Was ist ein Mesh-Netzwerk und wie funktioniert es?

Was ist ein Maschennetz?

Mesh-Netzwerke sind die neue Technologie im Bereich der drahtlosen Kommunikation. Der Hauptzweck des Mesh-Netzwerks besteht darin, das Wi-Fi-/Internet-Signal in jede Ecke des Hauses zu übertragen. Mesh-Netzwerke schaffen mehrere Routen zwischen den angeschlossenen Knoten, um die Informationen zu übertragen. Die Datenübertragungsrate in einem Mesh-Netzwerk ist im Vergleich zu einem einfachen Netzwerk sehr hoch. Da das Mesh-Netzwerk über zu viele Routen verfügt, gibt es keine Hürden bei der Datenübertragung. Daher werden die Daten im Mesh-Netzwerk mit einer hohen Rate übertragen. Die Mesh-basierte Netzwerktopologie wird vor allem in großen Organisationen und Büros verwendet, und irgendwie wird sie auch in den Büros verwendet. Wenn einer der Knoten im Mesh-Netzwerk ausfällt, werden die Daten über einen anderen Knoten übertragen. Mehrere Router und schaltet werden in dem großen Mesh-Netzwerk verwendet, und diese Switches und der Router verhalten sich wie die Knoten im Mesh-Netzwerk. Die Topologie des Mesh-Netzwerks hängt vollständig von der Struktur des Gebäudes ab. Ein Mesh-Netzwerk kann ein riesiges Gebiet abdecken, da es Hunderte von drahtlosen Mesh-Knoten haben kann.  

Mesh-Netzwerke verwenden mehrere kleine Router oder Geräte, um ein großes Netzwerk abzudecken. Im Mesh-Netzwerk fungiert ein Gerät als zentraler Knoten, und alle anderen Geräte sind mit dem zentralen Gerät oder Knoten verbunden. Der zentrale Hauptknoten ist direkt mit dem Internetdienstanbieter verbunden. Mesh-Netzwerke lassen sich leicht über mobile Anwendungen verwalten. Sie können alle Mesh-Netzwerke mit Hilfe der mobilen Anwendung steuern. Sie können die Daten überwachen, Netzwerkprobleme einfach verwalten und auch die Priorität jedes Geräts über die mobile Anwendung festlegen. Sie können mobile Anwendungen verwenden, um Ihr Netzwerk von Ihrem Smartphone aus zu betreiben und es von überall und zu jeder Zeit zu verwalten.

Wie bereits erwähnt, wird das Mesh-Netzwerk vor allem in großen Organisationen, Büros und großen Haushalten verwendet, da das Mesh-Netzwerk zu viele Router verwendet, die zusammenarbeiten. Diese Router decken alle Bereiche des Hauses, der Organisation und des Büros ab. Da sich die Technologie weiterentwickelt, steigt der Wert des Mesh-Netzwerks in großen Haushalten und Unternehmen von Tag zu Tag.

Arten von Mesh-Netzwerken:

Es gibt sechs verschiedene Arten von Mesh-Netzwerken:

1. Wi-Fi Mesh-Netzwerk

In einem Wi-Fi-Mesh-Netzwerk sind mehrere Geräte über eine drahtlose Verbindung miteinander verbunden. Im Wi-Fi-basierten Mesh-Netzwerk fungiert ein Gerät als Haupt-Wi-Fi-Router und alle anderen Geräte sind drahtlos mit dem Hauptknoten verbunden. Die meisten Menschen nutzen das Wi-Fi-basierte Mesh-Netzwerk, weil seine Kosten im Vergleich zu einem kabelgebundenen Mesh-Netzwerk sehr niedrig sind. Der größte Nachteil des Wi-Fi-Mesh-Netzwerks ist, dass es nur eine begrenzte Anzahl mobiler Geräte unterstützt. Im Wi-Fi-Mesh-Netzwerk ist kein Kabel für die Verbindung erforderlich. Die gesamte Kommunikation erfolgt drahtlos zwischen den Knotenpunkten. Dieses Wi-Fi-Netz unterscheidet sich völlig von einem einfachen Wi-Fi-Netz. Mesh-Netzwerk-basiertes Wi-Fi verwendet spezielle Funkknoten, die nicht wie im einfachen Wi-Fi-basierten Netzwerk mit einem kabelgebundenen Hafen verbunden sind. Das Mesh-Netzwerk wählt automatisch den nächstgelegenen Hop, um die Daten mit höheren Raten zu übertragen. Das Mesh-basierte Wi-Fi-Netz ist schneller als das einfache Wi-Fi-Netz, das mit einem einfachen Zugangspunkt. Die Knoten, die zwischen den Eingangs- und den Ausgangsknoten liegen, fungieren als Weiterleitungsknoten und wählen die besten Routen aus und senden die Daten an das nächste Gerät.

2. Kabelgebundenes Maschennetz

In einem kabelgebundenen Mesh-Netzwerk sind mehrere Geräte über eine kabelgebundene Verbindung verbunden. Alle Knoten, die mit dem kabelgebundenen Mesh-Netzwerk verbunden sind, müssen über einen Ethernet-Anschluss verfügen. Der Router fungiert als Hauptrouter im kabelgebundenen Mesh-Netzwerk. Alle anderen Knoten sind mit diesem Hauptrouter verbunden. Für das kabelgebundene Netzwerk sind einige zusätzliche Geräte erforderlich. Der Router oder die Knoten, die zwischen den verschiedenen Knoten eingesetzt werden, fungieren als Brückenknoten. Ein kabelgebundenes Mesh-Netzwerk ist teurer als ein Wi-Fi-basiertes Mesh-Netzwerk. Die Kosten des kabelgebundenen Mesh-Netzwerks hängen vollständig davon ab, wie viele Knoten für das gesamte Netzwerk erforderlich sind.

3. Hybrides Maschennetz

Ein hybrides Mesh-Netz ist eine Kombination aus beiden Netzen. Das hybride Mesh-Netzwerk unterstützt sowohl das kabelgebundene Mesh-Netzwerk als auch das drahtlose Mesh-Netzwerk. Durch die Verwendung des Hybridnetzes können zwei verschiedene Arten von Netzen miteinander kommunizieren. Bei Verwendung der kabelgebundenen Schnittstelle decken die Hybrid-Knoten einen größeren Bereich ab. Da jeder Knoten über die drahtlose Schnittstelle mit anderen Geräten kommunieren kann, gibt es im Gegensatz zu Wi-Fi-Netzwerken keine Konnektivitätsverzögerungen.

4. Client-basierte Maschenarchitektur Netzwerk

In einem clientbasierten Mesh-Netzwerk sind alle Client-Knoten mit Peers zu Peers verbunden. In einem clientbasierten Mesh-Netzwerk fungieren alle Knoten als Datenübertragungsknoten. Bei dieser Art von Netzwerk fungiert das Client-Endgerät als Mesh-Router und sendet Daten an alle Geräte.

5. Vollständige Maschentopologie

Es gibt zwei Arten von Full-Mesh-Topologien, die auf den Anforderungen und dem Budget basieren. Wenn die Full-Mesh-Topologie kabelgebunden ist, ist jedes Gerät mit den anderen Geräten über ein Kabel verbunden. Im Vergleich zu anderen Netzwerktopologien bietet die Full-Mesh-Topologie ein hohes Maß an Redundanz. Der wesentliche Vorteil einer Full-Mesh-Topologie besteht darin, dass es immer eine Ersatzroute zum Ziel gibt, falls eine Verbindung zwischen zwei Geräten ausfällt. In der Full-Mesh-Topologie werden sowohl eine Site-to-Site-Redundanz der WAN-Verbindung als auch eine Redundanz der Server-Verbindung erreicht.

6. Partielle Maschentopologie

Eine partielle Mesh-Topologie ist dasselbe wie die vollständige Mesh-Topologie. In einem partiellen Netz sind nicht alle Geräte direkt mit anderen Geräten verbunden. Nur einige Geräte sind mit anderen Geräten verbunden. Einige Geräte in einer Partial-Mesh-Topologie sind mit vielen anderen Geräten verbunden, während andere nur mit einem oder zwei Geräten verbunden sind. In der Partial-Mesh-Topologie können leicht neue Geräte hinzugefügt werden. Das Hinzufügen zusätzlicher Geräte verhindert nicht, dass die Nachricht gesendet wird. Die Mesh-Topologie erfordert auch weniger Verwaltungs- und Infrastrukturarbeit. Wenn Sie den Abdeckungsbereich eines Netzwerks vergrößern müssen, kann ein Netzwerk mit partieller Mesh-Topologie nützlich sein. Dies liegt daran, dass Mesh-Netzwerkknoten als Datenrepeater dienen. Dadurch ist das Netz widerstandsfähiger.

Wie funktioniert das Mesh-Netzwerk?

Die Geräte, die im Mesh-Netzwerk verwendet werden, können mit Hilfe der Software einfach verwaltet werden. Im Mesh-Netzwerk fungiert ein Gerät als Hauptgerät. Das Hauptgerät ist direkt mit dem Internetdienst verbunden und alle anderen Geräte sind direkt mit dem Hauptgerät verbunden. Das Mesh-Netzwerk verwendet Flooding- und Routing-Techniken, um die Daten an das nächste Gerät zu übertragen. Wenn das Mesh-Netzwerk die Routing-Techniken verwendet, bewegt sich die Nachricht von einem Knoten zu einem anderen Knoten und umgekehrt und erreicht ihr Ziel. Der Hauptvorteil des Mesh-Netzwerks besteht darin, dass es, wenn eine Verbindung unterbrochen wird, kontinuierlich eine neue Verbindung mit einem anderen Gerät herstellt und Daten kontinuierlich überträgt. Mesh-Netzwerke verfügen über einen Selbstbehandlungsalgorithmus, der dabei hilft, eine neue Verbindung herzustellen, wenn eine Verbindung unterbrochen ist. Häufig gibt es mehrere Wege, um von einem Ort zum anderen zu gelangen.

Mesh-Netzwerke verwenden auch die Flooding-Technik, um die Daten zu übertragen. Wenn eines der Geräte im Netzwerk Daten sendet, werden sie an alle Geräte im Netzwerk übertragen. Ein Teil der Knoten sendet Daten, da möglicherweise nicht alle Knoten gleichzeitig erreichbar sind. Ein Teil der Daten ist auf jedem Knoten vorhanden. Um den Durchsatz zu erhöhen, wählt ein Protokoll die Absender für jede Datenübertragung aus.

Anwendungsfälle des Maschennetzes

Mesh-Netzwerke werden meist in großen Organisationen und in großen Haushalten eingesetzt. Die Größe des Mesh-Netzwerks hängt vollständig von der Größe des Hauses oder der Organisation ab. Mesh-Netzwerke werden meist im Bereich des IoT eingesetzt. Drahtlose Mesh-Netzwerke sind eine gute Wahl, wenn Sie an einem IoT-basierten Projekt arbeiten. Mesh-Netzwerke können verwendet werden für:

• Maschennetz für die Überwachung von Elektrizitäts- und Mikrogrids.
• Mesh-Netzwerk für die Hausüberwachung.
• Maschennetze werden in Sicherheitssystemen eingesetzt.
• Maschennetze werden nur in städtischen Systemen wie der Straßenbeleuchtung und sensorgestützten Messungen eingesetzt.
• Maschennetze werden auch in der Großindustrie eingesetzt, um das gesamte System der Industrie zu steuern und zu überwachen.

Vorteile des Mesh-Netzwerks

• Mesh-Netzwerke haben im Vergleich zu einfachen Netzwerken eine bessere Abdeckung. Im Mesh arbeiten viele Geräte zusammen, die alle Bereiche des Hauses oder der Organisation abdecken. Alle Geräte im Mesh-Netzwerk arbeiten zusammen und sorgen dafür, dass das starke Funksignal jeden Winkel des Hauses oder der Organisation erreicht. Das ist viel besser als ein einfaches Wi-Fi-Netzwerk.
• Im Mesh-Netzwerk gibt es keine tote Zone. In einem einfachen Wi-Fi-Netzwerk, in dem nur ein Zugangspunkt für das Wi-Fi verwendet wird, ist die Signalstärke schwach und es entsteht eine tote Zone, aber im Mesh-Netzwerk arbeiten viele Geräte zusammen und decken alle Ecken des Hauses ab, sodass das Mesh-Netzwerk die tote Zone beseitigt.
• Die meisten Mesh-Systeme werden mit einer einfach zu bedienenden Smartphone-App geliefert. Mit der App können Sie mehr über die Funktionsweise Ihres Systems erfahren. Das bedeutet, dass Sie nicht mehr von einem großen Unternehmen abhängig sind, das als Vermittler für Ihr System fungiert. Sie haben die Kontrolle über das gesamte Netzwerk mit nur einem Finger.
• Mesh-Netzwerke sind stabiler als andere Netzwerke. Wenn eine der Verbindungen im Mesh-Netz ausfällt, werden die Daten über eine andere Verbindung übertragen, so dass es im Mesh-Netz keine Ausfallzeiten gibt und es stabiler ist.
• In einem Mesh-Netzwerk kann ein Gerät direkt mit einem anderen Gerät kommunizieren, ohne den Hauptrouter oder die Geräte einzubeziehen.
• Im Mesh-Netzwerk ist kein Hochleistungssignal erforderlich. Es ist nicht erforderlich, dass jedes Gerät im Netzwerk ein Signal aussendet, das stark genug ist, um den Hauptzugangspunkt zu erreichen.
• Mesh-Netzwerke bieten eine bessere Sicherheit als ein einfaches Netzwerk. Wenn eines der Geräte im Mesh-Netzwerk kompromittiert wird, ist dieses Gerät leicht austauschbar und beeinträchtigt nicht das gesamte Netzwerk.

Nachteile des Mesh-Netzwerks

• Ein Maschennetz ist kostspieliger als ein einfaches Netz. Mesh-Netzwerke werden meist in großen Organisationen eingesetzt. Da im Mesh-Netzwerk viele Geräte verwendet werden, ist es teurer als ein einfaches Wi-Fi-Netzwerk.
• Aufgrund des großen Netzwerks und der vielen Geräte im Mesh-Netzwerk ist es für eine einzelne Person schwierig, das gesamte Netzwerk zu verwalten.
• Mesh-Netzwerke sind komplexer als andere Netzwerke. Jeder Knoten im Mesh-Netzwerk fungiert als Router und sendet Nachrichten an die anderen Geräte. Wenn also einer der Knoten ausfällt, ist es schwierig, eine Fehlersuche durchzuführen.
• Die Latenzzeit kann bei WANs mit geringerer Leistung ein Problem darstellen, da möglicherweise nicht genügend Verarbeitungsleistung für die Nachrichtenübermittlung vorhanden ist.

Unterschied zwischen Mesh-Netzwerken und einem Wi-Fi Range Extender:

• Der Wi-Fi Range Extender deckt nur einen kleinen Bereich ab und löst alle Verbindungsprobleme in einem kleineren Bereich, aber das Mesh-Netzwerk deckt einen großen Bereich ab und verbindet alle Geräte in einem größeren Bereich, und es wird meist in großen Büros oder Industrien verwendet. Ein Wi-Fi Range Extender ist gut für kleine Büros.
• Wenn die Wi-Fi-Extender konfiguriert sind, erstellt Wi-Fi-Extender ihr eigenes Netzwerk, dann schaltet der Benutzer manuell von einem Netzwerk zum anderen Netzwerk, sondern in Mesh-Netzwerken, auf der anderen Seite, erstellen Sie eine nahtlose Verbindung, was bedeutet, dass Geräte i1TP14Sofort eine Verbindung mit dem nächstgelegenen Knoten.
• Wi-Fi-Extender sind einfach einzurichten, aber die Einrichtung von Mesh-Netzwerken ist schwieriger. Mesh-Netzwerke verwenden heute eine benutzerfreundliche Schnittstelle, um die Einrichtung so schnell und einfach wie möglich zu gestalten. Die Einrichtungszeit für das gesamte System beträgt oft weniger als 15 Minuten.
• Das Mesh-Netzwerk ist teurer als der Wi-Fi Range Extender.

Schlussfolgerung

Ein drahtloses Mesh-Netzwerk verbessert die Funkabdeckung. Ein Mesh-Netzwerk ist intelligenter als ein einfaches Wi-Fi-Netzwerk und bietet eine bessere Leistung und deckt auch einen größeren Bereich ab. Mesh-Netzwerke sind eine hervorragende Möglichkeit, schlechte Internetverbindungen an schwer zugänglichen Orten wie dem Keller, dem Hinterhof, der Garage usw. zu beheben. Sie sind zwar nicht in jedem Fall die ideale Option, aber in den meisten Situationen die beste.