¿Cómo funcionan las redes de malla?

Una red de malla es una topología de nodos pares. Con frecuencia, los compañeros están interconectados por un sabor de tecnología de radio. Los nodos pueden ser móviles, la topología es con frecuencia cambiante y, por lo general, cambia continuamente. Cada nodo en la malla tiene una dirección. La malla se formará en L2 o L3, por lo que las direcciones de nodo pueden estar en cualquier capa.

Con frecuencia, una malla tiene uno o más enlaces ascendentes, que son nodos que están conectados a una red de mayor velocidad. Se supone que las direcciones L3 que no se encuentran dentro de la malla necesitan salir de la malla a través de un enlace ascendente.

A medida que cambia la topología, el enrutamiento dentro de la malla debe adaptarse, calculando rutas a cada nodo de malla, así como una ruta a un enlace ascendente en cada nodo.

Si los enlaces en la topología son pobres, habrá una pérdida significativa de paquetes. Esto puede conducir a un rendimiento de malla extremadamente pobre.

Si todas las radios en la malla están en un canal de radio, la interferencia y las estaciones ocultas pueden causar estragos en el rendimiento.

Dado que la mayoría del tráfico gravita hacia o desde los enlaces ascendentes, y debido a que los enlaces suelen tener un tamaño idéntico, con frecuencia hay congestión en los enlaces ascendentes, lo que nuevamente perjudica el rendimiento.

En general, las redes de malla no funcionan muy bien, con la tecnología de radio existente. Si todos podemos migrar a frecuencias bajas (es decir, más rango) y velocidades más altas, entonces merecerán otra evaluación.

Las redes de malla son pequeños intercambios de comunicaciones independientes que se basan en teléfonos (u otros dispositivos) que se comunican directamente entre sí, y su alcance a veces se amplifica a través de enrutadores u otros extensores. Estas redes permiten que cada dispositivo se conecte directamente a otros cercanos mediante Bluetooth, Wi-Fi punto a punto o redes Wi-Fi tradicionales. Debido a que te estás conectando directamente con otros usuarios, en realidad no necesitas estar conectado a través de Wi-Fi o una red celular. El objetivo de estas redes es crear comunicaciones hiperlocales. ¿No es lo suficientemente simple? Es lo que Internet era en el pasado: comunicación descentralizada, anónima, basada en los ciudadanos y segura.

Cada conexión en una red de malla no es importante para la fortaleza general de la comunidad; Este no es el caso en una red centralizada que ofrece un centro para formar relaciones. No hay autoridad en una red de malla. El hecho de que no haya autoridad abre las posibilidades de que cientos de nuevas formas de tecnología, especialmente con IoT, el Internet de las cosas, se convierta en realidad.

Dado que los dispositivos de red de malla pueden transmitir señales, tienen la capacidad de conectar miles de sensores en un área amplia, como una ciudad, y operar en concierto. Estas redes tienen la capacidad adicional de evitar el fallo de cualquier dispositivo individual. En teoría, las redes de malla permitirán que las acciones sean verdaderamente democratizadas, así como dar a los usuarios de la red la capacidad de ver a todos los demás usuarios dentro de la red.

Hasta la fecha, las redes de malla han encontrado el mayor valor en tiempos de crisis. Por ejemplo, el proyecto Serval en Australia se lanzó después del devastador terremoto de 2010 en Haití para proporcionar comunicaciones de emergencia incluso cuando las redes celulares y Wi-Fi más grandes están caídas. La aplicación Serval permitió a las personas comunicarse directamente entre sí mediante Wi-Fi a una distancia de más de 100 metros.

Las redes de malla son redes inalámbricas con capacidades de enrutamiento. Cada dispositivo en una red de malla se llama nodo y puede establecer enlaces inalámbricos que lo conectan a más de un nodo en la red. De esta manera, una red de malla puede enrutar las fallas de enlaces y fallas de nodo porque hay redundancia intrínseca en las rutas disponibles en una red de malla inalámbrica. A lo largo de los años, se han desarrollado muchos protocolos de enrutamiento para redes de malla inalámbricas tanto en la academia como por proveedores industriales. La mayor parte de la investigación se ha centrado en la mejor métrica para medir la calidad y el rendimiento del enlace.

En la siguiente publicación, describí los diferentes tipos de redes de malla comerciales disponibles, incluidas las redes de malla omnidireccionales no estructuradas y las redes de malla direccionales estructuradas:

Redes de malla inalámbricas

Hemos estado involucrados en redes de malla inalámbricas (principalmente redes de malla estructuradas) durante más de 10 años en Fluidmesh (Home – Fluidmesh) y antes de eso estaba investigando en el MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT)) sobre redes de sensores que son redes de malla no estructuradas de baja potencia y baja frecuencia que operan en la banda UHF.

En la industria de redes inalámbricas al aire libre, las redes de malla suelen ser la alternativa más confiable y de mayor costo a los enlaces inalámbricos punto a punto (punto a punto inalámbrico) o a las redes inalámbricas punto a multipunto (punto a multipunto inalámbrico). La principal ventaja de las redes de malla sobre las redes inalámbricas punto a punto y punto a multipunto es la confiabilidad intrínseca debido a la disponibilidad de rutas redundantes junto con las capacidades de enrutamiento.

Una red de malla es esencialmente un grupo de sitios separados con enlaces redundantes. En una red de malla, si falla un solo enlace a un sitio, el tráfico seguirá llegando a ese sitio a través de la redundancia. Imagine una telaraña y notará que todos los puntos de conexión tienen múltiples caminos para llegar al resto de la web. Una red de malla es exactamente lo mismo. Es una arquitectura totalmente redundante y la única forma en que un único sitio podría desconectarse del resto es que cada enlace externo falle para ese único sitio. Esa es al menos la respuesta fácil sin profundizar en las malezas con la jerga técnica.