ما هي الشبكة المتداخلة Mesh Network

اقرأ في هذا المقال


تُنشئ طبولوجيا الشبكة المتداخلة مسارات متعددة للمعلومات للتنقل بين العقد المتصلة، حيث يزيد هذا النهج من مرونة الشبكة في حالة فشل العقدة أو الاتصال، كما قد تتضمن الشبكات المتداخلة الأكبر عدداً من أجهزة التوجيه والمحولات والأجهزة الأخرى التي تعمل كعقد، ويمكن أن تتضمن الشبكة المتداخلة المئات من عقد الشبكة اللاسلكية ممّا يسمح لها بامتداد مساحة كبيرة.

ما هي الشبكة المتداخلة Mesh Network

الشبكة المتداخلة “Mesh Network”: هي شبكة يتم فيها ربط الأجهزة أو العقد معاً، متفرعة من الأجهزة أو العقد الأخرى، كما تم إعداد هذه الشبكات لتوجيه البيانات بكفاءة بين الأجهزة والعملاء، حيث إنّها تساعد المنظمات على توفير اتصال ثابت عبر مساحة فعلية.

أساسيات الشبكة المتداخلة Mesh Network

الشبكات المتداخلة هي شبكة مترابطة للغاية من أجهزة الكمبيوتر أو أجهزة الاتصال، وهذا المفهوم قابل للتطبيق في أنظمة البرامج والشبكات السلكية والشبكات اللاسلكية، كما تتكون هذه الشبكات من عقد مثل أجهزة الكمبيوتر وأجهزة التوجيه ومحطات الراديو والهواتف المحمولة وهي متصلة ببعضها البعض لنقل المعلومات عبرها.

تعد الشبكات المتداخلة أمراً عضوياً فكل عقدة في المنطقة تساهم في موارد الشبكة وتتعاون، كما إنّ الشبكات المتداخلة هي طريقة لهيكلة العقد النظيرة، بحيث تعمل كل عقدة كمحول أو جهاز توجيه يقرر كيفية إعادة توجيه المعلومات التي يتلقاها، وتستخدم هذه الشبكات كل عقدة لتحديد مسار الإشارة.

وبالتالي من المهم أن تكون كل عقدة في الشبكة مناسبة وصحية، كما يتطلب ذلك خوارزميات الإصلاح الذاتي لتحديد المسارات الجديدة في الشبكة ديناميكياً، حيث يتم تنفيذ مفهوم شبكات التنظيم الذاتي “SON” لتحقيق المرونة وقابلية التوسع.

لا تعتمد الشبكات المتداخلة على عدد محدود من نقاط الوصول، وإنّها تعمل باستخدام ذروة الآلاف من العقد الفردية التي ترتبط مباشرة ببعضها البعض، حيث أنّ كل منزل به موجه مزدوج النطاق ولكن مع وجود نطاق واحد له وظيفته الوحيدة للاتصال بأجهزة التوجيه الأخرى في المنطقة المجاورة له، وقادر على نقل البيانات عبر هذا الرابط لاسلكياً، وهذا النوع من الأجهزة هو ما نسميه العقدة.

ومع نمو عدد العقد في منطقة ما تتحسن التغطية وتزداد السرعة، وفي حالة حدوث مشكلة مثل العاصفة يتم إعادة توجيه البيانات بسلاسة دون أي مشكلة، وهذا الوصف هو الفهم “الشبكي” للمصطلحات ولا توجد نقطة فشل طالما أنّ هناك جهاز توجيه واحد ضمن نطاق جهاز آخر، وحتى يكون كل جهاز توجيه غير متصل بالإنترنت سيكون الوصول متاحاً.

أساسيات شبكة كاملة مقابل طوبولوجيا الشبكة الجزئية

في طوبولوجيا شبكة متداخلة كاملة يتم ربط كل عقدة مباشرة بجميع العقد الأخرى، وفي الهيكل الشبكي الجزئي تتصل بعض العقد فقط ببعضها البعض مباشرة، وفي بعض الحالات يجب أن تمر العقدة عبر عقدة أخرى للوصول إلى عقدة ثالثة.

ما هي شبكة Wi-Fi المتداخلة

شبكة “Wi-Fi” المتداخلة: هي عبارة عن نظام “Wi-Fi” منزلي بالكامل تم تصميمه للقضاء على المناطق الميتة ولتوفير شبكة “Wi-Fi” دون انقطاع في جميع أنحاء منزلك.

تعمل أجهزة التوجيه المتداخلة على تمكين الأجهزة في شبكتك من الحصول على سرعات أعلى وتغطية أكبر واتصال أكثر موثوقية، بينما تبث أجهزة التوجيه التقليدية “Wi-Fi” من نقطة واحدة فإنّ أنظمة شبكة “Wi-Fi” لها نقاط وصول متعددة.

1- فوائد شبكة Wi-Fi Mesh

  • تم تصميم شبكة “Wi-Fi” لجميع أنواع المنازل على وجه التحديد متوسطة الحجم والمنازل الكبيرة التي تعاني من ضعف تغطية “Wi-Fi” أو عدم اكتمالها.
  • عادةً عندما تواجه مناطق ميتة أو شبكة “wi-fi” بطيئة يمكنك الاشتراك في موسع النطاق ولكن تجد أنّه لا يوفر لك أسرع السرعات أو الاتصال في جميع أنحاء منزلك.
  • في حين تم تصميم أجهزة توجيه “wi-fi” الشبكية لتغطية المنازل الكبيرة التي تصل مساحتها إلى “6000 قدم مربع” بالكامل وبطابقين أو أكثر أو جدران من الطوب الداخلية أو تصميم غير عادي.
  • مع وجود المزيد من أفراد الأسرة في المنزل، سيواجه جهاز توجيه “wi-fi” نموذجي مشكلات في الحفاظ على وصول قوي للإنترنت إلى جميع الأجهزة مثل الهواتف أو أجهزة الكمبيوتر أو أجهزة التلفاز.
  • من خلال العقد الشبكية المتعددة يمكن للجميع بسهولة توصيل المزيد من الأجهزة المنزلية الذكية في وقت واحد دون إبطاء عرض النطاق الترددي لشبكة “wi-fi”.
  • كما أنّها تمثل خياراً رائعاً للأشخاص المهتمين بنظام “Wi-Fi” قوي ولكنّهم لا يريدون التعامل مع الإعداد والتكوين المعقدين اللذين تأتي بهما معظم أجهزة التوجيه العادية.

2- ميزات نظام “Wi-Fi” المنزلي بالكامل

أولاً: شبكة واحدة لمنزلك بالكامل

تقنية الشبكات المعشقة هي تقنية ذكية وبديهية ممّا يتيح لك البقاء على الإنترنت حتى إذا فشلت إحدى العقد الشبكية الخاصة بك، كما يمكنك تخطي تسجيل الدخول إلى شبكة جديدة في كل مرة تصعد فيها إلى الطابق العلوي وتبقى على اتصال بشبكة واحدة قوية بغض النظر عن مكان وجودك.

ثانياً: اتصال مستقر طويل المدى

باستخدام جهاز توجيه شبكي يمكن الحصول على اتصال قوي ومستقر بغض النظر عن مكان وجودك في منزلك، ونظراً لأنّ كل عقدة شبكية تعمل على إيقاف إشارة العقد الأخرى يمكن الحصول على شبكة “Wi-Fi” قوية سواء كنت في أعلى الدرج أو أسفل الطابق السفلي.

ثالثاً: سهولة الإعداد والإدارة

تأتي معظم أجهزة التوجيه المعشقة في السوق اليوم مزودة بضوابط سهلة لإعداد الشبكة وإدارتها، ممّا يسمح لك بتبديل إعدادات الشبكة والتحقق من السرعات وتطبيق أدوات الرقابة الأبوية.

أهمية الشبكات المتداخلة

يتم تنظيم شبكات الاتصالات بشكل هرمي مع أنظمة تحكم مركزية، حيث يحتاج التنقل وزيادة عدد الأجهزة اللاسلكية إلى بنية موزعة مع عقد ذكية، مثل الشبكات المعشقة لإدارة النطاق الترددي والاستخدام الأمثل للطيف واستهلاك طاقة الجهاز، و”IEEE 802.11s” هو معيار يحدد كيفية اتصال الأجهزة اللاسلكية ببعضها البعض لإنشاء شبكة متداخلة، ويغطي هذا كلاً من الشبكات الثابتة والشبكات المخصصة.

تطبيقات الشبكات المتداخلة

  • تعمل الشبكات الشبكية الضوئية على تمكين شبكات النقل بجودة ديناميكية للخدمة وعرض النطاق الترددي عند الطلب وإدارة النطاق الترددي مع العقد النظيرة وتطبيق السياسات.
  • تعمل أنظمة الاتصالات الريفية أو القروية مع العقد اللاسلكية في كل قرية متصلة ببعضها البعض وتوفر خدمات الاتصال دون الاعتماد على البنية التحتية للمشغل.
  • الشبكات اللاسلكية المخصصة هي شبكات لامركزية بدون بنية محددة مسبقاً.
  • الشبكة المعشقة اللاسلكية هي شبكة اتصالات مكونة من عقد راديو منظمة في هيكل شبكي.
  • تُستخدم هذه الشبكة في راديو “LTE” وشبكات “Metro-Wi-Fi” وتطبيقات الاتصالات العسكرية في مراقبة ساحة المعركة والأنفاق ومنصات النفط.
  • الشبكات المتنقلة المخصصة “MANET” هي أجهزة محمولة متصلة ببعضها البعض دون الحاجة إلى بنية تحتية مركزية وكما تعد الشبكات المخصصة للسيارات، حيث تتواصل المركبات مع نقاط الإنترنت الثابتة على الطريق أو بين المركبات نفسها تطبيقاً مثيراً للاهتمام.
  • تتطور الشبكات المتداخلة إلى سيناريوهات العالم الحقيقي، حيث يتم ربط الشبكات في المستشعرات التي تراقب الظروف المادية والبيئية.
  • يتم توصيل هذه الأجهزة اللاسلكية الصغيرة منخفضة الطاقة من خلال مواصفات بروتوكول “ZigBee” المعيارية.

ملاحظة:“LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

ملاحظة:“MANET” هي اختصار لـ “mobile ad hoc network”.

المصدر: COMPUTER NETWORKING / James F. Kurose & Keith W. RossComputer Networks - The Swiss BayCOMPUTER NETWORKS LECTURE NOTES / B.TECH III YEAR – II SEM (R15)An Introduction to Computer Networks / Peter L Dordal


شارك المقالة: