan gandingan operasi tanpa memberikan faedah.

Oleh itu, penyambungan telus harus dianggap sebagai alat perangkaian khusus dan bukannya definisi lalai mesh. Pautan radio masih boleh menjadi dinamik walaupun apabila titik akhir yang dilampirkan melihat persekitaran Ethernet yang stabil. Apa yang penting ialah sama ada ketelusan itu cukup berharga untuk mewajarkan meluaskan sempadan Lapisan 2.

Penghalaan Sesuai dengan Jejaring Dinamik dan Berbilang Rangkaian

Lapisan 3 menjadi semakin menarik kerana penempatan mengandungi lebih banyak LAN bebas, nod mudah alih, kumpulan operasi, pintu masuk atau sempadan keselamatan. Setiap rangkaian yang dilampirkan boleh mempunyai julat alamatnya sendiri sementara mesh bertukar maklumat kebolehcapaian dan memilih laluan antara mereka. Seni bina itu lebih mudah untuk skala tanpa mendedahkan setiap titik akhir kepada persekitaran penyiaran tempatan yang sama.

Di sini juga bahagian 'penghala' Penghala Radio Mesh menjadi lebih bermakna. Peranti ini bukan lagi hanya mengangkut bingkai antara dua antara muka Ethernet; ia mengambil bahagian dalam mengalihkan trafik IP antara rangkaian manakala pautan wayarles asas mungkin muncul, hilang atau menukar kualiti. Kaedah penghalaan dinamik untuk rangkaian ad hoc mudah alih direka bentuk untuk jenis persekitaran ini, di mana laluan tidak boleh diandaikan kekal tetap.

Domain penghalaan yang berasingan juga boleh menjadikan reka bentuk berbilang pintu masuk lebih bersih. Rangkaian medan mungkin memerlukan satu laluan ke arah LAN arahan dan satu lagi ke arah backhaul luaran, manakala trafik antara peranti tempatan kekal dalam subnetnya sendiri. Lapisan 3 menyediakan mekanisme eksplisit untuk menyatakan hubungan tersebut.

Reka Bentuk Hibrid Selalunya Lebih Bermakna Daripada Peraturan L2-atau-L3

Penggunaan sebenar selalunya memerlukan kedua-dua gelagat. VLAN kecil mungkin dirapatkan antara dua lokasi untuk pengawal khusus manakala kebanyakan trafik dihalakan antara rangkaian sisi nod yang berasingan. Pendekatan itu mengekalkan Ethernet yang telus di mana ia mempunyai tujuan yang jelas tanpa memaksa keseluruhan mesh untuk mewarisi skop Lapisan 2 yang sama.

Siri WDS HX berfungsi sebagai Penghala Radio Mesh industri , menggabungkan rangkaian jaringan dengan sambungan Ethernet WAN/LAN, antara muka bersiri RS232/485, IPv6, fungsi tembok api dan penghantaran data telus. Siri pegang tangan dan beg galas DDLmesh menambah sokongan VLAN, rangkaian P2P, P2MP dan MP2MP terpencar, penghalaan dinamik, geganti berbilang hop, QoS dan penghalaan rangkaian awam pilihan. Bersama-sama, keupayaan ini menyokong penggunaan di mana ketersambungan tempatan yang telus dan rangkaian mesh dihalakan mungkin kedua-duanya diperlukan.

Oleh itu, Penghala Radio Mesh tidak perlu dianggap sebagai jambatan secara eksklusif atau penghala secara eksklusif pada peringkat produk. Pendekatan yang lebih baik ialah memutuskan trafik mana yang memerlukan ketelusan dan mana yang mendapat manfaat daripada sempadan penghalaan, kemudian konfigurasikan rangkaian dengan sewajarnya.

 

Kesimpulan

Penyambungan Lapisan 2 adalah paling berguna apabila peranti benar-benar memerlukan segmen Ethernet yang sama, manakala penghalaan Lapisan 3 memberikan rangkaian mesh yang semakin meningkat sempadan subnet yang lebih bersih, kawalan penyiaran yang lebih baik dan pengurusan laluan yang lebih fleksibel. Reka bentuk hibrid boleh masuk akal apabila hanya trafik terpilih memerlukan ketelusan Lapisan 2.

Untuk penempatan yang memerlukan keseimbangan ini, Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd. menawarkan penghala industri HX dan sistem radio DDLmesh yang boleh menyokong keperluan rangkaian mesh yang berbeza. Memadankan keupayaan tersebut dengan pelan trafik, mobiliti dan pengalamatan sebenar membantu membina seni bina Penghala Radio Mesh yang lebih mudah untuk diurus dan skala.

 

Soalan Lazim

S: Apakah perbezaan antara rangkaian jaringan Lapisan 2 dan Lapisan 3?

A: Lapisan 2 memajukan bingkai Ethernet menggunakan alamat MAC dan boleh memanjangkan satu LAN logik. Lapisan 3 laluan paket IP antara subnet berasingan, menyediakan sempadan rangkaian dan kawalan siaran yang lebih jelas.

S: Adakah jambatan Lapisan 2 sama dengan penghala?

J: Tidak. Jambatan menghubungkan segmen rangkaian pada Lapisan 2 dan memajukan bingkai melalui alamat MAC. Penghala beroperasi pada Lapisan 3 dan mengarahkan paket antara rangkaian IP yang berbeza.

S: Bilakah radio mesh perlu menggunakan jambatan Layer 2?

J: Penyambungan lapisan 2 berfungsi dengan baik apabila peranti jauh mesti kekal pada VLAN atau subnet yang sama, mengekalkan pengalamatan sedia ada atau bergantung pada penemuan peringkat Ethernet dan ketersambungan telus.

S: Bilakah penghalaan Lapisan 3 lebih baik untuk rangkaian mesh?

J: Penghalaan lapisan 3 lebih sesuai untuk jejaring yang lebih besar atau mudah alih dengan berbilang subnet, laluan yang berubah-ubah, kumpulan operasi yang berasingan atau keperluan untuk mengandungi trafik siaran.

S: Bolehkah Penghala Radio Mesh menyokong kedua-dua penyambung dan penghalaan?

A: Ya. Sesetengah penggunaan Penghala Radio Mesh menggunakan seni bina hibrid, merapatkan VLAN terpilih atau trafik warisan semasa menghala rangkaian IP lain untuk meningkatkan pembahagian dan kebolehskalaan.

S: Adakah Lapisan 2 atau Lapisan 3 menjejaskan prestasi radio mesh?

J: Kedua-duanya boleh menjejaskan prestasi, tetapi kiraan lompatan, keadaan RF, penghantaran semula, trafik siaran, penumpuan laluan dan masa siaran yang tersedia selalunya lebih penting daripada overhed lapisan pemajuan sahaja.