Shtresa 2 vs Shtresa 3 MANET: Ndërlidhjet e urës, rrugëtimit dhe lëvizshmërisë

Kur një radio e dorës lëviz jashtë rrezes, rrjeti duhet të vendosë shpejt se si trafiku do ta arrijë përsëri. Ky vendim bëhet më i ndërlikuar kur kamerat, sensorët, automjetet dhe sistemet e komandës ndajnë një topologji pa tela me shumë hop në ndryshim me kohë të kufizuar transmetimi. Të Zgjedhja e shtresës 2 kundër shtresës 3 MANET përcakton nëse rrjeta sillet si një segment i zgjeruar Ethernet ose një rrjet IP i drejtuar. Kuptimi i ndryshimit i ndihmon planifikuesit të vlerësojnë rikuperimin e lëvizshmërisë, transmetimin e sipërm, adresimin, kontrollin e portës dhe zgjidhjen e problemeve - në mënyrë që ata të mund të zgjedhin urën, rrugëzimin ose një arkitekturë hibride që i përshtatet kërkesave reale operacionale.

 

Shtresa 2 vs Shtresa 3 MANET: Diferenca arkitekturore që ka rëndësi

Shtresa 2 zgjeron një domen Ethernet në shumë kërcime

Në Shtresën 2, rrjeta sillet si një pëlhurë Ethernet e shpërndarë. Kamerat, kompjuterët, sensorët ose kontrollorët e bashkangjitur mund të qëndrojnë në të njëjtin nënrrjet ndërsa rrjeti i radios vendos se si kornizat arrijnë adresën MAC të destinacionit. Protokollet e nivelit më të lartë nuk duhet të kuptojnë ndryshimin e shtegut pa tel, gjë që ndihmon kur pikat fundore nuk mund të ekzekutojnë një protokoll kursimi MANET ose varen nga zbulimi lokal. Rrjeta mund të funksionojë si një ndërprerës virtual që mbart korniza Ethernet duke i mbajtur ndryshimet e brendshme të topologjisë transparente për protokollet mbi Shtresën 2.

Thjeshtësia e pikës fundore nuk e heq punën e kontrollit nga rrjeta. Nyjet duhet të mësojnë ende vendndodhjet e pikës fundore, të trajtojnë unicast të panjohura, të ofrojnë trafik multicast, të parandalojnë ciklin dhe të rifreskojnë gjendjen e përcjelljes pas lëvizjes. Një vendosje e vogël me urë mund të duket e drejtpërdrejtë, por një domen më i madh i transmetimit celular kërkon kontroll më të rreptë të trafikut dhe monitorim më të qëllimshëm.

Shtresa 3 e bën çdo shteg Wireless një vendim të rrugëtimit IP

Një MANET i drejtuar e trajton lëvizjen si një ndryshim në arritshmërinë e IP-së. Çdo nyje zbulon fqinjët e përdorshëm, ruan informacionin përkatës të topologjisë dhe zgjedh një hop tjetër duke përdorur metrika të tilla si cilësia e lidhjes, stabiliteti, kostoja e hopit ose kapaciteti i disponueshëm. Nënrrjetet, portat e jashtme dhe kufijtë e politikave mbeten të dukshme në vend që të fshihen pas një segmenti të gjerë Ethernet. Informacioni i fqinjëve zakonisht përfshin lidhjet aktuale dhe lidhjet e humbura së fundmi, në mënyrë që vendimet e rrugëtimit të mund t'i përgjigjen ndryshimeve të topologjisë.

Ky model kërkon adresim të qëllimshëm dhe operatorë që kuptojnë gjendjen e rrugëzimit. Në këmbim, zgjidhja e problemeve mund të ndjekë një zinxhir të qartë: fqinj, metrikë, itinerar, hop tjetër dhe portë. Shtresa 3 tregton transparencën e pikës fundore për vendime më të qarta të përcjelljes, kufij më të fortë trafiku dhe rritje më të kontrolluar.

Pra, dallimi praktik i MANET Layer 2 dhe Layer 3 nuk është nëse një shtresë është universalisht më e shpejtë. Është nëse vendosja përfiton më shumë nga fshehja e ndryshimeve të rrjetit nga pikat fundore ose ekspozimi i këtyre ndryshimeve në një sistem të rrugëtimit IP që mund t'i kontrollojë ato në mënyrë eksplicite.

 

Rimëkëmbja e lëvizshmërisë: Çfarë ndodh pasi prishet një lidhje me valë

Si një rrjetë me urë rimëson vendndodhjen e pikës fundore

Konsideroni një kamerë të lidhur me një radio dore ndërsa operatori i saj lëviz pas një ndërtese. Kur shtegu i vjetër zhduket, rrjeta e shtresës 2 duhet të mësojë se adresa MAC e kamerës tani është e arritshme përmes një fqinji tjetër. Kornizat mund të ridrejtohen, të përmbyten përkohësisht ose të mbahen deri në përcjelljen e përditësimeve të informacionit. Kamera shpesh mund të ruajë adresën e saj IP sepse lëvizshmëria fshihet poshtë Shtresës 3, duke ruajtur përvojën e qëndrimit në një rrjet logjik lokal.

Vazhdimësia e adresës nuk garanton trafik të pandërprerë. Arritshmëria e vjetër mund të dërgojë korniza drejt pikës së mëparshme të lidhjes, ndërsa lëvizjet e përsëritura mund të shkaktojnë përmbytje dhe ritransmetime shtesë. Një aplikacion mund të ruajë identitetin e tij IP, por ende përjeton një pauzë të shkurtër, humbje pakete ose nervozizëm ndërsa rruga e urës ndryshon. Lëvizja e shpejtë mund ta bëjë atë ndryshim të dukshëm edhe kur konfigurimi i pikës fundore nuk ndryshon kurrë.

Si një rrjetë e drejtuar zbulon dhe zëvendëson një shteg

Rimëkëmbja e shtresës 3 fillon me ndryshimin e shtetit fqinj. Një nyje zbulon se një lidhje është degraduar, është bërë njëkahëshe ose është zhdukur; gjendja e rrugëtimit më pas ndryshon, zgjidhet një kërcim tjetër zëvendësues dhe trafiku rifillon. Zbulimi i fqinjit duhet të dallojë një marrëdhënie të përdorshme të dyanshme nga një sinjal i dëgjuar vetëm në një drejtim. Një lidhje simetrike e besueshme kërkon që të dy ndërfaqet MANET të dëgjojnë njëra-tjetrën në vend që të trajtojnë çdo transmetim të marrë si provë të lidhjes së besueshme dydrejtimëshe.

Metrikat mund të favorizojnë një rrugë të qëndrueshme mbi një lidhje më të fortë që shfaqet dhe zhduket vazhdimisht. Cilësia e lidhjes mund të përfshijë raportin sinjal-zhurmë, njohjen e paketave, humbjen e paketës ose marrjen e mesazhit të kontrollit. Pragjet e veçanta të pranimit dhe refuzimit mund të sjellin gjithashtu histerezë, duke parandaluar ndryshimet tepër të shpejta në statusin e lidhjes. Kjo ndihmon për të mbajtur një rrugë margjinale radio nga hyrja dhe dalja e përsëritur nga topologjia e përdorshme.

Drejtimi proaktiv i mban rrugët gati përpara se aplikacionet t'i kërkojnë ato, duke reduktuar vonesën e paketës së parë ndërsa konsumon kohën e transmetimit të kontrollit të vazhdueshëm. Drejtimi sipas kërkesës shmang ruajtjen e çdo shteg të mundshëm, por mund të shtojë vonesë zbulimi pas një ndërprerjeje ose kur fillon një rrjedhë e re. Sjellja më e mirë varet nëse misioni vlerëson më shumë disponueshmërinë e menjëhershme sesa minimizimin e trafikut të kontrollit boshe. Koha e marrjes së itinerarit mbetet veçanërisht e rëndësishme për rrugëzimin e bazuar në kërkesë, sepse aplikacionet nuk mund të transmetojnë derisa të vendoset një shteg i përdorshëm.

Pse shpejtësia e konvergjencës nuk është e vetmja metrikë e lëvizshmërisë

Konvergjenca e shpejtë ende mund të zgjedhë një rrugë me kapacitet të ulët ose jetëshkurtër. Përplasja e itinerarit mund të riorganizojë paketat, të dhënat në radhë mund të arrijnë shumë vonë për përdorim në kohë reale dhe ritransmetimet mund të konsumojnë kohën e transmetimit që shtegu i zëvendësimit ishte menduar të mbronte. Një ndarje më e gjerë e rrjetit është e ndryshme nga një dështim i zakonshëm i lidhjes sepse asnjë proces rrugëtimi ose urë lidhëse nuk mund të llogarisë një shteg që nuk ekziston fizikisht.

Testet duhet të riprodhojnë ecjen realiste, lëvizjen e automjetit, ajrore dhe të penguar në vend që të mbështeten vetëm në shkëputjen e një radioje të palëvizshme. Matjet e dobishme përfshijnë xhiron, vonesën nga skaji në skaj, blerjen e rrugës, dorëzimin jashtë rendit, humbjen e paketave dhe efikasitetin e kontrollit. Madhësia e rrjetit, numri mesatar i fqinjëve, shkalla e ndryshimit të topologjisë dhe kapaciteti efektiv i lidhjes duhet gjithashtu të ndryshojnë gjatë testimit.

Këto rezultate tregojnë nëse një dizajn MANET i Layer 2 vs Layer 3 rimëkëmbet në një mënyrë që aplikacionet mund ta përdorin në të vërtetë. Ndërprerja më e shkurtër nuk është gjithmonë rezultati më i mirë nëse prodhon shtigje të paqëndrueshme, vazhdimësi të dobët të videos ose trafik të tepruar të kontrollit menjëherë pas kësaj.

 

Koha e transmetimit dhe shkalla: Përmbytja e transmetimit kundrejt kontrollit të rrugës

Trafiku i shtresës 2 mund të shumëfishohet në domenin me valë

Transparenca e Ethernetit mbart më shumë sesa ngarkesën e aplikacionit. ARP, IPv6 Neighbor Discovery, zbulimi i shërbimit, kornizat multicast dhe të panjohura unicast mund të kalojnë disa radio, me çdo stafetë që konkurron për të njëjtin medium me valë. Prandaj, një transmetim i vogël mund të konsumojë kohën e transmetimit me shumë kërcime përpara se një pikë përfundimtare të marrë të dhëna të dobishme. IPv4 ARP është veçanërisht i rëndësishëm sepse transmetimet e tij mund të shihen nga çdo nyje pjesëmarrëse në një model lidhjeje të përbashkët.

Efekti ka rëndësi kur zëri, video, trafiku i komandës dhe telemetria ndajnë kanalin. Një rrjetë e qetë me urë mund të funksionojë në mënyrë efikase, ndërsa një rrjet me zbulime të rënda mund të humbasë kapacitetin pa ndonjë pikë përfundimtare që duket jashtëzakonisht e zënë. Shqetësimi nuk është se çdo MANET i Shtresës 2 do të pësojë një stuhi transmetimi. Përkundrazi, shumëzimi i trafikut varet nga numri i nyjeve, zbatimi i përcjelljes, thellësia e hopit dhe sjellja e aplikacioneve të lidhura.

Një nënrrjet i shtrirë nëpër lidhje të shumta themelore gjithashtu krijon supozime që kërkojnë testim. Multicast me shtrirje lidhjeje, Neighbor Discovery, zbulimi i adresave të dyfishta dhe aplikacionet e krijuara rreth një modeli një nën-rrjet në një lidhje mund të sillen ndryshe kur ai nënrrjet përfshin një topologji celulare me shumë hop. Përfaqësimi specifik i protokollit mund të zgjidhë probleme të zgjedhura, por mbështetja e një numri në rritje të aplikacioneve lokale të lidhjeve rrit kompleksitetin dhe bëhet më e vështirë për t'u shkallëzuar qartë.

Shtresa 3 këmben transparencën për shpenzime të përgjithshme të kontrolluara

Rruga përmban shumicën e transmetimeve të pikës fundore brenda nënrrjeteve lokale, por mesazhet fqinje, përditësimet e topologjisë, kërkesat e rrugës dhe reklamat e portës konsumojnë gjithashtu kohën e transmetimit. Efikasiteti i shtresës 2 kundrejt shtresës 3 MANET duhet të krahasojë përmbytjen e sipërme me kontrollin e rrugës nën të njëjtat kushte trafiku, lëvizshmërie dhe radio. Përshkrimi i Layer 2 si pa shpenzime do të ishte po aq mashtrues sa trajtimi i çdo pakete kontrolli të Layer 3 si kapacitet i humbur.

Variablat kyç përfshijnë numërimin e nyjeve, rrugët aktive, thellësinë e hopit, shkallën e ndryshimit të topologjisë, frekuencën e përditësimit, përzierjen e trafikut, humbjen e paketave dhe ritransmetimet. Një rrjet i qëndrueshëm që mbart kryesisht flukse unicast mund të ketë kosto modeste të drejtimit. Lëvizja e shpejtë mund t'i bëjë përditësimet më të shtrenjta, megjithëse ato ende mund të konsumojnë më pak kohë transmetimi sesa shpërndarja e çdo transmetimi në pikën përfundimtare në rrjetin e plotë.

Produkti i dorëzuar dhe vonesa duhet të vlerësohen së bashku me numrin e kontrollit dhe transmetimeve të të dhënave të nevojshme për dorëzim të suksesshëm. Kjo ka rëndësi sepse kontrolli i trafikut dhe ngarkesa e aplikacionit shpesh ndajnë të njëjtin kanal wireless me kapacitet të kufizuar. Rrjedhimisht, shpenzimet e tepërta të brendshme mund të zvogëlojnë performancën e aplikacionit të jashtëm edhe kur normat nominale të të dhënave radio mbeten të pandryshuara.

Ngarkesa e aplikimit + ritransmetimet + Përmbytja e shtresës 2 ose trafiku i kontrollit të shtresës 3 = koha e zënë e transmetimit me rrjetë

Arkitektura më e fortë është ajo që lë kohë të mjaftueshme transmetimi të përdorshme për trafikun e misionit, pasi topologjia dhe cilësia e lidhjes ndryshojnë. Ky përfundim duhet të matet nën ngarkesat përfaqësuese në vend që të nxirret nga një krahasim i thjeshtë i veçorive të Shtresës 2 me Shtresën 3.

 

Zgjedhja e një shtrese 2, shtresa 3 ose MANET hibrid

Përputhni arkitekturën me misionin, jo vetëm numrin e nyjeve

Zgjidhni Layer 2 kur pajisjet vërtet kërkojnë një domen Ethernet, trafiku jo-IP duhet të përshkojë rrjetën, zbulimi lokal është thelbësor dhe transmetimet mund të mbeten të kontrolluara. Ndryshimet minimale të pikës fundore mund të tejkalojnë dukshmërinë e detajuar të rrugës. Një numër i vogël nyjesh nuk garanton thjeshtësi kur aplikacionet gjenerojnë trafik të vazhdueshëm multicast, zbulues ose të panjohur-unicast.

Zgjidhni Shtresën 3 kur misioni përfshin disa nënrrjeta, ekipe, porta ose zona sigurie; kur lëvizshmëria kërkon kontroll të qartë të rrugës; ose kur operatorët duhet të identifikojnë shtegun për në një destinacion. Adresimi i strukturuar dhe kontrolli i transmetimit fitojnë vlerë ndërsa vendosja rritet. Vetëm madhësia mbetet një kriter jo i plotë sepse sjellja e trafikut, thellësia e kërcimit, numri i portës dhe kufijtë e dështimit kanë po aq rëndësi.

Përdorni një dizajn hibrid kur vetëm skaji ka nevojë për urëzim

Shumë vendosje nuk kanë nevojë për një përgjigje gjithçka ose asgjë. Ishujt e Shtresës 2 të Vogël mund të lidhin kamerat, kontrollorët ose pikat përfundimtare të trashëgimisë, ndërsa një MANET i Shtresës 3 mbart trafikun midis grupeve celulare. Një model tjetër kalon nëpër rrjetë, por lidh pajisjet lokale Ethernet pas çdo radioje. Të dyja qasjet ruajnë afërsinë aty ku kërkohet pa shtrirë çdo transmetim të pikës fundore në të gjithë topologjinë e plotë.

Seria e dorës WDS MIMOmesh mbështet a vendosja portative Layer 2 vs Layer 3 MANET përmes rrugëtimit dinamik, stafetës me shumë hop, mënyrave të shumta të topologjisë, lidhjes Ethernet dhe serisë, dhe dukshmërisë së menaxhimit të rrjetit. Seritë e shpinës mund të konfigurohen gjithashtu me shtesa të rrjeteve publike, fibrash dhe satelitore, ndërsa të dyja seritë mbështesin topologjinë dhe monitorimin e statusit të lidhjes. Këto opsione lejojnë që arkitektura e përcjelljes të zgjidhet pavarësisht nga formati fizik i radios.

Këto aftësi krijojnë zgjedhje të projektimit dhe jo një përgjigje të paracaktuar. Përpara se të zgjidhni mënyrën e funksionimit, pyesni:

●  A duhet të mbeten pikat fundore në një nënrrjet dhe a kërkohet Ethernet jo-IP?

●  Sa trafik transmetimi, multicast, zbulimi dhe në kohë reale do të gjenerojnë aplikacionet?

●  Sa shpejt do të ndryshojnë fqinjët dhe sa kërcime janë normale?

●  A do të përdorë vendosja një portë apo disa dalje celulare?

●  A kërkohen ekipe të veçanta, politika trafiku ose zona sigurie?

●  A mund të diagnostikojnë operatorët rrugë dinamike apo është më e sigurt sjellja transparente e pikës fundore?

Përgjigjet zakonisht tregojnë drejt urës, rrugëzimit ose një hibridi më të besueshëm sesa vetëm fuqia e radios, xhiroja nominale ose numri i nyjeve. Një vendim i dobishëm Layer 2 vs Layer 3 MANET lidh modelin e përcjelljes me aplikacionet e misionit, modelin e lëvizshmërisë, planin e portës dhe aftësitë operacionale.

 

konkluzioni

Zgjedhja midis Layer 2 dhe Layer 3 MANET ka të bëjë përfundimisht me përputhjen e sjelljes së rrjetit me misionin. Shtresa 2 i përshtatet vendosjeve që varen nga lidhja transparente Ethernet, ndërsa Shtresa 3 ofron rrugëzim më të qartë, kufij trafiku dhe kontroll të portës; dizajnet hibride mund të balancojnë të dyja nevojat. Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd. i mbështet këto zgjedhje përmes radiove të dorës dhe çantës së shpinës MIMOmesh me kursim dinamik të Layer 2 ose Layer 3 dhe aftësi rele me shumë hop. Përafrimi i modalitetit të funksionimit me kërkesat e lëvizshmërisë, kohës së transmetimit, adresimit dhe zgjidhjes së problemeve i ndihmon ekipet të ndërtojnë një rrjetë që mbetet e menaxhueshme ndërsa kushtet ndryshojnë.

 

FAQ

Pyetje: Cili është ndryshimi kryesor në një MANET të Shtresës 2 dhe Shtresës 3?

Përgjigje: Shtresa 2 lidh kornizat Ethernet duke përdorur aksesueshmërinë MAC, ndërsa Shtresa 3 drejton paketat IP midis nënrrjetave. Ky ndryshim ndikon në transmetimet, adresimin, kontrollin e portës dhe zgjidhjen e problemeve.

Pyetje: Cila shtresë MANET është më e mirë për nyjet shumë të lëvizshme?

Përgjigje: Asnjëra nuk është gjithmonë më mirë. Shtresa 2 ruan transparencën e pikës fundore, ndërsa Shtresa 3 siguron kontroll të qartë të rrugës. Performanca varet nga shpejtësia e konvergjencës, stabiliteti i lidhjes, modelet e trafikut dhe numri i hopeve.

Pyetje: A mund të qëndrojnë pajisjet MANET të shtresës 2 në të njëjtin nënrrjet gjatë lëvizjes?

A: Po. Një MANET i lidhur mund të fshehë ndryshimet e rrugës nën shtresën IP, duke lejuar pajisjet e bashkangjitura të ruajnë adresat e tyre ndërsa rrjeta rimëson mundësinë e tyre MAC.

Pyetje: Pse transmetimet mund të bëhen problem në rrjetën e shtresës 2?

Përgjigje: Kornizat e transmetimit, multicast dhe të panjohur-unicast mund të ritransmetohen përmes shumëfishtash me valë. Kjo konsumon kohën e përbashkët të transmetimit dhe mund të zvogëlojë kapacitetin për zërin, videon, telemetrinë dhe kontrollin e trafikut.

Pyetje: Kur duhet të përdoret një arkitekturë hibride MANET?

Përgjigje: Një dizajn hibrid funksionon mirë kur pajisjet lokale kërkojnë afërsi të shtresës 2, por rrjeta më e gjerë ka nevojë për segmentim të shtresës 3, porta të kontrolluara, adresim të strukturuar dhe diagnostikim më të qartë të rrugës.