Er zijn veel verschillende manieren om een ​​computernetwerk^{(computer network)} op te bouwen . Mesh -netwerktopologie wordt langzaamaan de nieuwe gouden standaard voor thuisnetwerken, maar wat betekent het om een ​​"mesh-topologie" te hebben?

We leggen de belangrijkste dingen uit die u moet weten over netwerktopologie, waarom mesh-technologie uniek is en waarom het zo populair wordt. 

Wat betekent "topologie"?

Topologie verwijst naar hoe dingen ten opzichte van elkaar zijn gerangschikt. De topologische kaart van een gebied wordt bijvoorbeeld niet veel gebruikt voor gedetailleerde navigatie, maar toont de "grote afbeelding" rangschikking van nuttige punten.

In de context van informatica en netwerken verwijst topologie naar hoe de elementen van een netwerk met elkaar verbonden zijn. Het beschrijft welke knooppunten op een netwerk direct kunnen communiceren voordat ze door een ander knooppunt gaan.

Andere soorten netwerktopologie

Er zijn vijf algemene typen netwerktopologie, elk met zijn voor- en nadelen.

Lineaire bustopologienetwerken^{(Linear Bus Topology )} hebben alle knooppunten aangesloten op een enkele kabel. Deze kabel staat bekend als een "backbone" -verbinding, met een "terminator" aan elk uiteinde van deze hoofdkabel. Gegevens^(Data) stromen slechts in één richting tegelijk, ook wel een 'half-duplex'-systeem genoemd.

Dit is een eenvoudige netwerkconfiguratie waarvoor niet veel kabels nodig zijn. De zwakte van een bustopologie is echter dat het hele netwerk stopt met functioneren als er iets misgaat met de backbone-kabel. Het is ook moeilijk om vast te stellen welk apparaat in het netwerk mogelijk problemen veroorzaakt, waardoor het oplossen van problemen tijdrovend is.

Ringtopologienetwerken^{(Ring Topology )} hebben geen enkele kabel met terminators aan elk uiteinde. In plaats daarvan zijn alle knooppunten in een cirkel gerangschikt, waarbij elk knooppunt aan beide zijden altijd een ander knooppunt heeft. In tegenstelling tot lineaire bustopologienetwerken werken ringtopologienetwerken in een full-duplex-modus, zodat gegevens gelijktijdig kunnen worden verzonden en ontvangen. Net als bustopologie, brengt elke fout in de kabel het hele netwerk naar beneden.

Star Topology -netwerken zijn tegenwoordig het meest voorkomende type thuisnetwerk. Hier hebben alle knooppunten in het netwerk een directe verbinding met een centraal apparaat. Dit kan een netwerkswitch, hub of router zijn. Al het netwerkverkeer verloopt via dit primaire apparaat.

Een nadeel van deze topologie is het potentieel voor netwerkcongestie en, natuurlijk, het hubapparaat als een enkel storingspunt. Het vereist ook veel meer bekabeling dan de bovenstaande netwerktopologieën in een bekabeld netwerk.

In de meeste thuisnetwerken is dit echter geen probleem, aangezien de meeste apparaten via Wi-Fi met de draadloze router zijn verbonden , waarbij Ethernet is gereserveerd voor een handvol apparaten.

Tree Topology (ook bekend als Expanded Star Topology, ook bekend als Hierarchical Topology)^{(Tree Topology (aka Expanded Star Topology, aka Hierarchical Topology) )} neemt het idee van een stertopologienetwerk en breidt het uit tot een boomachtige architectuur. Uw thuisrouter is bijvoorbeeld het centrum van uw stertopologie, maar het is een knooppunt op een grotere ster met een lokale router, wat een knooppunt is op een nog grotere ster. 

De verschillende stertopologienetwerken zijn ook verbonden met een backbone-kabel, dus de "stam" van de boomtopologie is een lineair busnetwerk en de "takken" zijn stertopologienetwerken.

Houd deze algemene netwerkontwerpen in gedachten bij het uitpakken van mesh-topologie.

Mesh-topologie

Een Mesh Topology -netwerk biedt een directe verbinding tussen twee willekeurige knooppunten. In tegenstelling tot bus- of ringtopologieën hoeft netwerkverkeer niet door elk knooppunt op het netwerk te gaan om zijn bestemming te bereiken. Ook hoeft netwerkverkeer niet door een centrale hub te gaan, zoals bij een stertopologie. Elke twee nodes kunnen privé communiceren, zonder de kans dat iemand anders op het netwerk het kan afluisteren.

Dat geldt voor volledige mesh^{(full mesh)} - netwerken, maar er zijn twee soorten mesh-netwerktopologie, dus laten we de eerste kort uitpakken.

Volledige mesh-topologie versus gedeeltelijke mesh-topologie^{(Full Mesh Topology Versus Partial Mesh Topology)}

Er zijn twee soorten mesh-topologie. In Full Mesh - netwerken heeft elk^(every) knooppunt op het netwerk een punt-naar-punt-verbinding met elk ander knooppunt. Dit betekent dat ongeacht waar twee nodes zich op het netwerk bevinden, er een directe bekabelde of draadloze verbinding tussen hen is. Dit vereist de meest complexe bedrading met het aantal verbindingen snel met elk toegevoegd knooppunt.

Een Partial Mesh -netwerk heeft dezelfde basisfilosofie in het ontwerp dat knooppunten op het netwerk rechtstreeks verbinding maken met andere knooppunten, maar niet elk knooppunt is verbonden met elk ander knooppunt. Elk knooppunt is verbonden met ten minste één ander knooppunt, en vaak meer dan één, maar de gedeeltelijke mesh is lang niet zo complex.

De voordelen van mesh-topologie

Het belangrijkste voordeel van een volledig mesh-netwerk zijn redundante verbindingen. Zelfs als een directe verbinding tussen een willekeurig aantal knooppunten mislukt, kunnen ze er altijd doorheen komen door via een ander netwerkknooppunt te routeren, zelfs als het niet zo snel is. Sterker nog, het is gemakkelijk om vast te stellen waar de fout zit door het ontwerp, dus het is relatief eenvoudig om dingen te repareren.

In die zin zijn full mesh-netwerken als het internet als geheel, waar altijd ten minste één haalbare route voor datatransmissie beschikbaar is, zelfs als grote netwerksegmenten wegvallen. Gedeeltelijke mesh-netwerken bieden minder redundantie, hoewel de netwerkontwerpers zich kunnen concentreren op het geven van de meeste verbindingen aan de meest kritieke knooppunten, waarbij redundantie, kosten en complexiteit in evenwicht worden gehouden.

Naast het feit dat mesh-netwerken redundant zijn, hebben ze een aanzienlijk voordeel met betrekking tot netwerkprestaties, aangezien knooppunten allemaal gelijktijdig gegevens kunnen verzenden en ontvangen en de meest efficiënte routes door het netwerk kunnen kiezen. Dit betekent betrouwbare netwerkprestaties met lage latentie, perfect voor IoT- configuraties ( Internet of Things ) in slimme huizen.

Mesh -netwerken hebben uitzonderlijke privacy omdat gegevens tussen netwerkapparaten in volledige mesh-systemen worden verplaatst.

Ten slotte hebben mesh-netwerken een uitstekende schaalbaarheid zonder de netwerkprestaties of bandbreedte negatief te beïnvloeden. Een mesh-netwerk kan in de loop van de tijd organisch groeien door nieuwe knooppunten toe te voegen en deze in de dichtstbijzijnde knooppunten (gedeeltelijke mesh) of alle andere notities (volledige mesh) te haken.

De nadelen van mesh-topologie

De twee belangrijkste nadelen van mesh-topologie zijn kosten en complexiteit. Gedeeltelijke mesh-configuraties helpen deze problemen in evenwicht te brengen, maar een volledig mesh, bedraad netwerk is als een spinnenweb van verbindingen.

Mesh -netwerken hebben een hoger stroomverbruik dan andere netwerktypen. Dat komt omdat alle knooppunten actief en ingeschakeld moeten zijn om routeringspaden voor gegevens te bieden. Er is ook een aanzienlijke onderhoudslast, aangezien individuele nodes die om welke reden dan ook problemen ontwikkelen, moeten worden gerepareerd of vervangen om de netwerkprestaties te behouden.

Draadloze mesh-netwerken in huis

Local Area Networks ( LAN's ) die in huis worden gebruikt, zijn van oudsher stertopologienetwerken. Alle apparaten maken verbinding met een centrale router, of dit nu via Wi-Fi of Ethernet is . De behoefte aan internetconnectiviteit in het hele huis groeit met de opkomst van slimme apparaten en huishoudelijke apparaten.

Een gecentraliseerd apparaat kan prestatieknelpunten veroorzaken en het bereik van zowel bedrade verbindingen als draadloze signalen beperken zonder gebruik te maken van repeaters of extenders^{(repeaters or extenders)} . Repeaters en extenders hebben complexe configuraties en slechtere netwerkprestaties, dus ze zijn niet de ideale oplossing voor netwerken voor het hele huis.

Mesh -netwerkrouters in huis zijn een voorbeeld van gedeeltelijk mesh-netwerken of misschien een soort hybride topologie. Niet alle knooppunten zijn verbonden met elk knooppunt. In plaats daarvan maakt het primaire knooppunt verbinding met het WAN ( Wide Area Network ), wat een andere manier is om te verwijzen naar het grotere internet buiten uw thuisnetwerk.

Dat primaire knooppunt is rechtstreeks verbonden met apparaten zoals laptops en smartphones, maar het zet ook speciale draadloze verbindingen op met andere mesh-netwerkeenheden. Elke^(Every) mesh-router maakt verbinding met de volgende mesh-eenheid met de beste verbindingssnelheid en betrouwbaarheid. Die verbinding kan via Wi-Fi of via Ethernet " backhaul", waarbij een hogesnelheidskabel sommige mesh-routereenheden verbindt.

Terwijl apparaten door het huis bewegen, worden ze naadloos overgedragen tussen mesh-eenheden, terwijl elk het pad naar internet doorgeeft. Clientnodes^(Client) zoals smartphones worden niet gebruikt als onderdeel van de mesh. Er wordt geen verkeer via het ene clientapparaat rechtstreeks naar het andere geleid. Al het verkeer gaat naar het dichtstbijzijnde mesh-routerknooppunt. Als u het netwerk wilt uitbreiden om de prestaties of dekking te verbeteren, voegt u meer mesh-eenheden toe.

Zoals u kunt zien, komen "mesh" draadloze netwerken voor thuisgebruik niet helemaal overeen met de sjabloon van een echt mesh-netwerk. In plaats daarvan lijkt het meer op het hebben van verschillende stertopologienetwerken die met elkaar zijn verbonden door een reeks speciale mesh-subverbindingen. 

Toch is dit de meest geavanceerde en naadloze thuisnetwerkoplossing^{(seamless home network solution)} . Een die we iedereen kunnen aanbevelen, ervan uitgaande dat uw budget zich uitstrekt tot deze nieuwe technologie.

What Is Mesh Network Topology?

There arе many different ways to build a computer network. Mesh network topology is slowly becoming the new gold standard for home networks, but what does it mean to have a “mesh topology”?

We’ll explain the most important things you need to know about network topology, why mesh technology is unique, and why it’s becoming so popular. 

What Does “Topology” Mean?

Topology refers to how things are arranged in relation to each other. For example, an area’s topological map isn’t used much for detailed navigation, but it shows the “big picture” arrangement of points of interest.

In the context of computer science and networks, topology refers to how the elements of a network are linked together. It describes which nodes on a network can communicate directly before going through another node.

Other Types of Network Topology

There are five general types of network topology, each with its advantages and disadvantages.

Linear Bus Topology networks have all nodes connected to a single cable. This cable is known as a “backbone” connection, with a “terminator” at each end of this main cable. Data only flows in one direction at a time, known as a “half-duplex” system.

This is a simple network setup that doesn’t require much cabling. However, the weakness in a bus topology is that the entire network stops functioning if anything goes wrong with the backbone cable. It’s also hard to pinpoint which device on the network might be causing issues, making troubleshooting time-consuming.

Ring Topology networks don’t have a single cable with terminators on each end. Instead, all the nodes are arranged in a circle, with every node always having another node on both sides. Unlike linear bus topology networks, ring topology networks operate in a full-duplex mode so that data can be sent and received simultaneously. Like bus topology, any fault in the cable brings the whole network down.

Star Topology networks are the most common type of home network today. Here, all of the nodes in the network have a direct connection to a central device. This can be a network switch, hub, or router. All network traffic flows through this primary device.

One disadvantage of this topology is the potential for network congestion and, of course, the hub device as a single point of failure. It also requires much more cabling than the above network topologies in a wired network.

However, in most home networks, this is a non-issue since most devices are connected to the wireless router using Wi-Fi, with Ethernet reserved for a handful of devices.

Tree Topology (aka Expanded Star Topology, aka Hierarchical Topology) takes the idea of a star topology network and expands it into a tree-like architecture. For example, your home router is the center of your star topology, but it’s a node on a bigger star with a local router, which is a node on an even bigger star. 

The different star topology networks are also connected to a backbone cable, so the “trunk” of the tree topology is a linear bus network, and the “branches” are star topology networks.

Keep these general network designs in mind as we unpack mesh topology.

Mesh Topology

A Mesh Topology network offers a direct connection between any two nodes. Unlike bus or ring topologies, network traffic doesn’t have to pass through every node on the network to reach its destination. Nor does network traffic have to pass through a central hub as it does with a star topology. Any two nodes can communicate privately, with no chance that anyone else on the network can eavesdrop.

That’s true of full mesh networks, but there are two types of mesh network topology, so let’s briefly unpack the first.

Full Mesh Topology Versus Partial Mesh Topology

There are two types of mesh topology. In Full Mesh networks, every node on the network has a point-to-point connection to every other node. This means that no matter where two nodes are located on the network, there’s a direct wired or wireless connection between them. This requires the most complex wiring with the number of connections rapidly with every node added.

A Partial Mesh network has the same basic philosophy in its design that nodes on the network connect directly to other nodes, but not every node is connected to every other node. Every node is connected to at least one other node, and often more than one, but the partial mesh isn’t nearly as complex.

The Advantages of Mesh Topology

The main advantage of a full mesh network is redundant connections. Even if a direct connection between any number of nodes fails, they can always get through by routing through another network node, even if it isn’t as fast. Even better, it’s easy to pinpoint where the fault is by design, so fixing things is relatively easy.

In that sense, full mesh networks are like the internet as a whole, where at least one viable route for data transmission is always available, even if large network segments go down. Partial mesh networks offer less redundancy, although the network designers can concentrate on giving the most critical nodes the most connections, balancing redundancy, cost, and complexity.

Besides being redundant, mesh networks have a significant advantage regarding network performance since nodes can all send and receive data simultaneously, choosing the most efficient routes through the network. This means reliable, low latency networking performance perfect for IoT (Internet of Things) setups in smart homes.

Mesh networks have exceptional privacy since data moves between network devices in full mesh systems.

Finally, mesh networks have excellent scalability without negatively affecting network performance or bandwidth. A mesh network can grow organically over time by adding new nodes and hooking them into the nearest nodes (partial mesh) or all other notes (full mesh).

The Disadvantages of Mesh Topology

The two main disadvantages of mesh topology are cost and complexity. Partial mesh setups help balance these issues, but a full-mesh, wired network is like a spider’s web of connections.

Mesh networks have higher power consumption than other network types. That’s because all nodes must be active and turned on to provide routing paths for data. There’s also a significant maintenance burden since individual nodes that develop issues for any reason must be fixed or replaced to maintain network performance.

Wireless Mesh Networks in the Home

Local Area Networks (LANs) used in the home have traditionally been star topology networks. All devices connect to a central router, whether by Wi-Fi or Ethernet. The need for internet connectivity in the entire home is growing with the rise of smart devices and home appliances.

A centralized device can cause performance bottlenecks and limit the reach of both wired connections and wireless signals without using repeaters or extenders. Repeaters and extenders come with complex configurations and worse network performance, so they aren’t the ideal solution for whole-home networking.

Mesh network routers in the home are an example of partial mesh networks or perhaps a type of hybrid topology. Not all nodes are connected to every node. Instead, the primary node connects to the WAN (Wide Area Network), which is another way of referring to the greater internet beyond your home network.

That primary node is connected directly to devices like laptops and smartphones, but it also sets up dedicated wireless connections to other mesh network units. Every mesh router connects to the following mesh unit with the best connection speed and reliability. That connection can be over Wi-Fi or through Ethernet “backhaul,” where a high-speed cable connects some mesh router units.

As devices move around the home, they are seamlessly handed off between mesh units as each one relays the path to the internet. Client nodes such as smartphones are not used as part of the mesh. No traffic is routed through one client device directly to another. All traffic passes to the nearest mesh router node. If you want to expand the network to improve performance or coverage, add more mesh units.

As you can see, “mesh” wireless networks for home use don’t quite match the template of an actual mesh network. Instead, it’s more like having several star-topology networks linked together by a set of dedicated mesh sub-connections. 

Still, this is the most advanced and seamless home network solution. One we can recommend to anyone, assuming your budget will stretch to this new technology.

Related posts

• Gratis draadloze netwerktools voor Windows 10

• Netwerken uitschakelen in Windows Sandbox in Windows 10

• Netwerkreset: netwerkadapters en netwerkcomponenten opnieuw installeren

• Xbox Networking gebruiken in Windows 10 om uw verbinding met Xbox Live te controleren

• 8 eenvoudige manieren om problemen met de netwerkverbinding op te lossen

• HDG legt uit: wat is een computernetwerk?

• Problemen met trage snelheid van mesh Wi-Fi-netwerk oplossen

• Het beste wifi-kanaal vinden op Windows, Mac en Linux

• Toegangspunt versus router: wat zijn de verschillen?

• Wat is Mesh Messaging en hoe werkt het?

• Wat te doen met een oude router: 8 geweldige ideeën

• Hoe te repareren "Download mislukt: netwerkfout" op Chrome

• Wat is de cloud en hoe haal je er het maximale uit?

• Een NAS instellen (Network Attached Storage)

• De app Personen gebruiken om accounts voor sociale netwerken te beheren

• Een Windows-pc bedienen met Remote Desktop voor Mac

• Beste wifi-codering voor snelheid en waarom

• Wat is NAT, hoe werkt het en waarom wordt het gebruikt?

• Cisco Packet Tracer Networking Simulation Tool en zijn gratis alternatieven

• Boekbespreking - Head First Networking