Tìm hiểu hệ thống WIFI Mesh? Hệ thống WiFi Mesh hoạt động ra sao?

Trong cuộc sống hiện nay, mạng wifi là một điều không thể thiếu trong mỗi ngôi nhà. Lựa chọn công nghệ wifi nào, thiết bị nào là một câu hỏi khá nhiều người thắc mắc. Hôm nay, HINACO sẽ cùng các bạn tìm hiểu một công nghệ WIFI khá tiện ích, đang ngày càng được nhiều người lựa chọn. 

1. WiFi Mesh là gì? 

Hiểu một cách hết sức đơn giản thông thường, Wifi mesh chính là một hệ thống WiFi, trong đó các thiết bị WiFi được kết nối với nhau dưới dang mạng lưới.

WiFi Mesh (Mạng lưới) là một mạng ngang hàng các Access Point (AP), trong đó 1 AP kết nối trực tiếp với Modem hoặc Router bằng dây Ethernet (Gọi là Master AP/Node chính) và các AP vệ tinh (AP phụ trong mạng) được kết nối đến AP Master thông qua sóng để mở rộng vùng phủ sóng. Chúng đều là một phần của mạng không dây duy nhất và có chung Tên truy cập (SSID) và mật khẩu, không giống như các thiết bị phát WiFi truyền thống.

Xem thêm: Cách thức vận hành mạng WiFi 

Trong Mesh, các nút định tuyến (nghĩa là các điểm truy cập tạo thành mạng) hoặc "các nút lưới" tạo thành xương sống của mạng (backbone network). Client kết nối với các Node và sử dụng backbone để liên lạc với nhau và với các nút trên internet. Mesh cho phép khách hàng tiếp cận các hệ thống khác bằng cách tạo một đường dẫn 'nhảy' (hop) giữa các nút.

Mạng Smart Mesh có nhiều lợi thế như:

• Khả năng tự phục hồi: khi một nút xảy ra sự cố, các nút còn lại sẽ tự chặn và định tuyến lại dữ liệu.
• Khả năng tự tổ chức: nếu có thêm một nút mới nó sẽ bị đồng hóa vào mạng.
• Khi AP Master gặp sự cố thì một trong các AP Member sẽ tự động chiếm quyền Master và giữ cho hệ thống Mesh tiếp tục hoạt động.

Trong mạng Mesh, tất cả lưu lượng truy cập qua các liên kết trong mạng lưới được mã hóa. Một cụm mật khẩu được chia sẻ giữa các nút để đảm bảo an toàn cho mỗi lượt truy cập. Khi được triển khai dưới dạng Mesh, các AP (Access Point) thành viên sẽ kết nối với Master AP thông qua kết nối Ethernet có dây (Root AP) hoặc thông qua kết nối không dây sử dụng băng tần 5 GHz (Mesh AP Member).

2. Một số thuật ngữ

Để xây dựng một mạng lưới (Mesh), chúng ta cần hiểu sơ bộ một số thuật ngữ sau được dùng để mô tả các thành phần trong mạng Mesh.

Nút lưới (Node):
Một AP có tính năng Mesh được kích hoạt

Root AP (RAP):
Một node được kết nối với Master AP bằng giao diện Ethernet (có dây). Bản thân Master AP cũng là một Root AP

Master AP:
Là AP kết nối ra ngoài Internet. Mọi cấu hình liên quan đến WLAN đều thực hiện trên AP này.

Mesh AP Member (MAP):
Một nút lưới giao tiếp với Master AP bằng giao diện không dây thông qua Root AP

Ethernet-Linked Mesh AP (eMAP):
eMAP là một nút lưới được kết nối với uplink AP thông qua cáp Ethernet có dây, thay vì không dây. Các nút eMAP được sử dụng để kết nối các phân đoạn LAN không dây với nhau.

Cây lưới (Mesh tree):
Mỗi Mesh AP có thể có chính xác một uplink tới Root AP hoặc Mesh AP khác, và mỗi Mesh AP cũng có thể kết nối với nhiều Mesh AP khác, dẫn đến cấu trúc liên kết giống như cây. Một Master AP có thể quản lý nhiều hơn một cây lưới. Ngoài ra số lượng cây lưới trên mỗi Master AP là không giới hạn. Ví dụ: mạng có thể bao gồm 1 cây lưới gồm 6 AP, 2 cây lưới 3 AP mỗi cái hoặc 3 cây lưới 2 AP mỗi cái.

Bước nhảy (hop):
Số kết nối không dây để đi từ Mesh AP tới Root AP. Ví dụ, nếu Root AP là uplink của Mesh AP 1, thì khoảng cách từ Mesh AP 1 tới Root AP là 1 bước nhảy. Tương tự nếu Mesh AP 1 là uplink của Mesh AP 2 thì khoảng cách từ Mesh AP 2 tới Root AP là 2 bước nhảy. Hệ thống Smart Mesh hỗ trợ tối đa 8 bước nhảy.

3. Hệ thống WiFi Mesh hoạt động ra sao

Wi-Fi Mesh hoạt động bằng cách sử dụng hai hoặc nhiều hơn thiết bị Wi-Fi Mesh hoặc node để tạo ra mạng Wi-Fi Mesh.

Một node sẽ được kết nối đến modem internet, các nút còn lại sẽ đặt ở các vị trí khác nhau trong nhà để tạo ra mạng Wi-Fi mạnh mẽ. Không giống các router truyền thống, các nút này đều là một phần của cùng một mạng, chúng sử dụng cùng một SSID và mật mã. Việc này giúp cho việc cài đặt và thay đổi quy mô hệ thống mạng của bạn trở nên cực kỳ đơn giản chỉ bằng cách thêm các nút mạng.

Các nút này rất quan trọng trong việc truyền tải Wi-Fi một cách hiệu quả, mỗi nút đóng vài trò làm một mắt xích trong hệ thống. Ngay cả nút cách xa router nhất vẫn có thể có được tín hiệu tốt. Các nút sẽ giao tiếp với nhau để xác định băng tần nhanh nhất cho thiết bị của bạn, thậm chí định tuyến lại đường đi trong trường hợp có một nút gặp vấn đề.

4. Các cấu trúc của mạng Mesh

Mesh có thể được triển khai theo ba loại cấu trúc: Standard Topology, Wireless Bridge Topology, Hybrid Mesh Topology

Standard Topology

Hệ thống WiFi Ruckus theo cấu trúc Standard Topology

Xem thêm: Thiết bị phát WiFi Ruckus R730 hàng đầu thế giới

Cấu trúc Standard Topology bao gồm Master AP và một số Root AP và Mesh AP. Trong cấu trúc liên kết này, Master AP và upstream router được kết nối với cùng một phân đoạn LAN có dây. Bạn có thể mở rộng phạm vi của mạng không dây bằng cách hình thành và kết nối nhiều cây lưới với phân đoạn LAN có dây. Trong cấu trúc liên kết này, tất cả các AP được kết nối với mạng LAN có dây được coi là "Root AP" và bất kỳ AP nào không được kết nối với mạng LAN có dây đều được coi là "Mesh AP".

Wireless Bridge Topology

Hệ thống WiFi Ruckus theo cấu trúc Wireless Bridge Topology

Nếu bạn cần kết nối các phân đoạn LAN ở xa nhau, bạn có thể thiết lập mạng lưới bằng cấu trúc Wireless Bridge Topology. Trong cấu trúc liên kết này, Master AP và upstream router nằm trên phân đoạn LAN có dây chính và một phân đoạn có dây khác ở xa cần được kết nối với phân đoạn LAN chính. Bạn có thể kết nối hai phân đoạn LAN có dây này bằng cách tạo liên kết lưới không dây giữa hai phân đoạn có dây, như trong hình bên trên.

Hybrid Mesh Topology

Các Mesh AP được kết nối Ethernet (eMAP) cho phép mở rộng chức năng lưới không dây sang phân đoạn LAN có dây. EMAP là một loại lưới AP đặc biệt sử dụng liên kết Ethernet có dây làm uplink thay vì không dây. Một eMAP không được coi là Root AP, mặc dù thực tế là nó phát hiện ra Master AP thông qua cổng Ethernet của nó.

Nhiều eMAP có thể được kết nối với một Mesh AP đơn, ví dụ, kết nối một đoạn LAN có dây bên trong tòa nhà với một mạng không dây ngoài trời.

Khi thiết kế Mesh Network, việc kết nối eMAP với Mesh AP sẽ mở rộng mạng Smart Mesh mà không cần sử dụng bước nhảy không dây và có thể được đặt trên một kênh khác để tái sử dụng phổ.

5. Cài đặt một mạng WiFi Mesh

Mỗi hàng có cách Khởi tạo một hệ thống Mesh của riêng mình, tuy nhiên hầu hết các cài đặt Mesh AP đều có một nguyên tắc chung. Đầu tiên, người dùng cần lắp đặt, kết nối thủ công Node mạng chính *Master AP. Và không có gì khác, chúng ta cần có một đường Uplink cho Master AP qua Ethernet. Khi cấu hình xong các thông số SSID, mật khẩu.. coi như đã khởi tạo xong một mạng mesh. Điều còn lại là việc lựa chọn các vị trí thích hợp cho các Node liên kết khác. Cách mesh AP thực hiện tìm kiếm và liên kết với một Mesh AP khác (RAP,MAP hoặc eMAP) đang sử dụng cùng Mesh SSID. 

Việc cài đặt khá đơn giản với các thiết bị hiện nay, tuy nhiên lựa chọn vị trí lắp đặt phù hợp và đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định cũng là một vấn đề mà cần KTV có kinh nghiệm triển khai. 

Trong phần bài viết này đã mang tới cho bạn sự hiểu biết tổng quan của một mạng WiFi Mesh, trong phần tiếp theo. HINACO sẽ đưa ra cho bạn:

-Ưu điểm/Nhược điểm của một hệ thống WiFi Mesh
-Khi nào bạn cần sử dụng tới hệ thống WiFi Mesh 
-Một số nhà cung cấp thiết bị WiFi Mesh nên dùng trên thị trường 

Xem phần 2: Tìm hiểu hệ thống WIFI Mesh?  Lợi ích của WiFi Mesh