메쉬 토폴로지란 무엇입니까? [정의]

메시 토폴로지는 모든 노드가 협력하여 서로 데이터를 배포하는 네트워킹 유형입니다. 이 토폴로지는 원래 30년 이상 전에 군사 애플리케이션을 위해 개발되었지만 오늘날에는 일반적으로 홈 자동화, 스마트 HVAC 제어 및 스마트 빌딩과 같은 용도로 사용됩니다. 이 기사에서는 메시 토폴로지의 작동 방식, 메시 네트워크와 관련된 이점 및 고려 사항, 산업 표준 및 대안에 대한 일반적인 개요를 제공합니다.

다음은 메시 네트워킹을 사용하는 WiFi 제품의 예입니다.

메시 토폴로지는 어떻게 작동합니까?

많은 메시 네트워크를 사용하면 라디오가 ad hoc on-demand distance vectoring이라는 것을 사용하여 자발적으로 스스로를 구성할 수 있습니다. . 이것은 반응성입니다. 프로액티브 라우팅의 일부 특성을 사용하는 프로토콜 - 개발자가 일부 경로를 생성하고 엔드 노드 또는 리피터와 같은 다양한 역할을 수행하는 노드를 식별함을 의미합니다. 간단히 말해서 엔드포인트는 데이터의 목적지이자 소스일 뿐만 아니라 릴레이 포인트 역할도 합니다. .

메쉬 시스템은 일반적으로 라우팅 테이블에 의존합니다. , 모든 노드에 (a) 액세스 포인트와 통신하는 방법 및 (b) 노드가 어딘가로 이동하려는 트래픽을 지시하는 방법을 알려줍니다. 라우팅 테이블은 액세스 포인트에 대한 경로가 있는 노드를 제외하고 네트워크의 어느 곳에서도 직접 통신이 없다고 가정합니다. 이것은 전화 게임과 같습니다. 경로를 모르면 경로를 설정한 사람에게 메시지를 보냅니다. 라우팅 테이블은 다음으로 구성됩니다.

<울>

소스 식별자

목적지 식별자

소스 시퀀스 번호

대상 시퀀스 번호

방송 식별자

수명

(이것은 상당히 기술적인 주제이므로 여기서는 자세히 다루지 않겠습니다.)

메시 네트워크는 두 가지 방식으로 작동합니다. 라우팅 데이터 또는 홍수 자료. 라우팅할 때 메시 네트워크에서 메시지는 미리 정의된 경로를 따라 전파되며 목적지에 도달할 때까지 노드에서 노드로 이동합니다. 이러한 경로를 설정하고 경로를 사용할 수 있도록 하려면 네트워크를 지속적으로 연결하고 자체적으로 구성해야 합니다. 즉, 끊어진 경로를 찾고 자가 치유 알고리즘을 만들어 경로 테이블을 구축하기 위해 끊임없이 노력해야 합니다. 이 경로를 설정하기 위해 네트워크에 많은 레이어 2(MAC) 트래픽이 흐르기 때문에 메시 네트워크는 스타 네트워크보다 효율성이 떨어질 수 있습니다(잠시 후에 다루겠습니다).

더 단순한 메시 네트워크는 홍수를 차지합니다. 데이터가 네트워크 전체에 지속적으로 흐르는 방식입니다. 모듈이 주소가 있는 데이터를 보면 간단히 가져옵니다. 이것은 메시지가 제거되기 전에 고정된 수의 홉 동안만 메시를 통해 전파되도록 허용되는 TTL 값 때문에 작동합니다.

이점

<울>

메시가 제대로 작동하면 네트워크에서 많은 데이터를 이동할 수 있습니다.

상대적으로 전력 효율이 높기 때문에 적절한 배터리 수명을 제공합니다.

ZigBee와 같은 저렴한 메시 라디오 하드웨어가 많이 있습니다.

메시 네트워크에서는 연결 설정 지연이 적습니다.

고려사항

<울>

건물 전체(또는 가고자 하는 곳)에 분산된 노드가 없는 경우, 결국은 요충지 및 링크 문제가 발생할 수 있습니다. 예를 들어 ZigBee는 노드에서 노드로 약 30~50피트만 전송할 수 있습니다. 건물 전체에 밀도가 높은 센서를 배치하지 않은 경우 문제가 될 수 있습니다.

메시 네트워크는 본질적으로 매우 짧은 범위입니다. 링크가 제대로 만들어질 수 있도록 건물에 추가 온도 조절 장치를 추가한 것을 인정한 HVAC 설치자와 이야기를 나눴습니다.

무선 메시 토폴로지에 대한 업계 표준

가장 인기 있고 잘 알려진 메쉬 네트워크 중 하나는 ZigBee입니다. 기타 잘 알려진 메시 토폴로지는 다음과 같습니다.

<울>

Z-웨이브

802.15.4

DASH7

6LoWPAN

개미

원넷

MiWi

무선HART

와이브리

메시 토폴로지의 대안

메시 네트워크는 엔터프라이즈 및 산업용 스마트 애플리케이션의 저전력 네트워크 요구 사항을 해결하는 유일한 방법은 아닙니다. 실제로 대부분의 저전력 광역 네트워크(LPWAN) 기술은 스타 토폴로지 네트워크를 사용합니다. , 여기서 끝점은 액세스 포인트에 직접 연결됩니다. 어떤 토폴로지가 가장 적합한지 결정하기 전에 모든 네트워크 유형에 대해 실사를 수행해야 합니다.