Esistono molti modi diversi per creare un rete di computer. La topologia di rete mesh sta lentamente diventando il nuovo standard di riferimento per le reti domestiche, ma cosa significa avere una "topologia mesh"?
Spiegheremo le cose più importanti che devi sapere sulla topologia di rete, perché la tecnologia mesh è unica e perché sta diventando così popolare.
Cosa significa "Topologia"?
La topologia si riferisce al modo in cui le cose sono disposte le une rispetto alle altre. Ad esempio, la mappa topologica di un'area non viene utilizzata molto per la navigazione dettagliata, ma mostra la disposizione "quadro generale" dei punti di interesse.
Nel contesto dell'informatica e delle reti, la topologia si riferisce al modo in cui gli elementi di una rete sono collegati tra loro. Descrive quali nodi su una rete possono comunicare direttamente prima di passare attraverso un altro nodo.
Altri tipi di topologia di rete
Esistono cinque tipi generali di topologia di rete, ciascuno con i suoi vantaggi e svantaggi.
Le retiTopologia a bus lineare hanno tutti i nodi collegati a un singolo cavo. Questo cavo è noto come connessione "dorsale", con un "terminatore" a ciascuna estremità del cavo principale. I dati fluiscono solo in una direzione alla volta, un sistema noto come "half-duplex".
Si tratta di una configurazione di rete semplice che non richiede molti cavi. Tuttavia, il punto debole di una topologia a bus è che l’intera rete smette di funzionare se qualcosa va storto con il cavo dorsale. È anche difficile individuare quale dispositivo sulla rete potrebbe causare problemi, rendendo la risoluzione dei problemi dispendiosa in termini di tempo.
Le reti con
topologia ad anello non hanno un singolo cavo con terminatori su ciascuna estremità. Invece, tutti i nodi sono disposti in cerchio, e ogni nodo ha sempre un altro nodo su entrambi i lati. A differenza delle reti con topologia a bus lineare, le reti con topologia ad anello funzionano in modalità full-duplex in modo che i dati possano essere inviati e ricevuti simultaneamente. Come nella topologia del bus, qualsiasi guasto nel cavo fa crollare l'intera rete.
Le reti
Topologia a stella sono oggi il tipo più comune di rete domestica. Qui tutti i nodi della rete hanno un collegamento diretto con un dispositivo centrale. Può trattarsi di uno switch di rete, un hub o un router. Tutto il traffico di rete scorre attraverso questo dispositivo primario..
Uno svantaggio di questa topologia è la potenziale congestione della rete e, ovviamente, il dispositivo hub come singolo punto di guasto. Richiede inoltre molti più cavi rispetto alle topologie di rete sopra indicate in una rete cablata.
Tuttavia, nella maggior parte delle reti domestiche, questo non è un problema poiché la maggior parte dei dispositivi è collegata al router wireless tramite Wi-Fi, con Ethernet riservata a una manciata di dispositivi.
Topologia ad albero (detta anche Topologia a stella espansa, detta anche Topologia gerarchica) prende l'idea di una rete con topologia a stella e la espande in un'architettura ad albero. Ad esempio, il router di casa è il centro della tua topologia a stella, ma è un nodo su una stella più grande con un router locale, che è un nodo su una stella ancora più grande.
Le diverse reti con topologia a stella sono inoltre collegate a un cavo dorsale, quindi il "tronco" della topologia ad albero è una rete a bus lineare e i "rami" sono reti con topologia a stella.
Tieni a mente questi progetti generali di rete mentre decomprimiamo la topologia mesh.
Topologia mesh
Una rete con topologia mesh offre una connessione diretta tra due nodi qualsiasi. A differenza delle topologie bus o ad anello, il traffico di rete non deve passare attraverso tutti i nodi della rete per raggiungere la sua destinazione. Né il traffico di rete deve passare attraverso un hub centrale come avviene con una topologia a stella. Due nodi qualsiasi possono comunicare in privato, senza alcuna possibilità che qualcun altro sulla rete possa origliare.
Questo vale per le reti full mesh, ma esistono due tipi di topologia di rete mesh, quindi decomprimiamo brevemente la prima.
Topologia mesh completa e topologia mesh parziale
Esistono due tipi di topologia mesh. Nelle reti Full Mesh , ogninodo della rete ha una connessione punto a punto con ogni altro nodo. Ciò significa che, indipendentemente da dove si trovano due nodi sulla rete, esiste una connessione diretta cablata o wireless tra di loro. Ciò richiede il cablaggio più complesso con un numero di connessioni rapido con ogni nodo aggiunto.
Una rete Partial Mesh ha nella sua progettazione la stessa filosofia di base secondo cui i nodi della rete si connettono direttamente ad altri nodi, ma non tutti i nodi sono collegati a tutti gli altri nodi. Ogni nodo è connesso ad almeno un altro nodo, e spesso a più di uno, ma la mesh parziale non è altrettanto complessa..
I vantaggi della topologia mesh
Il vantaggio principale di una rete full mesh sono le connessioni ridondanti. Anche se una connessione diretta tra un numero qualsiasi di nodi fallisce, possono sempre passare attraverso un altro nodo di rete, anche se non è così veloce. Ancora meglio, è facile individuare dove si trova l'errore in base alla progettazione, quindi sistemare le cose è relativamente facile.
In questo senso, le reti full mesh sono come Internet nel suo insieme, dove è sempre disponibile almeno un percorso praticabile per la trasmissione dei dati, anche se grandi segmenti di rete non funzionano. Le reti mesh parziali offrono meno ridondanza, anche se i progettisti della rete possono concentrarsi sul fornire ai nodi più critici il maggior numero di connessioni, bilanciando ridondanza, costi e complessità.
Oltre ad essere ridondanti, le reti mesh presentano un vantaggio significativo per quanto riguarda le prestazioni della rete poiché tutti i nodi possono inviare e ricevere dati simultaneamente, scegliendo i percorsi più efficienti attraverso la rete. Ciò significa prestazioni di rete affidabili e a bassa latenza, perfette per le configurazioni IoT (Internet of Things) nelle case intelligenti.
Le reti mesh godono di una privacy eccezionale poiché i dati si spostano tra i dispositivi di rete in sistemi mesh completi.
Infine, le reti mesh hanno un'eccellente scalabilità senza influire negativamente sulle prestazioni della rete o sulla larghezza di banda. Una rete mesh può crescere organicamente nel tempo aggiungendo nuovi nodi e collegandoli ai nodi più vicini (mesh parziale) o a tutte le altre note (mesh completa).
Gli svantaggi della topologia mesh
I due principali svantaggi della topologia mesh sono il costo e la complessità. Le configurazioni mesh parziali aiutano a bilanciare questi problemi, ma una rete cablata full-mesh è come una ragnatela di connessioni.
Le reti mesh hanno un consumo energetico maggiore rispetto ad altri tipi di rete. Questo perché tutti i nodi devono essere attivi e accesi per fornire percorsi di instradamento per i dati. C'è anche un onere di manutenzione significativo poiché i singoli nodi che sviluppano problemi per qualsiasi motivo devono essere riparati o sostituiti per mantenere le prestazioni della rete.
Reti mesh wireless in casa
Le reti locali (LAN) utilizzate in casa sono tradizionalmente reti con topologia a stella. Tutti i dispositivi si connettono a un router centrale, tramite Wi-Fi o Ethernet. La necessità di connettività Internet in tutta la casa sta crescendo con l'aumento dei dispositivi intelligenti e degli elettrodomestici..
Un dispositivo centralizzato può causare colli di bottiglia nelle prestazioni e limitare la portata sia delle connessioni cablate che dei segnali wireless senza utilizzare ripetitori o estensori. I ripetitori e gli extender sono dotati di configurazioni complesse e prestazioni di rete peggiori, quindi non sono la soluzione ideale per la rete domestica.
I router di rete mesh domestici sono un esempio di reti mesh parziali o forse un tipo di topologia ibrida. Non tutti i nodi sono collegati a ogni nodo. Invece, il nodo primario si connette alla WAN (Wide Area Network), che è un altro modo di riferirsi a Internet più vasto oltre la rete domestica.
Quel nodo primario è collegato direttamente a dispositivi come laptop e smartphone, ma configura anche connessioni wireless dedicate ad altre unità di rete mesh. Ogni router mesh si connette alla successiva unità mesh con la migliore velocità di connessione e affidabilità. La connessione può avvenire tramite Wi-Fi o tramite "backhaul" Ethernet, in cui un cavo ad alta velocità collega alcune unità router mesh.
Mentre i dispositivi si spostano all'interno della casa, vengono trasferiti senza problemi tra le unità mesh poiché ciascuna di esse trasmette il percorso a Internet. I nodi client come gli smartphone non vengono utilizzati come parte della mesh. Nessun traffico viene instradato da un dispositivo client direttamente a un altro. Tutto il traffico passa al nodo del router mesh più vicino. Se desideri espandere la rete per migliorare le prestazioni o la copertura, aggiungi più unità mesh.
Come puoi vedere, le reti wireless "mesh" per uso domestico non corrispondono esattamente al modello di una rete mesh reale. Invece, è più come avere diverse reti con topologia a stella collegate tra loro da una serie di sottoconnessioni mesh dedicate.
Tuttavia, questo è il più avanzato e soluzione di rete domestica senza soluzione di continuità. Uno che possiamo consigliare a chiunque, presupponendo che il tuo budget sia sufficiente per questa nuova tecnologia.
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