Функция mesh в роутере что это

Mesh —  что это такое и почему название часто появляется в рунете. Ответ прост: беспроводные сети научились проникать сквозь кирпичные стены и железобетонные перекрытия. Покажем, как это настроить, и сравним скорость интернета до и после.

Мы привыкли выбирать: быстрый проводной интернет или медленный Wi-Fi. Проводное соединение имеет один недостаток — привязка к месту. В остальном это быстро, стабильно и постоянно. Беспроводная сеть — штука капризная, поведение интернета может меняться от погодных условий и окружающей обстановки. Например, сигнал стремительно теряет мощность при прохождении через стены и перекрытия из бетона.

Решить проблему с качеством покрытия можно двумя способами: поставить дальнобойный роутер или подключить усилитель. В первом случае сигнал все равно испортится из-за препятствий, а во втором скорость интернета снизится ровно в два раза — таков принцип работы моста. А если это беспроводной мост, который еще поддерживается не всеми моделями роутеров, то к проблемам со связью можно смело прибавить интерференцию каналов с соседскими частотами. И это минимум, с чем столкнется пользователь, когда настроит такую систему. Но есть волшебное слово Mesh — оно все исправит.

Что такое Mesh

Владельцы широких интернет-каналов знают, как редко удается получить полную скорость по тарифу, если вместо витой пары подключаться по Wi-Fi. Современные роутеры научились разгоняться до 5 ГГц, но от этого нюансы с качеством покрытия не отменяются. Поэтому теоретические 7 Гбит/с почти всегда ограничены 300-500 Мбит/с, и то принимающие устройства должны быть в непосредственной близости к передающим. О скоростных максимумах диапазона 2.4 ГГц лучше промолчать.

Словом, это классическая беспроводная сеть: витая пара подключается к роутеру, который поднимает соединение и передает его по воздуху. Чем дальше юзер отходит от передатчика, тем меньше оплаченных мегабит остается у него в ноутбуке. Чтобы это исправить, необходимо изменить строение сети. Например, сделать так, чтобы интернет был не только в комнате с роутером, но и на другом этаже или в дальней спальне. Для этого нужно установить несколько равнозначных устройств. Это не роутеры, соединенные мостом, а специальные маршрутизаторы с выделенным каналом для связи между собой. Для дома, как правило, хватает двух или трех таких девайсов: один работает как главный передатчик, остальные дублируют сигнал. Это и есть Mesh.

Как это выглядит

За сложной теорией и иностранными названиями стоит эргономичная и дружелюбная к домашнему юзеру система. Новое поколение роутеров Mesh легко узнать по футуристичному дизайну корпусов и тому, что на задней панели почти всегда отсутствуют привычные антенны-«рожки»:

Как правило, в таких наборах бывает как минимум два устройства, но в систему можно подключить намного больше девайсов. Их можно докупить отдельно: включай в розетку и пользуйся. Настраивать? Прекратите, они прекрасно общаются без нас. Ну просто золотые плюшки, никак иначе. Стандартный «рогатый» проигрывает им как по дизайну, так и в эргономике:

Чем отличается от роутера

Если не вдаваться в подробности, роутер в обычной системе и роутер в Mesh — это коробки с похожей начинкой. Набор их возможностей зависит от «крутости» модели и мощности железа. Но это только на первый взгляд: даже самый навороченный и мощный роутер не сможет стать «меш», и вот почему.

Создавая децентрализованную беспроводную сеть, где каждое устройство работает независимо, необходимо подключить дополнительный канал для связи между ними, чтобы, кроме пользовательских точек Wi-Fi, роутер имел в запасе невидимое соединение для связи со своими братьями-близнецами. В правильной реализации для этого устанавливают отдельный модуль с собственным усилителем и антенной. Производители называют это Backhaul — транспортная связь. То есть, канал, который доставляет какую-то сервисную информацию без вмешательства в дела клиентов.

Так выглядит антенный блок Mesh-системы Zyxel Multy X: красным обозначены антенны для Backhaul, желтым — основные для пользовательских диапазонов, голубым — Bluetooth. В основном, так устроены все Mesh-роутеры.

Выходит, что «меш» имеет две стороны — фронтенд и бэкенд, то есть бэкхол. У простого роутера она одна — только клиентская связь. Таковы аппаратные отличия роутеров из разных систем.

Чем Mesh лучше обычного роутера

«Железные» доработки в новых системах меняют и поведение роутеров в программном плане. Это также отличает их от предшественников в практическом использовании.

• Например, в Mesh работает единая точка доступа с одним именем и паролем для всех станций. Это значит, что при переходе из одной зоны в другую, устройства не теряют времени на авторизацию. Поэтому важный звонок в Skype или FaceTime не прервется в ответственный момент.

• Mesh создает бесшовный роуминг, что позволяет работать в любой точке дома без потери сигнала. Переход из одной зоны покрытия в другую не прерывает передачу пакетов, поэтому воспроизведение потокового видео или стриминг будут продолжаться без сбоев.

• Стандартные повторители сигнала ограничивают пропускную способность сети в два раза. Это плата за работу полудуплексного режима, когда данные и передаются, и принимаются одновременно по одному каналу. В отличие от репитеров и усилителей сигнала, устройства Mesh соединяются с помощью дополнительных модулей Backhaul и не мешают работе основных каналов. Поэтому скорость подключения к интернету всегда максимальная.

  

• В сети Mesh передающие устройства работают децентрализовано, поэтому если любое из них выйдет из строя, соседний роутер быстро подхватит подключение, и интернет никуда не пропадет.

  

• Чтобы создать похожую сеть с помощью обычных роутеров, придется использовать мостовое соединение. Для этого нужно установить фиксированные каналы — соседские роутеры этому будут не рады и начнут конфликтовать с нашей сетью. Нестабильный сигнал, низкая скорость и помеха соседскому интернету гарантированы. В сети Mesh роутеры автоматически выбирают каналы и настройки таким образом, чтобы выдать максимальную скорость в окружающих условиях и не мешать работе других устройств.

  

• Каждый роутер в децентрализованной сети может самостоятельно выбирать, каким устройствам ему лучше отдать интернет. Если телевизор и приставка стоят ближе к точке А, то она будет работать только для этих устройств, а смартфон останется на соседнем сигнале от точки В. Так работает адаптивная маршрутизация.

  

• Mesh-роутеры не надо настраивать. Для работы достаточно подключить интернет к головному устройству. Остальные настроятся автоматически при подключении к домашней сети: включил в розетку, открыл фирменное приложение, сделал пару тапов — и готово.

• Продвинутые модели Mesh научились управлять умными домами. Для этого есть специальные каналы типа ZigBee или встроенный Bluetooth.

  

• Каждую точку в Mesh можно конфигурировать отдельно: если это беспроводная связь в детской комнате, доступно включение и отключение по расписанию, фильтрация контента и родительский контроль. Остальная связь в доме останется без ограничений.

  

Беспроводные сети нового поколения позволяют очень гибко настроить домашнюю сеть в плане как покрытия, так дополнительных опций. Чтобы доказать, что Mesh по-настоящему решает распространенные проблемы с классической сетью Wi-Fi, попробуем настроить ее самостоятельно и проверим, что умеют хваленые технологии в суровых условиях — 2 этажа и 200 квадратных метров.

Настраиваем и тестируем

Кроме готовых комплектов, производители также предлагают отдельные роутеры, которые при необходимости можно подключить в режиме Mesh. Например, последние модели Keenetic, начиная с Keenetic Start, знают о дополнительной связи Backhaul и легко превращаются из обычных роутеров в меш:

Некоторые модели переключаются в нужный режим с помощью рычажка, другие делают это программно — через меню. Разбираемся.

Стартовый набор

Для эксперимента понадобится роутер, который возьмет на себя подключение к интернету и будет раздавать мегабиты остальным устройствам, а также дополнительный трудяга для усиления сигнала.

В нашем случае подопытными кроликами будут Keenetic Giga в главной роли, Keenetic Lite как репитер и смартфон в качестве измерителя скорости интернета. Чтобы добавить азарта, разместим роутеры как можно дальше друг от друга: главный останется на втором этаже, а его помощник пойдет в самый дальний угол первого этажа — например, в котельную.

Настройка

Представим, что это наша первая настройка и станем все делать интуитивно. Первым делом настроим основной роутер. Подключаем его в розетку, а к нему провод с интернетом и витую пару от ПК. Открываем в браузере адрес 192.168.1.1 — это один из стандартных IP для подключения к настройкам роутера:

Теперь нужно подобрать логин и пароль. Если это первая настройка устройства, то логин и пароль будут указаны на задней части самого роутера или в инструкции по эксплуатации. В большинстве случаев это пара admin/admin или admin/1234. Вводим и попадаем в главное меню:

Интернет и Wi-Fi есть. Переходим в настройки беспроводной сети и открываем параметры системы Wi-Fi:

Перед нами настройки Mesh. В центре экрана черным по белому написано: возьмите второй роутер и переключите его в режим C, чтобы он работал как усилитель. Крутим в руках Keenetic Lite и видим интересную картинку:

Волшебники из Keenetic не обманули — находим рычажок и клацаем в нужном направлении:

В инструкции также написано, что роутеры необходимо соединить между собой проводом или с помощью WPS. Воспользуемся проверенным методом:

Затаив дыхание, включаем второй роутер в сеть и чего-то ждем:

Снова не обманули, Lite подцепился к Giga. И даже попросил обновления. Пожалуйста, нам не жалко. Через пять минут проверяем подключение:

Все идет по плану. Убираем провода и устанавливаем репитер на законное место — подальше от основного. Пока не включаем. Для чистоты эксперимента проверим скорость соединения возле основного роутера:

Из проводных 500 Мбит/с по Wi-Fi 2.4 ГГц нам достается всего 100 Мбит/с. Будем отталкиваться от этих значений. Отходим подальше — туда, где будет работать репитер, и проверим, как там обстоят дела с интернетом:

Почти никак: сигнал на минимуме, скорость — тоже. Да еще и потеря пакетов появилась — 0,71%. Теперь подключаем импровизированный Mesh-репитер и снова проверяем скорость, не отходя от кассы:

Ого! Скорость приема почти 90 Мбит/с — всего на 10% меньше от изначального сигнала. И это через 22 см плиты-перекрытия и несколько кирпичных стен. Поразительно! Система работает отлично.

Стоит ли игра свеч

Стоит ли покупать Mesh-систему, если сеть строится с нуля? Однозначно. А если роутер уже установлен? Обрадоваться, что он поддерживает Mesh и бежать за вторым — хотя бы бюджетным lite или подобной моделью. А если серьезно, то к настройке сети нужно подходить не менее вдумчиво, чем к планировке дома. Поэтому еще при выборе сетевых устройств нужно примерно понимать, каким требованиям должна соответствовать будущая сеть, с какой скоростью смогут работать сетевые устройства, и будут ли этому препятствовать физические преграды.

Если это небольшая однокомнатная квартира, то новая система будет избыточна, и пользователь не получит от нее тех плюсов, за которые ценят Mesh. Тем более, что это не самые дешевые устройства, которые за те же деньги могут иметь характеристики на порядок проще, чем у классического роутера.

Однако для многокомнатной квартиры или частного дома с большой площадью и двумя-тремя этажами система с несколькими роутерами будет единственным правильным решением, если нужно наладить максимальное покрытие и стабильный интернет по всему дому и даже во дворе.

Недавним постом мы выяснили, что довольно большая часть от аудитории хабра не знает о том, что такое Mesh сети, постараемся это исправить.

Сегодня мы поговорим о:

• Что такое Mesh Wi-Fi
• Полноценная Mesh Wi-Fi сеть
• Зачем такие сети нужны
• Какие проблемы решает эта технология
• Плюсы и минусы Mesh сетей
• Какие технологии и протоколы используются
• Сравнительная таблица Mesh протоколов
• Mesh сети и органы власти

Что такое Mesh Wi-Fi

Mesh сеть — это распределенная, одноранговая, ячеистая сеть.

Каждый узел в ней обладает такими же полномочиями как и все остальные, грубо говоря — все узлы в сети равны.

Сети бывают самоорганизующиеся и настраиваемые, первый тип сетей при включении оборудования, которое его поддерживает, автоматически подключаются к существующим участникам, выбирают оптимальные маршруты и самонастраиваются внутри сети.

Настраиваемые же сети, это те сети, которые следует настроить перед использованием.

Полноценная Mesh Wi-Fi сеть

Полноценная Mesh Wi-Fi сеть это такая сеть:

• Для подключения к которой не требуется никакого дополнительного ПО кроме dhcp-клиента и поддержки ipv6 системой

ПО сети позволяет превратить любое устройство в полноценного участника сети
Нет единого центра для получения IP адресов (DHCP)
Маршруты в сети полностью распределенные и динамические
Объединение сетей происходит в автоматическом режиме — когда устройство подключено одновременно к двум сетям (скажем с Московской сети и к сети из города Химки), узел который подключен к этим двум сетям становится мостом, который их объединяет
Стандартная настройка сети не позволят выходить в обычный интернет (т.е не как Tor)

Зачем такие сети нужны

Mesh сети — это вполне осмысленный следующий шаг в развитии беспроводных сетей, в mesh сети вы «сам себе провайдер», вас нельзя отключить от этой сети, с вами нельзя разорвать договор о пользовании интернетом, вас нельзя подслушивать

СОРМ’ом

спец оборудованием.

Какие проблемы решает эта технология

Данная технология решает следующие проблемы:

• Позволяет быть независимыми от провайдеров
• Вы можете сами построить свою сеть с шлю… Wi-Fi роутерами и маршрутизацией
• Для подключения к сети вам не нужно производить никаких сложных действий (при условии, если сеть самонастраиваемая)
• Каждый новый клиент, который подключился к сети, увеличивает ёмкость сети
• Понятие «бесплатный Wi-Fi дома» меняется на «бесплатный Wi-Fi везде»
• Если произошло стихийное бедствие, то с помощью Mesh сети можно быстро построить сеть на месте пришествия для связи, при поддержке из вне — соединить её с глобальной сетью

Плюсы и минусы Mesh сетей

Плюсы:

• Независимость от провайдера, режима, власти
• При стихийных бедствиях позволяет иметь сеть на месте происшествия, хотя возможно и отрезанную от глобальной части
• Некоторые современные протоколы для строительства Mesh сетей гарантируют шифрование всего трафика проходящего через сеть (cjdns)
• Динамическая, авто-конфигурируемая маршрутизация
• Возможность объединять mesh сети через обычный интернет (cjdns)

Минусы:

• Первоначальный запуск Mesh сети очень сложен
• Эффективная работа достигается когда в сети много участников
• Из-за отсутствия привычных пользователям ресурсов Mesh сеть может отпугивать новичков
• Негарантированная ширина канала
• Негарантированное качество связи

Какие технологии и протоколы используются

В нынешнее время самые популярные протоколы для организации Wi-Fi Mesh сетей это:

• CJDNS
• B.A.T.M.A.N.
• DTN
• Netsukuku
• OSPF

У каждого есть свои плюсы и минусы, с которыми вы можете ознакомится в таблице сравнения:

Сравнительная таблица Mesh протоколов:

Авто-назначение адреса — клиент сам выбирает себе адрес и может не менять его, переходя из одной под сети в другую, нет единого центра выдачи адресов
Авто-конф. Маршрутизация — нет необходимости вручную настраивать маршрутизацию в сети
Распределенная маршрутизация — узлы обмениваются информацией о маршрутизации
Объединение сетей — умеет объединять сети через обычный интернет
IPv4/v6 — по какому протоколу работает сеть
Авто-настройка — позволяет пользоваться сетью без установки какого-либо другого ПО
Разработка — статус разработки сети
Поддержка OS — какие операционные системы могут быть полноценными участниками сети

Mesh сети и органы власти

Для государства, Mesh сети это двоякое явление, с одной стороны такой тип сетей позволяет за меньшие деньги подключить к сети удаленные регионы с минимальным количеством вложений, с другой стороны — трафик в таких сетях не может быть перехвачен и проанализирован.

Какой стороны будет придерживаться наше правительство — станет известно в будущем, но уже сейчас в мире работают множество Mesh сетей, они построены на разных протоколах, у них разное сообщество, но они работают. en.wikipedia.org/wiki/List_of_wireless_community_networks_by_region

В России нет никаких ограничений для запуска Mesh Wi-Fi сетей в диапазоне 2,4 GHz habrahabr.ru/post/183474

Как будут работать сети в ближайшем будущем

На данный момент, активнее всего разрабатывается набор протоколов cjdns, на таблице выше видно чего он может делать уже сейчас.

Так же сейчас идет разработка DNS системы для cjdns, что позволит сделать доменную систему распределенной, еще нет окончательного стандарта, но, судя по всему, будет выбран Bitcoin как средство для фиксирования регистрации доменов, как только будет утвержден стандарт DNS в cjdns — я непременно расскажу об этом.

Но на DNS все не заканчивается, сейчас происходит тестирование и разработка полноценного движка Mesh сети (части которая отвечает за автоматические нахождение пиров рядом и подключение к ним) .

Как только две эти части будут реализованы, то можно будет сказать, что у нас есть готовая реализация набора протоколов для организации полноценной Mesh сети.

На данный момент, к сожалению, ни одна из доступных реализаций не может считаться полноценной Mesh сетью из-за отсутствия тех или иных функций.

Еще про Mesh:

cjdns

Hyperboria: Интернет 2.0
Hyperboria: Как все устроено
Hyperboria: Маршрутизацияи

Netsukuku

Netsukuku — свой собственный интернет
ANDNA — служба именования узлов сети Netsukuku

DTN

Сети, устойчивые к разрушению, скоро вступят в строй

Serval (B.A.T.M.A.N-adv)

Абоненты всегда будут в зоне доступа