admin / 03.11.2018

Mesh-сеть: преимущества, настройка на примере Ubiquiti Amplifi

Решение по построению полносвязной (MESH) городской Wi-Fi сети

Решение Cisco Wireless Mesh разработано для организации средних и больших Wi-Fi сетей вне помещений. Оно идеально подходит для организации беспроводных сетей городского масштаба: например, точка доступа Cisco Aironet 1520 рассчитана на установку в сложных уличных погодных условиях, имеет металлический корпус с защитой от дождя, снега и грозы, а также обладает специальным креплением для предотвращения краж.

Сети Mesh могут использоваться муниципальными организациями, такими как милиция или пожарная охрана для расширения возможностей по использованию баз данных и организации работ вне помещений, созданию передвижных лабораторий, либо создания оперативного штаба на месте происшествия.

Операторы связи при использовании Cisco Wireless Mesh получают эффективное средство для организации больших Wi-Fi зон на открытых пространствах, например в парках или открытых площадях.

Корпорациями данное оборудование широко используется для расширения зоны покрытия корпоративной сетью на распределенных предприятиях, организации сетей видеонаблюдения и зон гостевого доступа в Интернет, а также применения любых других приложений, использующих в качестве транспорта IP-сеть.

Cisco Wireless Mesh — это решение, позволяющее организовывать и управлять беспроводной сетью стандарта WiFi в городских масштабах. Это решение легко масштабируется и может быть использовано как отдельными компаниями, так и городскими муниципалитетами. Основными компонентами данного решения являются:

Cisco Aironet 1520 — двухдиапазонная Wi-Fi совместимая точка доступа, поддерживающая стандарты IEEE 802.11a/b/g. Отличительной особенностью этой точки доступа является поддержка протокола Adaptive Wireless Path Protocol, который позволяет организовывать динамические каналы передачи данных между точками доступа, а также производить автоматическую самонастройку при изменении топологии сети. Кроме того, Cisco Aironet 1520 поддерживает все современные протоколы безопасности, включая Wi-Fi Protected Access 2 (WPA2), а также аппаратное ускорение шифрования Advanced Encryption Standard (AES).

Cisco Wireless Control System — система управления беспроводной сетью, которая позволяет планировать, настраивать и осуществлять мониторинг всей сети из единого центра, что существенно снижает расходы на администрирование и уменьшает показатель общей стоимости владения. Отличительными особенностями этой системы является встроенная система защиты от вторжений, а также средства для отслеживания и визуализации местоположения радио-объектов в реальном времени.

Cisco Wireless LAN Controller — ключевые устройства в инновационной архитектуре построения больших, хорошо масштабируемых беспроводных сетей. Контроллеры беспроводного доступа, работа которых основана на протоколе Lightweight Access Point Protocol (LWAPP), осуществляют большинство функций, присущих точкам доступа предыдущего поколения. В число этих функций входит реализация политик безопасности, управление радиопокрытием сети, настройка точек доступа и осуществление бесшовного роуминга на 2 и 3 уровнях.

Типовая схема сети может быть условно представлена следующим образом:

  1. WLAN Controller, определяет наличие точек доступа и производит их автоматическую настройку.
  2. Ethernet
  3. L2/L3 устройство
  4. Корневая точка доступа (Root Access Point, RAP), служит мостом между проводной ethernet сетью и беспроводной сетью.
  5. Wireless backhaul, опорные радиолинки между MESH AP, используется 801.11a.
  6. MESH Access Point, предоставляет доступ к сети абонентам, используя 802.11b/g. Обеспечивает соединение с соседними точками доступа используя 802.11a и выбирая посредством AWPP наилучший маршрут до корневой точки доступа.
  7. Ethernet (опционально). Предполагается использовать на стороне клиента беспроводной мост 802.11b/g.
  8. WLAN клиенты.

Управление сетью

Cisco Wireless Control System (WCS) представляет собой платформу на базе сервера Windows или Linux, которая используется для планирования, настройки и администрирования беспроводных локальных сетей. Эта платформа создает надежную основу, которая позволяет сетевым администраторам проектировать беспроводные сети, вести их мониторинг и управлять ими в централизованном режиме. Таким образом, предлагаемая платформа позволяет упростить процесс эксплуатации сети и снизить совокупную стоимость владения ею.

Установка каждой беспроводной сети индивидуальна. При планировании внутриофисной системы существенную роль играют различия в размерах помещений, используемые строительные материалы и наличие внутренних перегородок. При развертывании сети между зданиями следует учитывать расстояние, наличие физических препятствий и погодные условия.  Поэтому при подготовке развертывания сети необходимо проводить радиообследование местности, мест установки точек доступа, с целью выяснить, где можно использовать антенны идущие в комплекте с оборудованием, а где необходимо использовать специфические антенны (секторные, направленные, с большим коэффициентом усиления и т.д.) Большой спектр антенн и аксессуаров производимых как Cisco так и другими вендорами обеспечивает гибкость при установке и развертывании беспроводной сети. При помощи узконаправленных и всенаправленных антенн, кабелей с низким затуханием сигнала, монтажных приспособлений и прочих аксессуаров, возможна установка беспроводного решения, которое наилучшим образом отвечает требованиям клиента.

Существует несколько вариантов монтажа точек доступа 1520-й серии, начиная от стандартных, таких как мачта либо стена здания, заканчивая экзотическими, например может использоваться крепление на мачты уличного освещения, используя адаптер электропитания идущий в комплекте. Этот способ является наиболее удобным, так как не требует подведения силовых кабелей к месту установки AP, но и имеет минусы в виде необходимости получения разрешений и согласования работ с муниципальными организациями («Горсвет», etc).

Ключевые преимущества

Интеллектуальная беспроводная маршрутизация — протокол Adaptive Wireless Path Protocol позволяет создавать и управлять полносвязными (mesh) сетями, тем самым обеспечивая устойчивость к помехам и сбоям в сети, а также существенно снижая затраты на внедрение и поддержку сети административным персоналом

Интегрированная поддержка стандартов 802.11a/b/g — единая, экономичная и простая в использовании платформа для организации «сотового» покрытия и максимизации пропускной способности сети

Единая беспроводная архитектура — сеть, основанная на протоколе LWAPP, обеспечивает прозрачную интеграцию внутриофисного и внеофисного сегментов. Централизованное управление сетью сильно упрощает администрирование и снижает затраты на высококвалифицированный обслуживающий персонал.

Отсутствие необходимости в ручной настройке — контроллеры беспроводного доступа определяют наличие точек доступа и производят их автоматическую настройку для оптимального взаимодействия с другими частями сети, что позволяет существенно снизить расходы на внедрение и повысить отказоустойчивость сети.

Безопасный доступ вне помещений — поддержка стандарта безопасности 802.11i с дополнительными расширениями, такими как гостевой доступ, позволяет наиболее гибко осуществлять реализацию заданных политик безопасности. Аппаратное ускорение шифрования AES обеспечивает наивысшую защиту данных без деградации производительности.

Сеть Меш стандарта Wi-Fi (WiFi Mesh)

в крупном торговом центре Lakewood Center в Калифорнии, США.

В статье описан пример сети беспроводного доступа стандарта WiFi 802.11 с использованием технологии полносвязного соединения (WiFi Mesh). Документ является переводом открытых материалов компании «Аруба» (Aruba) – одного из ведущих разработчиков решений WiFi-стандарта.

 

 

Примечание Wi-Life.ru:
Что такое сеть WiFi Меш (WiFi Mesh) кратко:
услуга конечным пользователям предоставляется через один радиоинтерфейс Точки Доступа WiFi (обычно радио на частоте 2.4GHz), а через другой радиоинтерфейс (обычно на частоте 5GHz), формируется транспортный радиоканал с соседними Точками Доступа WiFi. Деревья в сети WiFi Меш обычно строятся автоматически с помощью специальных протоколов. Ветви деревьев, как правило, не должны превышать 4-8 хопов, но при этом все упирается в профили трафика на сети и услуги, а также в конструкцию Точки Доступа WiFi: если в частотной полосе 5GHz присутствует один радиомодуль, то на каждом хопе пропускная способность бекхола падает практически в два раза, а если есть два независимых радиомодуля 5GHz, то пропускная способность снижается минимально. Сама инфраструктура WiFi Mesh обычно управляется Контроллером сети WiFi. Очень хорошо, если программное обеспечение Контроллера сети доступа стандарта Wi-Fi может одновременно управлять и Точками Доступа WiFi в обычном режиме, и ТД в WiFi Mesh-режиме, так как это позволяет гибко подходить к проектированию сети WiFi и связывать как внешние зоны покрытия, так и внутренние для обеспечения бесшовной мобильности на сети WiFi.

Важно отметить, что решения для построения сетей Wi-Fi Mesh есть у многих производителей высокого уровня (Aruba, Cisco, Ruckus и тд). Поэтому изучайте и делайте обоснованный выбор!

Больше информации по различным архитектурам решений, в том числе и WiFi Меш, представлено на нашем сайте здесь.

Беспроводная сеть WiFi Меш от компании «Аруба» поддерживает видео систему безопасности (video surveillance system) в торговом центре Lakewood Center.

Описание торгового центра Lakewood Center
Построенный в 1951 году Lakewood Center занимает территорию в 130 акров (около 520.000 кв.м/ прим. Wi-Life.Team) и расположен в 10 милях юго-восточнее Лос Анжелеса, рядом с побережьем и городами Long Beach и Orange Country.

В торговом центре представлены несколько крупных компаний-ритейлеров, например: Macy’s, JC Penney, Costco, Target, Best Buy, Home Depot, а также 265 различных магазинов. В молле находятся два киноцентра с общим количеством в 25 кинозалов и более 30 ресторанов.

Владеет торговым центром компания Macerich – один из ведущих строителей и операторов крупных  объектов недвижимости (имеет площади для сдачи в аренду в 71 региональном торговом центре).

Общее описание
Официальные представители торгового центра Lakewood Center поставили задачу необходимости развертывания решения для обеспечения видеонаблюдения, покрывающего территории парковки автомобилей вокруг магазинов и ресторанов, и передающего видеопотоки в центр видеонаблюдения.

Это не являлось обычной задачей обеспечения безопасности. Но многие магазины и рестораны расположены через улицу от основного комплекса, улица сильно загружена (см.

Вы точно человек?

схему ниже). Строительство каких-либо подземных переходов, каналов для прокладки коммуникаций и т.п. запрещены местной муниципальной регуляторикой.

Также руководство торгового центра стремилось избежать  чрезмерных затрат и неудобства при проведении земляных работ. Необходимо было найти эффективное по затратам и надежное решение.

Проблемы и задачи
— Необходимо решение видеонаблюдения для обеспечения безопасности магазинов, ресторанов и зон парковки, расположенных через улицу с интенсивным движением.
— Видеопотоки в реальном времени должны передаваться в центр видеонаблюдения в основном комплексе.
— Нельзя вести земляные работы по прокладке кабеля (и затраты на земляные работы могут легко превысить сотни тысяч долларов).
— Требуется надежное и масштабируемое беспроводное решение, которое позволяет передавать видеотрафик телевизионного качества.
— Беспроводное решение должно быть способно противостоять многим проблемам, например, высокие уровни интерференции, большое количество зданий и деревьев в зоне покрытия.

 

 

Решение Меш сети стандарта WiFi (WiFi Mesh)

Компания Aruba Networks разработала для торгового центра Lakewood Center дизайн беспроводной сети Wi-Fi Mesh, который обеспечивает покрытие для передачи видео HD-качества на территориях магазинов, ресторанов и паркингах. Данный дизайн включает в себя 13 видеокамер, которые присоединяются к 10 маршрутизаторам сети Wi-Fi Mesh от Аруба.

Система видеонаблюдения в торговом центре покрывает приблизительно пять городских кварталов и использует специальную технологию передачи видео трафика AVT (Active Video Transport) от Аруба. Эта технология гарантирует передачу чистого видео без джиттера и с минимальными потерями фреймов.

Данная беспроводная сеть Mesh эффективно направляет видео трафик от каждой камеры в центр видеонаблюдения торгового центра, гарантируя высокое качество видеосигнала.

Схема решения на карте покрытия.

Красная точка                              – Беспроводный маршрутизатор Wi-Fi Mesh,
Зеленая точка                              – Видеокамера,
Красные пунктирные линиии          – Беспроводные каналы связи (беспроводный бекхол),
Зоны под желтыми кругами            – Зоны беспроводного доступа
 

Дополнительными преимущества решения от Аруба являются:
— поддержка направленных каналов связи увеличенной протяженности;
— безопасность;
— бесшовный роуминг для мобильных камер и мониторов;
— приоретизация трафика и обеспечение качества обслуживания QoS для обслуживания дополнительных приложений на сети;
— высокая масштабируемость решения;
— балансировка нагрузки, предоставляемая с помощью технологии Adaptive Wireless Routing™ (AWR™) от Аруба.
Технология AWR обеспечивает наиболее эффективные пути на Wi-Fi сети от Аруба для Видео, Голоса и трафика Данных. Используя маршрутизацию третьего уровня совместно с функционалом множественных приемников-передатчиков и возможностей работы с множеством частотных каналов технология AWR предоставляет очень высокую пропускную способность вплоть до 70Mbps через несколько хопов (несколько последовательных пролетов сети Mesh/ прим. Wi-Life.Team)

Информация от Аруба о снижении пропускной способности беспроводного бекхола сети Wi-Fi Mesh с каждым последующим хопом:


Пример сети Городской Муниципальной сети WiFi Mesh

Тренды распространения WiFi-доступа в ритейле

Почему WiFi? (в Торговом Центре)

Для получения анонсов при выходе новых тематических статей или появлении новых материалов на сайте предлагаем пройти простую подписку

Присоединяйтесь к нашей группе на Facebook: www.facebook.com/Wi.Life.ru
Мы публикуем новости, информацию о выходе новых статей и расширении контента основных модулей ресурса Wi-Life.ru
 

Wi-Life.Team

Использование материалов этого сайта разрешено только с согласия Wi-Life.ru и наличии прямой ссылки на источник.

blog comments powered by

ОБЗОР MESH-ТЕХНОЛОГИИ И АНАЛИЗ РЕШЕНИЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНОГО РЕСУРСА В MESH-СЕТЯХ

Недавним постом мы выяснили что довольно большая часть от аудитории хабра не знает о том, что такое Mesh сети, постараемся это исправить.

Сегодня мы поговорим о:

  • Что такое Mesh Wi-Fi
  • Полноценная Mesh Wi-Fi
  • Зачем такие сети нужны
  • Какие проблемы решает эта технология
  • Плюсы и минусы Mesh сетей
  • Какие технологии и протоколы используются
  • Сравнительная таблица Mesh протоколов
  • Mesh сети и органы власти

Что такое Mesh Wi-Fi

Mesh сеть — это распределенная, одноранговая, ячеистая сеть.

Каждый узел в ней обладает такими же полномочиями как и все остальные, грубо говоря — все узлы в сети равны.

Сети бывают самоорганизующиеся и настраиваемые, первый тип сетей при включении оборудования которое его поддерживает автоматически подключаются к существующим участникам, выбирают оптимальные маршруты и самонастраиваются внутри сети.

Настраиваемые же сети, это те сети, которые следует настроить перед использованием.

Полноценная Mesh Wi-Fi

Полноценная Mesh Wi-Fi сеть это такая сеть:

  • К которой может подключится любое устройство без установки дополнительного ПО
  • ПО сети позволяет превратить любое устройство в полноценного участника сети
  • Нет единого цена для получения IP адресов (DHCP)
  • Маршруты в сети полностью распределенные и динамические
  • Объеденение сетей происходит в автоматическом режиме — когда устройство подключено одновременно к двум сетям (скажем с Московской сети и к сети из города Химки), узел который подключен к этим двум сетям становится мостом, который их объединяет

Зачем такие сети нужны

Mesh сети — это вполне осмысленный следующий шаг в развитии беспроводных сетей, в mesh сети вы «сам себе провайдер» вас нельзя отключить от этой сети, с вами нельзя разорвать договор о пользовании интернетом, вас нельзя подслушивать спец оборудованием.

Какие проблемы решает эта технология

Данная технология решает следующие проблемы:

  • Позволяет быть независимыми от провайдеров
  • Вы можете сами построить свою сеть с Wi-Fi роутерами и маршрутизацией
  • Для подключения к сети вам не нужно производить никаких сложных действий (при условии если сеть самонастраиваемая)
  • Каждый новый клиент который подключился к сети увеличивает ёмкость сети
  • Понятие «бесплатный Wi-Fi дома» меняется на «бесплатный Wi-Fi везде»
  • Если произошло стихийное бедствие, то с помощью Mesh сети можно быстро построить сеть на месте пришествия для связи, при поддержке из вне — соединить её с глобальной сетью

Плюсы и минусы Mesh сетей

Плюсы:

  • Независимость от провайдера, режима, власти
  • При стихийных бедствиях позволяет иметь сеть на месте происшествия, хотя возможно и отрезанную от глобальной части
  • Некоторые современные протоколы для строительства Mesh сетей гарантируют шифрование всего трафика проходящего через сеть (cjdns)
  • Динамическая, автоконфигурируемая маршрутизация
  • Возможность объединять mesh сети через обычный интернет (cjdns)

Минусы:

  • Первоначальный запуск Mesh сети очень сложен
  • Эффективная работа достигается когда в сети много участников
  • Из-за отсутствия привычных пользователям ресурсов Mesh сеть может отпугивать новичков
  • Негарантированная ширина канала
  • Негарантированное качество связи

Какие технологии и протоколы используются

В нынешнее время самые популярные протоколы для организации Wi-Fi Mesh сетей это:

  • CJDNS
  • B.A.T.M.A.N.
  • DTN
  • Netsukuku
  • OSPF

У каждого есть свои плюсы и минусы, с которыми вы можете ознакомится в таблице сравнения:

Сравнительная таблица Mesh протоколов:

Авто-назначение адреса — клиент сам выбирает себе адрес и может не менять его переходя из одной под сети в другую, нет единого центра выдачи адресов
Авто-конф.

Маршрутизация — нет необходимости в ручную настраивать маршрутизацию в сети
Распределенная маршрутизация — узлы обмениваются информацией о маршрутизации
Объеденение сетей — умеет объеденять сети через обычный интернет
IPv4/v6 — по какому протоколу работат сеть
Авто-настройка — позволяет пользоватся сетью без установки какого-либо другого ПО
Разработка — статус разработки сети
Поддержка OS — какие операционные системы могут быть полноценным участником сети

Mesh сети и органы власти

Для государства, Mesh сети это двоякое явление, с одной стороны такой тип сетей позволяет за меньшие деньги подключить к сети удаленные регионы с минимальным количеством вложений, с другой стороны — трафик в таки сетях не может быть перехвачен и анализирован.

Какой стороны будет придерживаться наше правительство — станет известно в будущем, но уже сейчас в мире работают множество Mesh сетей, они построены на разных протоколах, у них разное сообщество, но они работают. en.wikipedia.org/wiki/List_of_wireless_community_networks_by_region

Как будут работать сети в ближайшем будущем

На данный момент, активнее всего разрабатывается набор протоколов cjdns, на таблице выше видно чего он может делать уже сейчас.

Так же сейчас идет разработка DNS системы для cjdns, что позволит сделать доменную систему распределенной, еще нет окончательного стандарта, но судя по всему будет выбран Bitcoin как средство для фиксирования регистрации доменов, как только будет утвержден стандарт DNS в cjdns — я непременно расскажу об этом.

Но на DNS все не заканчивается, сейчас происходит тестирование и разработка полноценного движка Mesh сети (части которая отвечает за автоматические нахождение пиров рядом и подключение к ним) .

Как только две эти части будут реализованы можно сказать что у нас есть готовая реализация набора протоколов для организации полноценной Mesh сети.

На данный момент, к сожалению, не одна из доступных реализаций не может считаться полноценной Mesh сетью из-за отсутствия тех или иных функций.

Еще про Mesh:

cjdns

Hyperboria: Интернет 2.0
Hyperboria: Как все устроено
Hyperboria: Маршрутизацияи

Netsukuku

Netsukuku — свой собственный интернет
ANDNA — служба именования узлов сети Netsukuku

DTN

Сети, устойчивые к разрушению, скоро вступят в строй

Serval (B.A.T.M.A.N-adv)

Абоненты всегда будут в зоне доступа

ссылка на оригинал статьи http://habrahabr.ru/post/196562/

.

FILED UNDER : IT

Submit a Comment

Must be required * marked fields.

:*
:*