ما هي الشبكة اللاسلكية المتداخلة wireless mesh network

بالنسبة للشبكات اللاسلكية من الجيل التالي أعدت الشبكات المتداخلة اللاسلكية هي التقنية الأساسية، كما تتكون شبكات “WMN” من جهاز توجيه شبكي وعميل شبكي وتوفر شبكات “WMN” الوصول إلى الإنترنت عريض النطاق وتغطية الشبكة المحلية اللاسلكية، والاتصال بالشبكة لكل من العقد المتنقلة والثابتة.

ما هي الشبكات المتداخلة اللاسلكية WMN

الشبكات المتداخلة اللاسلكية (WMNs): هي شبكات اتصال تتألف من عقد راديوية يتم ترتيب العقد فيها في هيكل شبكي، والهيكل الشبكي هو ربط بين جميع العقد المتصلة بجميع العقد الأخرى في الشبكة.

يتم استخدام التوجيه في الشبكات المتداخلة من أجل تسليم الحزم من المصدر إلى الوجهة بكفاءة، كما تُستخدم ثلاثة أنواع من بروتوكولات التوجيه في شبكات الشبكات المتداخلة الخاصة “WMN”، وهي بروتوكول استباقي وتفاعلي ومختلط وكما أنّ البروتوكول المختلط هو أفضل البروتوكولات بالمقارنة مع الآخرين.

• “WMN” هي اختصار لـ “wireless mesh network”.

فوائد الشبكة المتداخلة

1- تغطية مرنة

يمكن إضافة نقاط إضافية للحصول على تغطية أفضل في المناطق التي يصعب تغطيتها مثل الممرات وبالقرب من الجدران للتغطية الخارجية.

2- المعالجة الذاتية

في الشبكة المتداخلة إذا تعطلت إحدى النقاط يتم ببساطة إعادة توجيه الاتصال من خلال نقطة أخرى.

ملاحظة: إذا كان جهاز التوجيه أو النقطة الأساسية الخاصة بك غير متصل بالإنترنت أي الجهاز المتصل بالمودم الخاص بك، فستكون الشبكة بأكملها كذلك وستتلقى أيضاً إشعاراً في التطبيق بعد بضع دقائق.

3- المسار المباشر

نظراً لأنّ جميع النقاط مرتبطة ببعضها البعض يمكن أن تأخذ البيانات عدة مسارات نحو وجهتها وستختار دائماً أفضل مسار من النقطة أ إلى النقطة ب.

أساسيات الشبكة اللاسلكية المتداخلة mesh network

في شبكة الشبكة اللاسلكية يمكن لواحد أو أكثر من نقاط الوصول المتصلة بالشبكة السلكية توفير اتصال الشبكة اللاسلكية بنقاط الوصول الأخرى غير المتصلة بالشبكة السلكية، كما تزيل الشبكات المتداخلة اللاسلكية الحاجة إلى توفير اتصال شبكة سلكية لكل نقطة وصول.

يمكنك استخدام الشبكات المتداخلة في البيئات التي لا يكون فيها تثبيت شبكة سلكية خياراً فعالاً من حيث التكلفة، وعلى سبيل المثال يمكن استخدام شبكة لاسلكية لتوصيل شبكتين سلكيتين في أماكن مختلفة أو لتوسيع شبكة سلكية لفتح المساحات داخل المبنى، كما أنّه لا يمكن إنشاء شبكة متداخلة لاسلكية تتكون من مجموعة من نقاط الوصول ونقاط الوصول الخاصة بـ “WatchGuard” من بائعين آخرين.

بالنسبة لنقاط الوصول اللاسلكية المزدوجة التي تم تكوينها في شبكة متداخلة يجب استخدام راديو واحد مخصص لوظائف الشبكة المتداخلة للحصول على أفضل أداء للإنتاجية، كما يمكن تكوين راديو واحد كراديو شبكي بينما يمكن تكوين الراديو الآخر لتوفير وصول لاسلكي للعملاء.

كما يجب استخدام راديو “5 جيجاهرتز” للوصلة الشبكية ويمكن استخدام راديو “2.4 جيجاهرتز” لنطاق أطول بين نقاط نهاية الشبكة، لكن اتصال الشبكة الناتج سيكون أبطأ ويوفر الراديو “5 جيجاهرتز” إنتاجية أفضل للأجهزة المتصلة عبر الراديو الشبكي.

كيفية عمل الشبكات المتداخلة mesh network

1- جهاز الجذر

جهاز الجذر: هو نقطة وصول متصلة مباشرة بالشبكة السلكية.

جهاز غير الجذر: هو نقطة وصول غير متصلة مباشرة بالشبكة السلكية، كما يتصل بالشبكة السلكية من خلال الجذر “AP” ويمكن لنقطة الوصول غير الجذر الاتصال بنقطة الوصول الجذر مباشرةً أو من خلال نقطة وصول أخرى غير جذرية، وقد يكون هناك واحد أو أكثر من نقاط الوصول الجذرية ونقاط الوصول المتعددة غير الجذر في شبكة الشبكة اللاسلكية.

تتشكل الشبكة المتداخلة فقط بعد تشغيل جذر “AP” وإتاحته عبر الشبكة، وينشر الجذر “AP” الإشارة على الراديو الشبكي، ويحاول “AP” غير الجذر إنشاء اتصال مع “AP” الجذر وينتظر لمدة “60 ثانية” للتأكد من أنّ الاتصال مستقر قبل نشر الإشارات على الراديو الشبكي الخاص به، وعندما تكون نقاط الوصول في الشبكة المتداخلة متصلة بالإنترنت سيستغرق الأمر “60 ثانية” على الأقل مضروباً في الحد الأقصى لعدد القفزات لإنشاء الشبكة المتداخلة بالكامل.

عند إنشاء الشبكة المتداخلة تتحقق أجهزة الراديو المتداخلة لنقاط الوصول من صلاحية المسار وقيم “RSSI” لحساب المسار الأقل تكلفة كل “10 ثوانٍ”، ويعتبر المسار غير صالح إذا كان “AP” غير الجذر غير قادر على الوصول إلى “AP” الجذر.

إذا وجدت “AP” غير الجذر أنّ المسار الحالي غير صالح في ثلاث محاولات متتالية فإنّه ينتقل إلى المسار التالي الأفضل، وبالمثل إذا وجدت “AP” غير الجذر أنّ المسار الحالي ليس المسار الأقل تكلفة في خمس محاولات متتالية فإنّه ينتقل إلى المسار الأفضل.

إذا فشلت نقطة الوصول في الشبكة المتداخلة أو أعادت التشغيل أو تم إيقاف تشغيلها أو لم تكن تعمل فحينئذٍ تنتظر جميع نقاط الوصول المتصلة بها لمدة “60 ثانية” قبل تحديد مسار صالح آخر أقل تكلفة، وإذا كان “AP” غير قادر على الحصول على اتصال ثابت مع “AP” آخر لثلاث محاولات متتالية، فإنّ “AP” السابقة تضع الجهاز الأخير في قائمة تجاهل لمدة ساعة واحدة.

• “AP” هي اختصار لـ “access point”.

• “RSSI” هي اختصار لـ “Received Signal Strength Indicator”.

2- بوابة الشبكة

بوابة الشبكة: هي نقطة وصول توفر إشارة لاسلكية لنقطة وصول أخرى، كما سيكون هناك دائماً بوابة شبكية واحدة متصلة بشبكة سلكية، ويمكن لنقاط الوصول الإضافية مع جهازي راديو أن تؤدي الدور الاختياري لكل من نقطة وصول الشبكة ونقطة وصول البوابة الشبكية.

ملاحظة:يجب أن تحتوي نقطة الوصول على جهازي راديو إذا كانت تؤدي الدور المزدوج لكل من نقطة وصول الشبكة ونقطة وصول البوابة الشبكية، وتحصل نقطة الوصول السلكية على الطاقة من المحول وتحتاج نقاط وصول البوابة الإضافية إلى الطاقة الخاصة بها. 

3- شبكة AP

شبكة “AP”: هي نقطة وصول لاسلكية بدون اتصال سلكي والعملاء المرتبطون بنقطة وصول شبكة لديهم نفس الاتصال بالشبكة التي لديهم عند ربطهم بنقطة وصول سلكية.

ملاحظة:يجب أن تحتوي نقطة الوصول على جهازي راديو إذا كانت تؤدي الدور المزدوج لكل من نقطة وصول الشبكة ونقطة وصول البوابة الشبكية.

4- ارتباط الشبكة

ارتباط الشبكة: هو جسر شفاف من الطبقة الثانية مع بوابة شبكة ونقطة وصول إلى الشبكة كنقاط نهاية.

بمجرد تكوين الشبكة تقوم نقاط وصول البوابة المعشقة بإشارة “SSID” لخدمات الشبكة على الراديو المستخدم لوصلة الشبكة والذي يُطلق عليه أيضًا اسم التوصيل، وعندما يتم تمهيد نقطة وصول الشبكة فإنّها تجد نقاط الوصول التي ترسل إشارة “SSID للشبكة”، وتحدد نقطة وصول البوابة الشبكية ذات قوة الإشارة الأكبر قيمة “RSSI” ثم تنشئ اتصالاً آمناً بالبوابة الشبكية “SSID”.

بمجرد إنشاء هذا الاتصال يمكن لنقطة الوصول أن تقدم خدمات تم تكوينها بواسطة وحدة التحكم، وإذا لم يتم إنشاء أي ارتباط بعد “60 ثانية” تتم إعادة تمهيد نقطة وصول الشبكة البعيدة، وإذا فشلت نقطة الوصول البعيدة في الاتصال بنقطة وصول الشبكة التي اختارتها فستحاول نقطة وصول أخرى، وهكذا دواليك حتى تقوم بتجربة جميع نقاط وصول الشبكة، وإذا فشلت جميع محاولات الاتصال تحاول نقطة الوصول البعيدة كل نقطة وصول مرة أخرى وتتكرر حتى يتم الاتصال أو إعادة التشغيل بعد “60 ثانية”.

• “SSID” هي اختصار لـ “Service Set Identifier”.