O que é topologia de rede de malha?

Existem muitas maneiras diferentes de construir umrede de computadores. A topologia de rede de malha está lentamente se tornando o novo padrão ouro para redes domésticas, mas o que significa ter uma "topologia de malha"?

Vamos explicar as coisas mais importantes que você precisa saber sobre a topologia de rede, por que a tecnologia de malha é única e por que está se tornando tão popular.

No contexto da ciência e das redes da computação, a topologia refere -se a como os elementos de uma rede estão ligados juntos. Ele descreve quais nós em uma rede podem se comunicar diretamente antes de passar por outro nó.

Outros tipos de topologia de rede

Existem cinco tipos gerais de topologia de rede, cada um com suas vantagens e desvantagens.

Topologia de ônibus linear As redes têm todos os nós conectados a um único cabo. Este cabo é conhecido como uma conexão "backbone", com um "Terminator" em cada extremidade deste cabo principal. Os dados fluem apenas em uma direção de cada vez, conhecida como sistema "meio duplex".

Esta é uma configuração de rede simples que não requer muito cabeamento. No entanto, a fraqueza em uma topologia de ônibus é que toda a rede para de funcionar se algo der errado com o cabo da espinha dorsal. Também é difícil identificar qual dispositivo na rede pode estar causando problemas, fazendo com que a solução de problemas consumis.

Topologia de anel As redes não têm um único cabo com os terminadores em cada extremidade. Em vez disso, todos os nós estão dispostos em círculo, com todos os nó sempre tendo outro nó de ambos os lados. Diferentemente das redes de topologia de ônibus lineares, as redes de topologia de anel operam em um modo complexo completo para que os dados possam ser enviados e recebidos simultaneamente. Como a topologia de ônibus, qualquer falha no cabo reduz toda a rede.

Topologia em estrela As redes são o tipo mais comum de rede doméstica hoje. Aqui, todos os nós da rede têm uma conexão direta com um dispositivo central. Este pode ser um interruptor de rede, hub ou roteador. Todo o tráfego de rede flui através deste dispositivo primário.

Uma desvantagem dessa topologia é o potencial de congestionamento da rede e, é claro, o dispositivo hub como um único ponto de falha. Também requer muito mais cabeamento do que as topologias de rede acima em uma rede com fio.

No entanto, na maioria das redes domésticas, isso não é um problema, pois a maioria dos dispositivos está conectada ao roteador sem fio usando Wi-Fi, com Ethernet reservado para um punhado de dispositivos.

Topologia de árvores (também conhecida como topologia em estrela expandida, também conhecida como topologia hierárquica) leva a idéia de uma rede de topologia em estrela e a expande para uma arquitetura semelhante a uma árvore. Por exemplo, seu roteador doméstico é o centro da sua topologia em estrela, mas é um nó em uma estrela maior com um roteador local, que é um nó em uma estrela ainda maior.

As diferentes redes de topologia em estrela também estão conectadas a um cabo de backbone, de modo que o "tronco" da topologia de árvores é uma rede de ônibus linear, e as "ramificações" são redes de topologia em estrela.

Lembre -se desses projetos gerais de rede à medida que descompactarmos a topologia de malha.

Topologia de malha

Uma rede de topologia de malha oferece uma conexão direta entre dois nós. Ao contrário das topologias de ônibus ou anel, o tráfego de rede não precisa passar por todos os nó da rede para chegar ao seu destino. O tráfego de rede também não precisa passar por um centro central, como acontece com uma topologia em estrela. Quaisquer dois nós podem se comunicar em particular, sem chance de que mais ninguém na rede possa escutar.

Isso é verdade malha completa redes, mas existem dois tipos de topologia de rede de malha, então vamos descompactar brevemente o primeiro.

Topologia completa de malha versus topologia parcial de malha

Existem dois tipos de topologia de malha. Em Malha completa redes, todo O nó na rede tem uma conexão ponto a ponto com todos os outros nó. Isso significa que não importa onde dois nós estejam localizados na rede, há uma conexão direta com fio ou sem fio entre eles. Isso requer a fiação mais complexa com o número de conexões rapidamente com cada nó adicionado.

A Malha parcial A rede tem a mesma filosofia básica em seu design que os nós da rede se conectam diretamente a outros nós, mas nem todos os nó estão conectados a todos os outros nós. Cada nó está conectado a pelo menos um outro nó, e geralmente mais de um, mas a malha parcial não é tão complexa.

As vantagens da topologia de malha

A principal vantagem de uma rede de malha completa são conexões redundantes. Mesmo que uma conexão direta entre qualquer número de nós falhe, eles sempre podem passar por outro nó de rede, mesmo que não seja tão rápido. Melhor ainda, é fácil identificar onde a falha é por design, então consertar as coisas é relativamente fácil.

Nesse sentido, as redes de malha completas são como a Internet como um todo, onde pelo menos uma rota viável para transmissão de dados está sempre disponível, mesmo que grandes segmentos de rede caam. As redes parciais de malha oferecem menos redundância, embora os designers de rede possam se concentrar em dar aos nós mais críticos mais conexões, equilibrando redundância, custo e complexidade.

Além de ser redundante, as redes de malha têm uma vantagem significativa em relação ao desempenho da rede, pois todos os nós podem enviar e receber dados simultaneamente, escolhendo as rotas mais eficientes através da rede. Isso significa desempenho confiável e de baixa latência, perfeita para configurações de IoT (Internet of Things) em casas inteligentes.

As redes de malha têm privacidade excepcional, já que os dados se movem entre dispositivos de rede em sistemas de malha completos.

Finalmente, as redes de malha têm excelente escalabilidade sem afetar negativamente o desempenho da rede ou a largura de banda. Uma rede de malha pode crescer organicamente com o tempo adicionando novos nós e conectando -os aos nós mais próximos (malha parcial) ou em todas as outras notas (malha completa).

As desvantagens da topologia de malha

As duas principais desvantagens da topologia de malha são custos e complexidade. As configurações parciais de malha ajudam.

Redes de malha têm maior consumo de energia do que outros tipos de rede. Isso ocorre porque todos os nós devem estar ativos e ativados para fornecer caminhos de roteamento para dados. Há também uma carga de manutenção significativa, pois os nós individuais que desenvolvem problemas por qualquer motivo devem ser corrigidos ou substituídos para manter o desempenho da rede.

Redes de malha sem fio em casa

As redes da área local (LANs) usadas em casa são tradicionalmente redes de topologia em estrela. Todos os dispositivos se conectam a um roteador central, seja por Wi-Fi ou Ethernet. A necessidade de conectividade da Internet em toda a casa está crescendo com a ascensão de dispositivos inteligentes e eletrodomésticos.

Um dispositivo centralizado pode causar gargalos de desempenho e limitar o alcance de conexões com fio e sinais sem fio sem usar repetidores ou extensores. Os repetidores e extensores vêm com configurações complexas e pior desempenho da rede, por isso não são a solução ideal para redes de casa inteira.

Os roteadores de rede de malha na casa são um exemplo de redes parciais de malha ou talvez um tipo de topologia híbrida. Nem todos os nós estão conectados a cada nó. Em vez disso, o nó primário se conecta à WAN (Wide Area Network), que é outra maneira de se referir à Internet maior além da sua rede doméstica.

Esse nó primário está conectado diretamente a dispositivos como laptops e smartphones, mas também configura conexões sem fio dedicadas a outras unidades de rede de malha. Cada roteador de malha se conecta à seguinte unidade de malha com a melhor velocidade de conexão e confiabilidade. Essa conexão pode ser sobre Wi-Fi ou através da Ethernet "backhaul", onde um cabo de alta velocidade conecta algumas unidades de roteador de malha.

À medida que os dispositivos se movem pela casa, eles são entregues perfeitamente entre as unidades de malha, pois cada um transmite o caminho para a Internet. Nós do cliente, como smartphones, não são usados ​​como parte da malha. Nenhum tráfego é roteado através de um dispositivo cliente diretamente para outro. Todo o tráfego passa para o nó do roteador de malha mais próximo. Se você deseja expandir a rede para melhorar o desempenho ou a cobertura, adicione mais unidades de malha.

Como você pode ver, as redes sem fio “malha” para uso doméstico não correspondem ao modelo de uma rede de malha real. Em vez disso, é mais como ter várias redes de estrela-topologia ligadas por um conjunto de subconexões de malha dedicadas.

Ainda assim, esta é a solução de rede doméstica mais avançada e perfeita. Um que podemos recomendar a qualquer pessoa, assumindo que seu orçamento se estenderá a esta nova tecnologia.