Mesh networking: draadloze verbindingsofficieren

De weg naar mesh

Mesh-netwerken maken gebruik van draadloze links tussen de nodes en vanuit die nodes wordt zowel ontvangen als gezonden. Ook zorgen ze er op hun beurt weer voor dat er een draadloos netwerk beschikbaar wordt gesteld. Elke node moet dus meerdere radio zender/ontvangers bevatten.

Een bijkomend voordeel is niet alleen dat het draadloos is, maar ook dat je op basis van deze technologie relatief eenvoudig grote afstanden kunt overbruggen. Standaard netwerkbekabeling is beperkt tot 100 meter per link, maar door gebruik te maken van mesh kun je langere afstanden draadloos bereiken, simpelweg door voldoende nodes te plaatsen. 

Technische opbouw van een mesh-netwerk

Daarnaast is draadloze technologie veel flexibeler dan een bedraad netwerk. Bij vaste netwerkaansluitingen ben je gebonden aan de positie van switches en de vaste netwerkaansluitingen. Dat geldt natuurlijk ook voor vaste accesspoints. In veel omgevingen zijn die aan de muur gespijkerd of opgehangen aan het plafond. Als de wensen veranderen blijf je daaraan gebonden. Bij een mesh-netwerk is er afgezien van de stroomvoorziening geen fysieke aansluiting, verplaatsen is dus kinderlijk eenvoudig.

De basis van de mesh-technologie is de 802.11s-standaard, waar al lange tijd aan wordt gewerkt. Het werk bij standaardisatieorganisatie IEEE begon in 2003 om het concept van een Wireless Distribution System (WDS) te ontwikkelen. Men ging toen niet veel verder dan het definiëren van het idee, en had nog niet bedacht hoe dit daadwerkelijk moest gaan werken.

Het idee achter een mesh-netwerk is even simpel als ingenieus. Door meerdere nodes te plaatsen is het mogelijk om een web te creëren van verbindingen tussen die steunpunten. De nodes kunnen onderling communiceren en dat maakt het mogelijk om binnen dit draadloze web meerdere verbindingen te maken. Meerdere wegen kunnen op deze manier letterlijk naar het ‘digitale Rome’ leiden. Binnen het systeem is eenvoudig redundantie te realiseren. Dat maakt dit idee niet alleen interessant om de lastige Nederlandse huizen van internet te voorzien, maar ook een mogelijke oplossing voor grotere zakelijke omgevingen. Dat is dan ook waar deze techniek al de nodige tijd wordt toegepast – en daar is nog een reden voor.

Binnen een mesh-netwerk wordt gebruik gemaakt van een slim algoritme. Je zou dat het beste kunnen vergelijken met water. Water zoekt namelijk altijd de makkelijkste weg om te vloeien. Binnen een mesh-netwerk wordt op deze manier de beste route bepaald om verbinding te maken met het internet. Als deze route is bepaald dan wordt dit de backbone van het netwerk. Dat klinkt simpel, maar het vergt wel een flinke hoeveelheid rekenkracht, reden waarom deze techniek relatief duur is en tot voor kort was voorbehouden voor zakelijke toepassingen. Door het afnemen van de kosten van rekenkracht (dankjewel, Wet van Moore) komen mesh-netwerken en de voordelen daarvan nu ook beschikbaar voor eindgebruikers.

Een van die voordelen is het zelfoplossend vermogen van zo’n netwerk, met dank aan het genoemde algoritme. Als door een of andere oorzaak een node wegvalt of niet bereikbaar is, kan dat algoritme automatisch een nieuwe route bepalen en zo de verbinding met het netwerk en internet behouden. Dat maakt dit in theorie een erg interessante keuze.