Mesh tarmog‘i modemlarining qo‘llanilish

2.3. Mesh tarmog‘i modemlarining qo‘llanilish
xususiyatlari
Mesh (multi-hop) bu simsiz qurilmalar strategik muloha zalarga
ko‘ra kiritiladigan ko‘p sonli (ko‘pincha ortiqcha) bog‘lanishlar
bilan birlashtiriladigan tarmoq topologiyasi hisob lanadi. Bu ta’rif
bunday sinfdagi quriladigan tarmoqlar funksiyalariga yetarlicha
yaxshi mos keladi. Markazlashtirilmagan boshqarishli va
yuqori ishonchlilik darajasiga ega bo‘lgan o‘z tashkil bo‘ladigan
tarmoqlar g‘oyasi ancha oldin taklif etilgan, lekin bunday texno-
logiyaning samarali ishlatilishi simsiz texnologiyalarning tez
rivojlanishi natijasida mumkin bo‘ldi.
Bunday sinfdagi tarmoqlar taktik maqsadlarda operativ
aloqani tashkil etish uchun turli davlatlar harbiy idoralarida,
masalan, antiterrorchilik operatsiyalarining o‘tkazilishi vaqtida,
lokal harbiy to‘qnashuvlarda keng qo‘llaniladi.
63
So‘nggi vaqtlarda Mesh-topologiyaga muvofiq tashkil
etilgan ma’lumotlarni uzatish telekommunikatsion tarmoqlari
keng qo‘llanilmoqda. Loyihalar masshtablari butun dunyo
bo‘yicha o‘n minglab ulanish nuqtalarigacha va yuz minglab
foydalanuvchilargacha ortdi. Mesh-tarmoqlar turli simsiz ulanish
nuqtalarini integratsiyalaydigan eng qiziqarli yechimlarni taqdim
etadi. Global tarmoqlarga (WAN) oson integratsiyalanadigan lokal
(LAN) va shahar (MAN) tarmoqlarini Mesh-topologiya yordamida
tashkil etish imkoniyati o‘z tarmoqlarini yirik shaharlarda qura-
digan aloqa operatorlari uchun ijobiy omil hisoblanadi.
Mesh-tarmoqlar topologiyasi tarmoqning aktiv tugunlari
orasida aloqani markazlashtirilmagan tashkil etilishi sxemasiga
asoslangan. Mesh-tarmoqlarda ishlatiladigan ulanish tugunlari
nafaqat abonentlarning ulanishi xizmatlarini ko‘rsatadi, balki
o‘sha tarmoqning boshqa tugunlari uchun marshrutizatorlar
(retranslatorlar) funksiyalarini bajaradi. Buning hisobiga o‘zaro
almashadigan aktiv tugunli tarmoqning katta qamrab olish
zonalarini yaratish imkoniyati, shuningdek, masshtablashtirish
imkoniyati (bu holda yangi tugunlar tarmoqqa avtomatik
qo‘shiladi) paydo bo‘ladi.
Bunday tarmoqning umumlashtirilgan topologiyasi 2.9-rasmda
tasvirlangan.
Mesh-tarmoqlar quyidagi imkoniyatlarga ega:
– katta maydonni yaxlit axborot qamrab olish zonalarini
yaratish;
– o‘zi tashkil bo‘lish rejimida tarmoqning masshtablanuv-
chanligi (qamrab olish zonasi maydoni va axborot ta’minoti
zichligining ortishi);
– «har bir har bir bilan» rejimida ulanish nuqtalarining alo-
qasi uchun simsiz transport kanallarining (backhaul) ishlatilishi;
– alohida elementlarning yo‘qotilishiga tarmoqning barqa-
rorligi.
64
Foydalanuvchi
GSM, Wi-Fi, Wi-Max
Mesh-tarmoq
buluti
Boshqarish
serveri
GSM, Wi-Fi,
Wi-Max
BS
BS
BS
ATS
Router
2.9-rasm. Mesh-tarmoqning umumlashtirilgan topologiyasi.
Mesh-tarmoqlar klasterlar majmuyi sifatida quriladi. Qamrab
olish hududi klaster zonalariga bo‘linadi, ularning soni nazariy
jihatdan cheklanmagan. Bitta klasterda 8 dan 16 tagacha ulanish
nuqtalari mavjud bo‘ladi. Bunday nuqtalardan biri tugun
(gateway) hisoblanadi va magistral axborot kanaliga kabel (optik
yoki elektr) orqali yoki radiokanal (keng polosali ulanishdan
foydalaniladigan) bo‘yicha ulanadi.
Klasterdagi boshqa ulanish nuqtalari (nodes) kabi tugun ula-
nish nuqtalari transport radiokanali bo‘yicha o‘zaro (yaqindagi
bilan) ulanadi. Aniq bir yechimga bog‘liq ravishda ulanish nuq-
talari retranslator funksiyasini (transport kanali) yoki retrans-
lator va abonentlar ulanish nuqtasi funksiyalarini bajarishi
mumkin.
Mesh-tarmoqlarning o‘ziga xos xususiyati har bir ulanish
nuqtasiga transport kanalining holati nazorat qilinadigan va
qo‘shni nuqtalar orasida optimal marshrut bo‘yicha trafikni
65
dinamik marshrutlashtirish qo‘llanadigan tarmoq abonentlari
jadvalini yaratishga imkon beradigan maxsus protokollardan
foydalanish hisoblanadi. Ulardan biri ishdan chiqqanida trafikning
boshqa marshrut bo‘yicha avtomatik qayta yo‘naltirilishi bo‘lib
o‘tadi, bu trafikning nafaqat manzilga yetkazilishi, balki minimal
vaqtda yetkazilishini kafolatlaydi. Klaster chegaralarida tarmoqni
kengaytirish jarayoni mavjud tarmoqlarga integratsiyalanishi
avtomatik bo‘lib o‘tadigan yangi ulanish nuqtalarining o‘rnatilishi
bilan cheklanadi. Tarmoq ham tarmoqning ichidagi, ham uning
chegaralaridagi trafikning keskin ortishi sharoitlarida qayta
tiklanish va moslashish qobiliyatiga ega.
Bunday tarmoqlarning kamchiligi shundan iboratki, ular
oraliq punktlarni ma’lumotlarni uzatish uchun ishlatadi. Bu
ma’lumotlarni qayta uzatishda kechikishlarni va demak, real
vaqt trafigining (masalan, nutq yoki videoning) sifati pasayishini
keltirib chiqaradi.
Shu tufayli bitta klasterdagi ulanish nuqtalari soniga
cheklashlar mavjud.
Hozirgi vaqtda 802.11 standartida Hand-over ning ishlatilishi
bo‘yicha qat’iy spetsifikatsiyalar mavjud emas. Lekin bunday
o‘tishni ta’minlash uchun maxsus efirni skanerlash va ulanish
protseduralari ko‘zda tutilgan. Wi-Fi tarmoqlarida Hand-
over ning ishlatilishi turli usullarda, Radius protokoli asosida
yoki mijoz qo‘shni ulanish nuqtasi xizmat ko‘rsatish zonasiga
o‘tganida «tunnel»ni tashkil etadigan intellektual simsiz
kontroller boshqaruvi ostida amalga oshirilishi mumkin. 802.11k
spetsifikatsiyada mijoz qurilmasiga joriy bog‘lanish uzilishidan
oldin ulanish kerak bo‘lgan ulanish nuqtasini tanlashga imkon
beradigan protseduralar tavsiflangan.
802.11k boshqarish mexanizmlari qo‘llanadigan bu qurilma
abonentlar qurilmasini yangi ulanish nuqtasiga 50 ms dan ortiq
bo‘lmagan vaqtda qayta ulanishini ta’minlaydi. Bunday juda
66
kichik kechikish foydalanuvchiga sezilmaydi, chunki u insonning
qabul qilishi bo‘sag‘asidan bir necha martaga kichik.
Mesh-tarmoqlarni qurishning asosiy masalalaridan biri
abonentning shaxsiy «yagona» tarmoq raqamini o‘zgartirmasdan
mobil va qayd etilgan aloqa xizmatlarining to‘liq spektrini taqdim
etishdan iborat. Bu holda asosiy masalalardan biri abonent uchun
turli tarmoqlarda ma’qul narxlarga ega bo‘lgan ko‘rsatiladigan
xizmatlarning sifati yo‘qotilmasdan tarmoqlararo roumingni
tashkil etish hisoblanadi. Bunda muhim rolni QoS va xizmatlar
foydalanuvchisi va tarmoq orasidagi SLA kelishuvi o‘ynaydi.
Klasterlar to‘plamidan iborat bo‘lgan shahar tarmog‘i che-
garalarida mijozning klasterdan klasterga o‘tishidagi rouming
muammosi ESSID, WEP/802.1x vaVPN mexanizmlari yordamida
hal etiladi.
Erkin harakatlanadigan mijoz virtual IP-kanallar tashkil
etiladigan IP-manzil bo‘yicha identifikatsiyalanadi. Keyinchalik
802.11s spetsifikatsiyada tarmoqlarni, shu jumladan, har tur-
lardagi tarmoqlarni birlashtirish jarayoni tavsiflanadi. Yirik
802.11s tarmoqlarining yaratilishi turli shaharlarda qurilgan
Wi-Fi tarmoqlar orasida o‘tish muammosini yo‘qo tishga imkon
beradi.
Multiservislikni ta’minlash mijoz uchun telekommunikatsion
xizmatlarning to‘liq spektrini tashkil etishni ko‘zda tutadi.
IEEE 802.11e standarti amaldagi 802.11a/b/g standartlari bilan
to‘liq moslashuvchanlik saqlanganida real vaqt rejimida oqimli
ma’lumotlarga xizmat ko‘rsatish hisobiga funksionallikni
kengaytirishga, shuningdek, QoS kafolatlangan xizmatlar sifatini
taqdim etishga imkon beradi. Mexanizm trafikni ustuvor lash-
tirish usullariga asoslangan va foydalanuvchilar guruhlari va
tarmoq trafigi turlari bo‘yicha o‘tkazish polosasi nazoratini
tashkil etishni ko‘zda tutadi. Mesh-tarmoqlar xavfsizligi
masalalari juda dolzarb hisoblanadi.
67
Mesh-tarmoqlar o‘zi qayta tiklanadigan tarmoq hisoblanadi.
Tarmoq hatto unda yaroqsiz tugun bo‘lganida yoki ulanish
yo‘qotilganida ishlay oladi. Tarmoqning bunday tashkil etilishi
natijasida juda ishonchli tarmoq infratuzilmasi olinadi. Bu
tushuncha mos simsiz tarmoqlarga, simli tarmoqlarga va
dasturiy ta’minot darajasidagi o‘zaro ta’sirlashishga qo‘llanilsa
bo‘ladi.
Mesh bu tarmoqning maqomi bo‘yicha teng huquqli uncha
qimmat bo‘lmagan tugunlariga bu tarmoqning boshqa tugunlari
bilan ikki tomonlama aloqa qilishga va paketlarning o‘tishi uchun
optimal yo‘lni avtomatik tanlashga imkon beradigan tarmoq
texnologiyasi hisoblanadi. Bunday imkoniyat birgalikda ulanish
uchun ishlatiladigan mavjud tarmoq tuzilmasini bir vaqtda
uning imkoniyatlari oshirilishi bilan samarali kengaytirishga
va oddiy simsiz tarmoqlarga o‘ziga xos bo‘lgan simsiz mijozlar
sonining ortishiga bog‘liq bo‘lgan o‘tkazish qobiliyati bo‘yicha
cheklashlarni sezilarli kengaytirishga imkon beradi.
Mesh bu ko‘p sonli lokal qabullagichlar-uzatkichlar (ya’ni
simsiz yacheyka) orasidagi simsiz qo‘shma infratuzilma
hisoblanadi. Bu katta simsiz tarmoqlarni qurish uchun qo‘shma
simsiz konsepsiya 1995-yilda Massive Array Cellular System /
Ko‘plab Yacheykali Tizimlar Massivi (MACS) Kanada patenti
orqali patentlashtirilgan.
Mesh tarmoqlari o‘ta ishonchli, chunki har bir tugun bir
vaqtda bir necha tugunlar bilan bog‘langan. Agar tugunlardan
biri rad etilsa yoki istalgan boshqa sababga ko‘ra tarmoqdan
chiqsa, u holda qo‘shni tugunlar oddiy boshqa marshrutni topadi.
Bir vaqtda tarmoqning ishonchliligi va rad etishlarga barqarorligi
oshirilishi bilan yangi hududlarni qamrab olishni oddiy yangi
tugunlarni qo‘shish bilan tashkil etish mumkin. Bu yechim borish
qiyin bo‘lgan joylarda (avariya vaziyatlari, tunnellar va neft
platformalari, harbiy amaliyotlar) aloqani tashkil etish va operativ
68
qurish uchun ideal to‘g‘ri keladi va real vaqt rejimida oqimli
ma’lumotlarni (masalan, video ilovalar, ovozli kommunikatsiyalar,
poyga avto mobili uchun telemetriya ma’lumotlari) uzatishga
imkon beradigan yuqori tezlikli mobil ulanishni ta’minlay oladi.
Tarmoqning asosini ko‘chada joylashtiriladigan va standart
Wi-Fi-qurilmali abonentlarning ulanishi ta’minlanadigan axborot
qamrab olish zonasini tashkil etadigan tugun va abonentlar
ulanish nuqtalari tashkil etadi. Ulanish nuqtalari qo‘shimcha
ravishda shahardagi ko‘cha harakatini boshqarish va joriy holat
haqidagi video ma’lumotlarni to‘plash uchun ishlatilishi mumkin.
Binolar ichida joylashgan foydalanuvchilarning ulanishi Wi-Fi
standarti kichik quvvatli ulanish nuqtalari yordamida amalga
oshiriladi.
Avtomobillarda ishlatish uchun mo‘ljallangan mobil ulanish
nuqtalari qiziqish uyg‘otadi. Bu qurilmalarning o‘rnatilishi
nafaqat ularning nuqtalari orasidagi masofani 800÷1200 metr-
largacha uzaytiradi, balki quyidagilar kabi turli servislarni
ishlatadigan Mesh-tarmoqlarni tashkil etishga imkon beradi:
– megapolis (yirik shahar) chegaralarida o‘ta maksimal
soatlarda turli xil trafiklarning katta hajmlarining o‘tkazilishini
ta’minlaydigan o‘zi tashkil bo‘ladigan rad etishlarga barqaror
Mesh-tarmoq;
– 802,1 1b/g standart Wi-Fi-adapterli abonentlar uchun
avto mobil atrofida 300 metrlar radiusda axborot qamrovini
amalga oshiradigan tarmoq, bu haydovchilar va bunday tarmoq
chegaralarida bo‘lgan abonentlar uchun abonent ulanish muam-
mosini yechishga imkon beradi;
– ulanish nuqtasiga o‘rnatilgan GPS-qabullagichdan foy dala-
nilganida avtomobilning holatini doimiy nazorat qilish funk-
siyasini bajaradigan servis;
– qator boshqa maxsuslashtirilgan servislar, masalan, atrof-
muhitni, iqlim sharoitlari va boshqalarni monitoring qilish.
69
Mobil ulanish nuqtalarining qo‘llanilishi qamrab olish
zonasini operativ kengaytirishga yoki shaharning turli qismlarida
avtomobillarning jamlanishi hisobiga axborot sig‘imini oshirishga
imkon beradi. Bundan tashqari, o‘zi tashkil bo‘ladigan Mesh-
tarmoqlar minimal vaqt oralig‘i mobaynida Mesh-nuqtalar bilan
jihozlangan avtomobillar jamlanishini aniqlashga, Wi-Fi zonani
yaratishga imkon beradi.
Hozirgi vaqtda ham tashqarida, ham ichkarida joylashtirish
uchun Mesh-qurilmalar chiqarilmoqda. Wi-Fi standarti yangi
spetsifikatsiyalarining (ayniqsa, 802.11n) joriy etilishi ma’lu-
motlarni uzatish tezligining sezilarli oshirilishini ta’min laydi, bu
standartning kamchiliklarini (tarmoqning yuqori yuklanishida
eng katta darajada namoyon bo‘ladigan ulanish kolliziyalari)
to‘liq darajada kompensatsiyalashi mumkin.
Bunday turlardagi tizimlarning installatsiyalash muammolari
chastotalarni rejalashtirishning klassik masalalariga bog‘liq.
Bunday sinfdagi tarmoqlarning tez moslashuvchan ishlashini
ta’minlash uchun tarmoqning joriy holatiga bog‘liq ravishda
tashuvchi chastotalarni dinamik tayinlanishidan foydalanish
zarur. Aralash tugunlarning chastotalari turlicha bo‘lishi kerak,
aks holda kolliziyalar, tarmoq uzatish xarakteristikalarining
buzilishi, sinxronlashtirish va marshrutlashtirishning izdan chi-
qishi, qayta qabul qilishlar sonining ortishi va yakuniy hisobda
tarmoqning shtatdagi ishlash rejimidan chiqishi bo‘lishi mumkin.
Favqulodda vaziyatlarda bunday tarmoqlarning yashovchanligi
dinamik qayta konfiguratsiyalashtirish va trafikni qayta mar -
sh rutlashtirish hisobiga, shuningdek, tarmoqning ichidagi trafik
uchun ko‘p sonli chetlab o‘tish va zaxira yo‘llarining mavjudligi
tufayli yetarlicha yuqori bo‘ladi. Bunday tarmoqning har bir tuguni
ikki yoki undan ortiqqa teng bo‘lgan bog‘langanlikka ega bo‘-
ladi, bu butun tarmoq tuzilmasining rad etish barqarorligini oshi-
rishga va qo‘yilgan masalalarni operativ yechishga imkon beradi.
70
Bu texnologiyaning yuqori potensialini shartlaydigan Wireless
Mesh-tarmoqlarning muhim tomoni mobil foydalanuvchilarga
keng polosali xizmatlarni tez va arzon taqdim etish imkoniyati
hisoblanadi. Mesh-tarmoqlarni qurish narxi an’anaviy simli
tarmoqlar narxidan sezilarli kam bo‘lishi mumkin, chunki buning
uchun qimmat turadigan infratuzilmaning bo‘lishi va kabellarni
yotqizish talab qilinmaydi. Mesh-tarmoqlarga ulanish modemlar
yordamida amalga oshiriladi.
|