O que é uma rede em malha e como funciona?

O que é a rede Mesh

A rede em malha é a nova tecnologia no domínio da tecnologia sem fios. O principal objetivo da rede em malha é transmitir o sinal de Wi-Fi/internet em todos os cantos da casa. A rede em malha cria várias rotas entre os nós ligados para transmitir a informação. A taxa de transmissão de dados na rede em malha é muito elevada em comparação com uma rede simples. Como a rede em malha tem demasiadas rotas, não existe qualquer obstáculo à transmissão de dados. Assim, os dados são transmitidos na rede em malha a um ritmo elevado. A topologia de rede em malha é sobretudo utilizada em grandes organizações e escritórios e, de certa forma, também é utilizada nos escritórios. Se um dos nós da rede em malha estiver em baixo, os dados são transmitidos através de outro nó. Vários routers e interruptores são utilizados na grande rede em malha e estes comutadores e o router comportam-se como nós na rede em malha. A topologia da rede em malha depende totalmente da estrutura do edifício. Uma rede em malha pode cobrir uma área enorme, uma vez que pode ter centenas de nós de malha sem fios.  

A rede em malha utiliza vários pequenos routers ou dispositivos para cobrir uma rede de grandes dimensões. Na rede em malha, um dispositivo actua como nó central e todos os outros dispositivos estão ligados a esse dispositivo ou nó central. O nó central principal está diretamente ligado ao fornecedor de serviços Internet. A rede em malha pode ser facilmente gerida através de uma aplicação móvel. É possível controlar todas as redes em malha utilizando a aplicação móvel. Pode monitorizar os dados, gerir facilmente os problemas da rede e definir a prioridade de qualquer dispositivo utilizando a aplicação móvel. Pode utilizar aplicações móveis para operar a sua rede a partir do seu smartphone e geri-la a partir de qualquer lugar e em qualquer altura.

Como já foi referido, a rede em malha é utilizada principalmente em grandes organizações, escritórios e casas grandes, porque a rede em malha utiliza muitos routers que funcionam em conjunto. Estes routers cobrem todas as áreas da casa, da organização e do escritório. À medida que a tecnologia vai sendo actualizada, o valor da rede em malha também vai aumentando nas grandes casas e nas organizações.

Tipos de redes em malha:

Existem seis tipos diferentes de redes em malha:

1. Rede em malha Wi-Fi

Na rede em malha Wi-Fi, vários dispositivos são ligados através de uma ligação sem fios. Na rede em malha baseada em Wi-Fi, um dispositivo actua como router Wi-Fi principal e todos os outros dispositivos estão ligados ao nó principal sem fios. A maioria das pessoas utiliza a rede em malha baseada em Wi-Fi porque o seu custo é muito baixo em comparação com uma rede em malha com fios. A principal desvantagem da rede em malha Wi-Fi é o facto de suportar apenas um número limitado de dispositivos móveis. Na rede em malha Wi-Fi, não é necessário qualquer cabo para a conetividade. Toda a comunicação entre os nós é efectuada sem fios. Esta rede Wi-Fi é totalmente diferente da rede Wi-Fi simples. A rede Wi-Fi em malha utiliza nós de rádio especiais que não se ligam ao porto com fios, tal como na rede Wi-Fi simples. A rede em malha seleciona automaticamente o salto mais próximo para transferir os dados a taxas mais elevadas. A rede Wi-Fi baseada em malha é mais rápida do que a rede Wi-Fi simples que funciona com um simples ponto de acesso. Os nós que se encontram entre os nós de entrada e de saída actuam como nós de encaminhamento, selecionam as melhores rotas e enviam os dados para o dispositivo seguinte.

2. Rede em malha com fios

Numa rede em malha com fios, vários dispositivos são ligados através de uma ligação com fios. Todos os nós que estão ligados à rede em malha com fios devem ter uma porta Ethernet. O router comporta-se como o router principal na rede em malha com fios. Todos os outros nós estão ligados a este router principal. Também é necessário algum equipamento adicional na rede com fios. O router ou os nós que são instalados entre os diferentes nós actuam como nós de ponte. A rede em malha com fios é mais cara do que a rede em malha baseada em Wi-Fi. O custo da rede em malha com fios depende totalmente do número de nós necessários para toda a rede.

3. Rede em malha híbrida

Uma rede em malha híbrida é a combinação de ambas as redes. A rede em malha híbrida suporta a rede em malha com fios e também suporta a rede em malha sem fios. Dois tipos diferentes de rede podem ser comunicados através da rede híbrida. Quando se utiliza a interface com fios, os nós da rede híbrida cobrem uma região maior. Como cada nó pode communicar com outros dispositivos através da interface sem fios, não existem atrasos de conetividade, ao contrário das redes Wi-Fi.

4. Rede de arquitetura em malha baseada em clientes

Numa rede em malha baseada no cliente, todos os nós clientes estão ligados entre si. Numa rede em malha baseada no cliente, todos os nós actuam como nós de transmissão de dados. Neste tipo de rede, o dispositivo do cliente final actua como um encaminhador de malha e envia dados para todos os dispositivos.

5. Topologia de malha completa

Existem dois tipos de topologia de malha completa com base nos requisitos e no orçamento. Se a topologia de malha completa for baseada em fios, cada dispositivo é ligado aos outros dispositivos através de fios. Quando comparada com outras topologias de rede, a topologia de malha completa oferece um elevado nível de redundância. A vantagem fundamental de uma topologia de malha completa é o facto de existir sempre uma rota de reserva para o destino no caso de uma ligação entre dois dispositivos falhar. Na topologia de malha completa, é possível obter redundância de conetividade WAN site a site e redundância de conetividade de servidor.

6. Topologia de malha parcial

Uma topologia de malha parcial é o mesmo que uma topologia de malha completa. Na malha parcial, todos os dispositivos não estão diretamente ligados a outros dispositivos. Apenas alguns dispositivos estão ligados a outros dispositivos. Alguns dispositivos numa topologia de malha parcial estão ligados a muitos outros dispositivos, enquanto outros estão ligados a apenas um ou dois. Novos dispositivos podem ser facilmente adicionados à topologia de malha parcial. A adição de dispositivos adicionais não impedirá que a mensagem seja enviada. A topologia em malha também exige menos trabalho de gestão e infraestrutura. Quando é necessário aumentar a área de cobertura de uma rede, uma rede de topologia em malha parcial pode ser útil. Isso ocorre porque os nós da rede mesh servem como repetidores de dados. Como resultado, a rede é mais resiliente.

Como funciona a rede Mesh?

Os dispositivos utilizados na rede em malha podem ser facilmente manipulados através da utilização do software. Na rede em malha, um dispositivo actua como dispositivo principal. O dispositivo principal está diretamente ligado ao serviço Internet e todos os outros dispositivos estão diretamente ligados ao dispositivo principal. A rede em malha utiliza técnicas de inundação e de encaminhamento para transmitir os dados ao dispositivo seguinte. Quando a rede em malha utiliza as técnicas de encaminhamento, a mensagem passa de um nó para outro e vice-versa e chega ao seu destino. A principal vantagem da rede em malha é que, se uma das ligações for interrompida, estabelece continuamente uma nova ligação com o outro dispositivo e transmite os dados continuamente. A rede em malha inclui um algoritmo de auto-gestão que ajuda a estabelecer uma nova ligação sempre que uma das ligações é interrompida. Existem frequentemente várias formas de ir de um sítio para outro.

A rede em malha também utiliza a técnica de inundação para transmitir os dados. Na técnica de inundação, quando um dos dispositivos da rede envia dados, transmite-os a todos os dispositivos que se encontram na rede. Uma parte dos nós envia dados porque nem todos os nós podem estar acessíveis ao mesmo tempo. Uma parte dos dados está presente em cada nó. Para aumentar o rendimento, um protocolo seleciona os remetentes para cada transmissão de dados.

Casos de utilização da rede Mesh

A rede em malha é maioritariamente utilizada em grandes organizações e em grandes casas. O tamanho da malha depende totalmente do tamanho da casa ou da organização. As redes em malha são mais utilizadas na área da IoT. A rede em malha sem fios é uma boa escolha se estiver a trabalhar num projeto baseado na IoT. A rede de malha pode ser utilizada para:

• Rede em malha utilizada na monitorização da eletricidade e das micro-redes.
• Rede em malha utilizada na monitorização doméstica.
• As redes em malha são utilizadas em sistemas de segurança.
• As redes em malha são utilizadas apenas em sistemas à escala da cidade, como a iluminação pública e a medição baseada em sensores.
• As redes em malha são também utilizadas nas grandes indústrias para controlar e monitorizar todo o sistema da indústria.

Vantagens da rede Mesh

• As redes em malha têm uma melhor cobertura em comparação com as redes simples. Na rede Mesh, muitos dispositivos trabalham em conjunto, cobrindo todas as áreas da casa ou da organização. Todos os dispositivos da rede Mesh trabalham em conjunto, o que garante que o sinal sem fios forte chega a todos os cantos da casa ou da organização. É muito melhor do que uma simples rede Wi-Fi.
• Na rede em malha, não ocorre qualquer zona morta. Na rede Wi-Fi simples, em que apenas é utilizado um ponto de acesso para o Wi-Fi, à medida que se afasta do dispositivo, a intensidade do sinal é fraca e ocorre uma zona morta, mas na rede em malha muitos dispositivos trabalham em conjunto e cobrem todos os cantos da casa, pelo que a rede em malha elimina a zona morta.
• A maioria dos sistemas de rede é fornecida com uma aplicação para smartphone fácil de utilizar. Pode utilizar a aplicação para saber mais sobre o funcionamento do seu sistema. Isto indica que já não está dependente de uma grande empresa para atuar como intermediário do seu sistema. Tem o controlo de toda a rede com apenas um dedo.
• As redes em malha têm mais estabilidade do que outras redes. Quando uma das ligações da rede em malha está em baixo e os dados são transmitidos através de outra ligação, não há tempo de paragem na rede em malha e há mais estabilidade.
• Na rede em malha, um dispositivo pode comunicar diretamente com outro dispositivo sem envolver o router principal ou os dispositivos.
• Não é necessário um sinal de alta potência na rede em malha. Não é necessário que todos os dispositivos da rede emitam um sinal suficientemente potente para chegar ao ponto de acesso principal.
• A rede em malha oferece mais segurança do que uma rede simples. Se um dos dispositivos da rede em malha estiver comprometido, esse dispositivo é facilmente substituível e não afecta toda a rede.

Desvantagens da rede em malha

• A rede em malha é mais dispendiosa do que uma rede simples. A rede em malha é sobretudo utilizada em grandes organizações. São utilizados muitos dispositivos na rede em malha, pelo que é mais dispendiosa do que a rede Wi-Fi simples.
• Devido à grande rede e ao grande número de dispositivos na rede em malha, é difícil gerir toda a rede por uma única pessoa.
• A rede em malha é mais complexa do que as outras redes. Cada nó da rede em malha actua como um encaminhador e envia mensagens para os outros dispositivos. Assim, se um dos nós estiver em baixo, é difícil resolver o problema.
• A latência pode ser um problema com WANs de baixa potência, uma vez que pode não haver poder de processamento suficiente para lidar com o envio de mensagens.

Diferença entre redes Mesh e um extensor de alcance Wi-Fi:

• O extensor de alcance Wi-Fi cobre apenas uma pequena área e resolve todos os problemas de conetividade numa área mais pequena, mas a rede em malha cobre uma área maior e liga todos os dispositivos numa área maior, sendo sobretudo utilizada em grandes escritórios ou indústrias. Um extensor de alcance Wi-Fi é bom para pequenos escritórios.
• Quando os extensores Wi-Fi são configurados, o extensor Wi-Fi cria a sua própria rede e, em seguida, o utilizador muda manualmente de uma rede para a outra, mas as redes em malha, por outro lado, criam uma ligação sem descontinuidades, o que significa que os dispositivos se ligam imediatamente ao nó mais próximo.
• O extensor Wi-Fi é fácil de configurar, mas a rede em malha é mais difícil de configurar. Atualmente, as redes em malha utilizam uma interface de fácil utilização para tornar a configuração tão rápida e fácil quanto possível. O tempo de configuração de todo o sistema é frequentemente inferior a 15 minutos.
• A rede em malha é mais dispendiosa do que o extensor de alcance Wi-Fi.

Conclusão

A rede sem fios em malha melhora a cobertura sem fios. A rede em malha é mais inteligente do que uma simples rede Wi-Fi e tem um melhor desempenho, cobrindo também uma área maior. As redes em malha são uma excelente forma de resolver problemas de ligação à Internet em locais de difícil acesso, como a cave, o quintal, a garagem, etc. Podem não ser a opção ideal em todas as circunstâncias, mas são a melhor opção na maioria das situações.