Layer 2 Bridging Vs Layer 3 Routing në radio rrjetë

Një rrjet radio rrjetë mund të duket i thjeshtë derisa trafiku të fillojë të kalojë disa kërcime me valë. A duhet që pajisjet e largëta të qëndrojnë në të njëjtin segment të Shtresës 2, apo çdo pjesë e rrjetit duhet të përdorë rrugën e Layer 3 midis nënrrjetave? Të dyja qasjet janë të vlefshme, por ato ndikojnë në shtrirjen e transmetimit, planifikimin e IP-së, lëvizshmërinë dhe rrjedhën e trafikut në mënyra të ndryshme.

Zgjedhja e arkitekturës së duhur Router radio rrjetë fillon me të kuptuarit e këtyre dallimeve operacionale. Seksionet e mëposhtme krahasojnë lidhjen dhe rrugëzimin aty ku kanë më shumë rëndësi, duke ju ndihmuar të përshtatni dizajnin e rrjetit me nevojat reale të vendosjes në vend që të mbështeteni në një konfigurim të paracaktuar.

 

Shtresa 2 dhe Shtresa 3 zgjidhin probleme të ndryshme brenda një rrjetë

Shtresa 2 i mban pajisjet në distancë në të njëjtin LAN logjik

Lidhja e shtresës 2 bën që rrjeta me valë të sillet shumë si një ndërprerës Ethernet i shpërndarë. Kornizat mund të kalojnë lidhje të shumta radio ndërsa kamerat, kontrollorët, sensorët, laptopët ose pajisjet e tjera të lidhura mbeten anëtarë të të njëjtit rrjet logjik. Funksionimi i rrjetës së shtresës 2 mund të bartë në mënyrë transparente trafik të tillë si IPv4, IPv6, DHCP dhe protokolle të tjera të nivelit më të lartë, pa kërkuar pika fundore për të kuptuar se si ndryshon shtegu me valë nën to.

Kjo transparencë është e dobishme kur pajisjet duhet të mbajnë adresat ekzistuese IP ose kur një aplikacion varet vërtet nga afërsia e Ethernetit. Marrëveshja është se transmetimet, trafiku i panjohur unicast, ARP, mesazhet zbuluese dhe disa trafik multicast mund të shtrihen në të njëjtin domen të Shtresës 2. Në një mjedis pa tel me shumë hop, këto transmetime konsumojnë burime të përbashkëta RF dhe jo kapacitet në thelb të lirë të ndërrimit.

Shtresa 3 krijon kufijtë e rrugëtimit ndërmjet nyjeve rrjetë ose rrjeteve lokale

Një dizajn i drejtuar i bën pjesë të ndryshme të rrjetave të rrjeteve IP të dallueshme. Në vend që të përcjellë çdo kornizë përkatëse Ethernet përmes një segmenti të zgjeruar, çdo Router Radio Mesh mund të marrë vendime përcjellëse bazuar në rrjetet IP të destinacionit dhe informacionin aktual të rrugëtimit. Prandaj, nyjet e ndërmjetme mund të drejtojnë trafikun midis nënrrjetave ndërsa topologjia e radios vazhdon të ndryshojë dinamikisht.

Këto kufij të rrugës parandalojnë transmetimet e zakonshme të Layer 2 të përhapen automatikisht në çdo rrjet të bashkangjitur. Ato gjithashtu e bëjnë më të lehtë organizimin e automjeteve, vendeve, ekipeve, grupeve të sensorëve ose LAN-ve lokale në nënrrjeta të veçanta me shtigje të qarta ndërmjet tyre. Kjo kërkon planifikim më të qëllimshëm të IP-së, por arkitektura e rrugëzimit mund të sigurojë kufij operacionalë më të pastër ndërsa topologjia zgjerohet.

 

Koha e transmetimit me valë Ndryshon shkëmbimin e zakonshëm të urësimit kundër rrugës

Trafiku i transmetimit është më i shtrenjtë se RF sesa Ethernet

Thirrja e Layer 2 'më shpejt' sepse kalimi zakonisht ka më pak shpenzime të përgjithshme të përpunimit, humbet kufizimin më të madh në një rrjetë radioje: kohën e transmetimit. Një ndërprerës Ethernet me tela mund të përcjellë sasi të mëdha të trafikut lokal pa konkurruar për të njëjtin kanal me valë, ndërsa nyjet rrjetë shpesh ndajnë spektrin me nyjet fqinje dhe mund të ritransmetojnë trafikun mbi disa hop. Çdo kornizë e panevojshme që zë atë kanal redukton kapacitetin e disponueshëm për trafikun e aplikacionit.

Vërshimi i transmetimit bëhet veçanërisht i rëndësishëm në rrjetet pa tel me shumë hop sepse i njëjti trafik mund të duhet të ritransmetohet nëpër disa lidhje. Lidhja e rrjeteve LAN me tela në një rrjetë me valë mund të rrisë trafikun e transmetimit dhe të ngrejë grindje në mediumin e përbashkët. Kërkesat ARP, mesazhet DHCP, protokollet e zbulimit të pajisjes dhe transmetimet multicast mund të kenë një kosto praktike shumë më të madhe kur një domen i panevojshëm i Layer 2 bartet në RF.

Një vendosje e vogël me urë e rrjetës së radio ruterit mund të funksionojë ende në mënyrë efikase. Problemet zakonisht shfaqen kur administratorët vazhdojnë të zgjerojnë të njëjtin domen transmetimi ndërsa shtohen më shumë radio, pika përfundimtare, kërcime dhe aplikacione. Në atë pikë, arkitektura ka më shumë rëndësi sesa ndryshimi teorik midis ndërrimit dhe drejtimit të sipërm.

Performanca e Multi-Hop varet nga më shumë se shpenzimet e përgjithshme

Një krahasim realist i performancës duhet të fillojë me numrin e kërcimeve të radios, kapacitetin e kanalit, kushtet e sinjalit RF, ritransmetimet, ngarkesën e trafikut, sjelljen QoS dhe vonesën nga fundi në fund. Çdo hop shtesë kërkon një tjetër transmetim me valë dhe kushtet e këqija RF mund të shtojnë ritransmetime përpara se logjika e përcjelljes së Shtresës 2 ose të Shtresës 3 të bëhet shqetësimi dominues. Ndryshimet e itinerarit mund të shtojnë një variabël tjetër kur shtegu më i mirë përmes rrjetës nuk është më i disponueshëm.

Seria WDS DDLmesh e dorës dhe e çantave të shpinës kombinon rrugëzimin dinamik, stafetën me shumë hop, QoS dhe shpejtësinë adaptive të të dhënave deri në 70 Mbps në gjerësinë e brezit 20 MHz. Në kushte funksionimi me një drejtim 20 MHz, vonesa mesatare me një hop mund të arrijë afërsisht 6 ms. Këto specifikime ilustrojnë llojet e variablave të performancës që inxhinierët duhet të shqyrtojnë kur vlerësojnë një rrjetë pa tel në vend që të fokusohen vetëm nëse rrjeti përdor urëzime ose rrugëzim.

Për vendosjen e Routerit të Radios Mesh, një shifër e vonesës me një hop duhet të trajtohet si një hyrje dhe jo si përgjigje përfundimtare. Një shteg video me tre hop nën ndërhyrje mund të sillet shumë ndryshe nga një lidhje e pastër laboratorike me një hop. Testimi duhet të riprodhojë përzierjen e pritur të trafikut, lëvizshmërinë, gjatësinë e rrugës dhe kushtet e RF sa më afër që të jetë e mundur.

 

DHCP, VLAN dhe Roaming janë aty ku arkitektura bëhet praktike

Kalimi thjeshton vazhdimësinë e adresës, por zgjeron domenin e transmetimit

Një tërheqje e Shtresës 2 është se pajisjet mund të qëndrojnë brenda të njëjtit nënrrjet IP edhe kur lidhen përmes pjesëve të ndryshme të rrjetës. Një server i centralizuar DHCP mund të vazhdojë të caktojë adresa në të gjithë domenin e lidhur dhe pajisjet fikse mund të ruajnë konfigurimet që fillimisht ishin krijuar për një LAN të zakonshëm Ethernet. Kjo mund të thjeshtojë vendosjet që përfshijnë kontrollues të vjetër, kamera, ndërfaqe industriale ose aplikacione që varen nga zbulimi lokal.

E njëjta lehtësi krijon kufirin arkitektonik që duhet parë me kujdes. Nëse çdo Router Radio Mesh shtrin në mënyrë transparente të njëjtin VLAN, atëherë transmetimet e lidhura dhe sjellja e Layer 2 mund të shtrihen gjithashtu në të gjithë topologjinë. Prandaj, shtimi i një radioje tjetër mund të zgjerojë jo vetëm mbulimin RF, por edhe domenin e dështimit logjik dhe transmetimit.

Rrjedhimisht, shtresa 2 duhet të zgjerohet sepse aplikacioni ka nevojë për të, jo thjesht sepse konfigurimi i urës është i lehtë. Një kamerë fikse që duhet të mbetet në një VLAN ekzistues është një kërkesë e qartë. Zgjerimi i një VLAN të madh në çdo nyje të fushës 'vetëm në rast' zakonisht nuk është.

Rrjetat e drejtuara kanë nevojë për planifikim më të mirë të IP-së, por japin kufij më të mirë

Shtresa 3 e zhvendos kompleksitetin nga domeni i përbashkët i transmetimit në planin e adresimit. Dizajnerët e rrjetit duhet të përcaktojnë se cilat nënrrjeta i përkasin çdo nyje ose zonë operative, ku jetojnë portat e paracaktuara, cilat rrugë reklamojnë LAN-et e bashkangjitura, cili shërbim DHCP trajton çdo segment dhe si trafiku arrin në portat e jashtme WAN ose Internet. Puna është më e dukshme përpara, por kufijtë që rezultojnë janë më të lehta për t'u arsyetuar më vonë.

Një ruter mesh radio i drejtuar mund t'i mbajë transmetimet lokale lokale ndërsa ende përcjell trafikun e aplikacioneve në nënrrjeta të largëta. Zgjidhja e problemeve gjithashtu bëhet më e strukturuar sepse inxhinierët mund të identifikojnë rrjetin burimor, hop tjetër, rrugën dhe rrjetin e destinacionit në vend që të trajtojnë të gjithë infrastrukturën pa tel si një LAN të shtrirë. Sistemet më të mëdha më pas mund të shtojnë segmente të reja të drejtuara pa zmadhuar automatikisht çdo domen ekzistues të Shtresës 2.

Roaming meriton vëmendje të veçantë. Lëvizja e një radioje ose klienti midis zonave të drejtuara nuk garanton në thelb që pika fundore e bashkangjitur të ruajë të njëjtën adresë IP. Vazhdimësia e sesionit varet nga adresimi, vendosja e portës, mekanizmat e lëvizshmërisë dhe sjellja e aplikacionit, kështu që duhet të testohet në vend që të supozohet nga fjala 'mesh'.

 

Zgjidhni arkitekturën nga aplikacioni, jo nga lista e veçorive

Bridging Përshtatet Shtesat Transparente Ethernet

Shtresa 2 ka kuptim kur kërkesa është vërtet ekuivalente me zgjatjen e një kablloje Ethernet. Rastet tipike përfshijnë pajisje që duhet të qëndrojnë brenda një VLAN të krijuar, sisteme të vjetra që janë të vështira për t'u riadresuar dhe aplikacione zbulimi ose sjellja e kontrollit të të cilave varet nga afërsia e Layer 2. Një numër i vogël pikash fundore të parashikueshme mund ta bëjnë gjithashtu hapësirën e transmetimit të lehtë për t'u kuptuar dhe menaxhuar.

Një test i dobishëm dizajni është i thjeshtë: nëse dy vendndodhjet do të lidhen me Ethernet të zakonshëm, a do të duhej që pajisjet t'i përkisnin të njëjtit LAN? Nëse përgjigja është po, tejkalimi është duke zgjidhur një kërkesë reale të aplikimit. Nëse përgjigjja është jo, bërja e çdo Route Radio Mesh të marrë pjesë në një domen të madh të Layer 2 mund të jetë duke shtuar trafikun dhe bashkimin operacional pa ofruar një përfitim.

Prandaj, tejkalimi transparent duhet të trajtohet si një mjet specifik rrjeti sesa përkufizimi i paracaktuar i rrjetës. Lidhja e radios mund të jetë ende dinamike edhe kur pikat fundore të bashkangjitura shohin një mjedis të qëndrueshëm Ethernet. Ajo që ka rëndësi është nëse kjo transparencë është mjaft e vlefshme për të justifikuar zgjerimin e kufirit të Shtresës 2.

Routing përshtatet me rrjetat dinamike dhe me shumë rrjete

Shtresa 3 bëhet gjithnjë e më tërheqëse pasi një vendosje përmban më shumë LAN të pavarur, nyje celulare, grupe operacionale, porta ose kufij sigurie. Çdo rrjet i bashkangjitur mund të ketë gamën e vet të adresave ndërsa rrjeta shkëmben informacionin e arritshmërisë dhe zgjedh shtigjet ndërmjet tyre. Kjo arkitekturë është më e lehtë për t'u shkallëzuar pa ekspozuar çdo pikë fundore në të njëjtin mjedis transmetimi lokal.

Këtu bëhet edhe më kuptimplotë pjesa 'ruteri' e Mesh Radio Router. Pajisja nuk po transporton më vetëm korniza ndërmjet dy ndërfaqeve Ethernet; ai merr pjesë në lëvizjen e trafikut IP midis rrjeteve, ndërkohë që lidhjet me valë mund të shfaqen, zhduken ose ndryshojnë cilësinë. Metodat dinamike të rrugëzimit për rrjetet celulare ad hoc janë projektuar pikërisht për këtë lloj mjedisi, ku shtigjet nuk mund të supozohet se mbeten fikse.

Domenet e ndara të rrugëtimit mund t'i bëjnë gjithashtu më të pastra dizajnet me shumë porta. Një rrjet në terren mund të ketë nevojë për një rrugë drejt një LAN komandimi dhe një tjetër drejt një backhaul të jashtëm, ndërsa trafiku midis pajisjeve lokale qëndron brenda nënrrjetit të tij. Shtresa 3 ofron një mekanizëm të qartë për të shprehur ato marrëdhënie.

Modelet hibride shpesh kanë më shumë kuptim se një rregull L2-ose-L3

Vendosjet reale shpesh kanë nevojë për të dyja sjelljet. Një VLAN i vogël mund të lidhet midis dy vendndodhjeve për një kontrollues të specializuar ndërsa shumica e trafikut drejtohet midis rrjeteve të veçanta të anës së nyjeve. Kjo qasje mban Ethernet transparent ku ka një qëllim të qartë pa e detyruar të gjithë rrjetën të trashëgojë të njëjtin shtrirje të Shtresës 2.

Seria WDS HX funksionon si një Router radio me rrjetë industriale , duke kombinuar rrjetin me rrjetë me lidhjen Ethernet WAN/LAN, ndërfaqet serike RS232/485, IPv6, funksionet e murit të zjarrit dhe transmetimin transparent të të dhënave. Seria DDLmesh e dorës dhe e çantave të shpinës shton mbështetje VLAN, rrjete të decentralizuara P2P, P2MP dhe MP2MP, rrugëtim dinamik, rele me shumë hop, QoS dhe rrugëzimin opsional të rrjetit publik. Së bashku, këto aftësi mbështesin vendosjet ku mund të nevojiten të dyja lidhjet lokale transparente dhe rrjetet e drejtuara me rrjetë.

Prandaj, një Router Radio Mesh nuk duhet të trajtohet ekskluzivisht si një urë ose ekskluzivisht një ruter në nivelin e produktit. Qasja më e mirë është të vendosni se cili trafik kërkon transparencë dhe cili përfiton nga kufijtë e rrugëtimit, pastaj të konfiguroni rrjetin në përputhje me rrethanat.

 

konkluzioni

Lidhja e shtresës 2 është më e dobishme kur pajisjet vërtet kanë nevojë për të njëjtin segment Ethernet, ndërsa rutimi i shtresës 3 u jep rrjeteve rrjete në rritje kufij më të pastër të nënrrjetit, kontroll më të mirë të transmetimit dhe menaxhim më fleksibël të shtigjeve. Një dizajn hibrid mund të ketë kuptim kur vetëm trafiku i përzgjedhur kërkon transparencë të Shtresës 2.

Për vendosjet që kanë nevojë për këtë ekuilibër, Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd. ofron ruterë industrialë HX dhe sisteme radio DDLmesh që mund të mbështesin kërkesa të ndryshme për rrjetë rrjetë. Përputhja e këtyre aftësive me planin aktual të trafikut, lëvizshmërisë dhe adresimit ndihmon në ndërtimin e një arkitekture Mesh Radio Router që është më e lehtë për t'u menaxhuar dhe shkallëzuar.

 

FAQ

Pyetje: Cili është ndryshimi midis rrjetës së rrjetës së shtresës 2 dhe shtresës 3?

Përgjigje: Shtresa 2 përcjell kornizat Ethernet duke përdorur adresat MAC dhe mund të zgjerojë një LAN logjik. Shtresa 3 drejton paketat IP midis nënrrjetave të veçanta, duke siguruar kufij më të qartë të rrjetit dhe kontroll të transmetimit.

Pyetje: A është një urë e shtresës 2 e njëjtë me një ruter?

Përgjigje: Jo. Një urë lidh segmentet e rrjetit në Shtresën 2 dhe përcjell kornizat sipas adresës MAC. Një ruter funksionon në Shtresën 3 dhe drejton paketat midis rrjeteve të ndryshme IP.

Pyetje: Kur duhet që një radio rrjetë të përdorë urën e shtresës 2?

Përgjigje: Lidhja e shtresës 2 funksionon mirë kur pajisjet e largëta duhet të qëndrojnë në të njëjtin VLAN ose nënrrjet, të ruajnë adresimin ekzistues ose të varen nga zbulimi i nivelit Ethernet dhe lidhja transparente.

Pyetje: Kur është më mirë drejtimi i Layer 3 për një rrjet rrjetë?

Përgjigje: Rruga e shtresës 3 është më e përshtatshme për rrjeta më të mëdha ose të lëvizshme me nënrrjeta të shumta, shtigje në ndryshim, grupe të veçanta operacionale ose nevojë për të përmbajtur trafikun e transmetimit.

Pyetje: A mundet një Router Radio Mesh të mbështesë si urën ashtu edhe rrugëzimin?

A: Po. Disa vendosje të Router-it të Radio Mesh përdorin një arkitekturë hibride, duke bashkuar VLAN-et e zgjedhura ose trafikun e trashëguar, ndërsa drejtojnë rrjete të tjera IP për të përmirësuar segmentimin dhe shkallëzimin.

Pyetje: A ndikon shtresa 2 ose shtresa 3 në performancën e radios me rrjetë?

Përgjigje: Të dyja mund të ndikojnë në performancën, por numri i hop-eve, kushtet RF, ritransmetimet, trafiku i transmetimit, konvergjenca e rrugës dhe koha e disponueshme e transmetimit shpesh kanë më shumë rëndësi sesa shpenzimet e përgjithshme të shtresës së përcjelljes.