Wi-Fi Mesh сети для самых маленьких

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