Mesh-systemer gir wifi-dekning overalt

Å installere profesjonelle wifi-nettverk minner om det vi gjør når vi vil spre musikk i huset vårt. Vi prøver aldri å få musikk i alle rom med bare én superkraftig høyttaler. Wifi-installatører prøver heller ikke å gi dekning overalt med bare én superkraftig ruter. I profesjonell sammenheng brukes i stedet flere aksesspunkter som – på samme måte som høyttalerne våre – fordeles på rommene. Selv om aksesspunkter også kan brukes hjemme, har de aldri helt slått gjennom der. Mye skyldes nok at aksesspunkter må kobles til med kabel og ofte krever forkunnskaper innen nettverksteknologi for å kunne bli installert.

Trådløse mesh-nettverk ble populære i forbrukerverdenen i begynnelsen av 2017. Slike nettverk fungerer til en viss grad som aksesspunktnettverk, men de krever ikke at du trekker kabler. Nettverkssignalet spres i stedet trådløst av flere såkalte mesh-noder som jobber sammen i et mesh-system. Det finnes tre typer mesh-noder: 

• mesh-rutere
• mesh-repeatere
• mesh-aksesspunkter

En enkeltstående mesh-ruter gir ikke bedre dekning enn en vanlig ruter, men ved å komplettere den med en mesh-repeater økes dekningen med opptil to tredjedeler. Det blir ikke dobbelt så god dekning i og med at ruterens og repeaterens dekning må være delvis overlappende. En mesh-ruter kan sende signalet videre til flere mesh-repeatere, som igjen kan sende det videre til enda flere mesh-repeatere. Trafikken mellom mesh-ruteren og klientene (f.eks. datamaskiner og mobiler) kan altså gå gjennom en eller flere mesh-repeatere før den når målet. På den måten kan mesh-nettverk dekke alt fra leiligheter til store hus.

Det er flere egenskaper som skiller mesh-noder fra ulike produsenter. Den mest åpenbare forskjellen ligger i nodenes teoretiske wifi-hastigheter. På samme måte som at rutere følger eksempelvis AC1200- eller AC1750-standarden, gjør også mesh-noder det. AC1750 betyr at en mesh-node kan overføre data i opptil 1750 Mb/s, fordelt som 450 Mb/s på 2,4 GHz-båndet og 1300 Mb/s på 5 GHz-båndet.

En vanlig AC1750-mesh-node bruker samme radiodel til kommunikasjon med klienter og kommunikasjon med andre mesh-noder. Det gjør ikke de absolutt raskeste mesh-nodene. De har i stedet en ekstra radiodel og bruker et separat 5 GHz-bånd til kommunikasjon med andre mesh-noder. Det båndet kalles vanligvis backhaul-båndet. Ved at nodene bruker det dedikerte backhaul-båndet til kommunikasjon seg imellom, kan mesh-systemet opprettholde full hastighet til klientene på tross av at trafikken går gjennom flere repeatere. Uten et dedikert backhaul-bånd halveres topphastigheten for hver mesh-repeater som trafikken går gjennom. Topphastigheten synker i og med at de samme radiodelene må brukes til både å motta og sende videre trafikk.

Obs! En vanlig misforståelse er at halvering av topphastighet innebærer halvering av faktisk hastighet. Slik er det ikke. Anta at en mesh-repeater har støtte for 1750 Mb/s i teorien og 300 Mb/s i virkeligheten (en rimelig antakelse). Hvis trafikken går gjennom repeateren, halveres repeaterens topphastighet til 875 Mb/s i teorien eller 150 Mb/s i virkeligheten. Så lenge trafikken til de repeatertilkoblede klientene ligger under 150 Mb/s, påvirkes ikke deres faktiske hastigheter. Det er først når hastigheten til klientene overstiger 150 Mb/s, at den faktiske hastigheten deres begrenses¹

Enkelte mesh-noder har også støtte for kablet backhaul. Det innebærer at mesh-nodene kan kobles til med kabel, slik at de blir mesh-aksesspunkter. Det er alltid en fordel å koble til så mange mesh-noder som mulig med kabel (hvis systemet har støtte for det). Da økes ikke bare dekningen, men også kapasiteten i det trådløse nettverket. Hvis alle mesh-noder kommuniserer trådløst med mesh-ruteren, må de når alt kommer til alt dele på ruterens trådløse kapasitet (f.eks. opp til 1750 Mb/s). For hver mesh-node som tilkobles med kabel, avlastes ruterens radiodeler.

Anta at det i et mesh-nettverk er en kablet mesh-ruter og to kablede mesh-aksesspunkter (og evt. noen trådløse mesh-repeatere). Alle involverte mesh-noder støtter trådløse hastigheter på opptil 1750 Mb/s. I så fall kan wifi-trafikken fra klientene deles opp på en slik måte at en tredjedel går til mesh-ruteren, en tredjedel til det ene mesh-aksesspunktet og en tredjedel til det andre mesh-aksesspunktet. Det innebærer at mesh-nettverkets totale trådløse kapasitet er på opptil 5250 Mb/s (i stedet for bare 1750 Mb/s). Jo flere klienter som er tilkoblet det trådløse nettverket (og jo mer de belaster det trådløse nettverket), desto større nytte gjør kablet tilkobling av mesh-noder.

Mesh-noder med støtte for kablet backhaul kan enten kobles til i serie etter hverandre eller via husets eventuelle patchpanel (akkurat som vanlige aksesspunkter). Hvis det ikke er nok uttak på mesh-ruteren, kan en switch brukes.

Mesh-systemer er fremdeles et nytt fenomen innen forbrukernettverk. Bransjen har ennå ikke blitt enig om en felles standard for hvordan ulike mesh-noder skal kommunisere med hverandre. Det er derfor ikke mulig å bygge ut et mesh-system med noder fra et annet system.

Enkelte mesh-noder markedsføres som kompatible tredjepartssystemer, men da fungerer de som vanlige (frittstående) repeatere eller aksesspunkter.

Samtidig som mesh-teknologien slo gjennom, økte etterspørselen etter såkalte hub & spoke-systemer. Det er wifi-løsninger som minner om mesh-systemer, men har en vesentlig forskjell.

De fleste hub & spoke-systemene leveres i pakker med en ruter og en tilhørende repeater. I motsetning til en vanlig repeater styres innstillingene i hub & spoke-systemets repeater av systemets ruter. Det gjør at administratoren slipper å gjøre samme innstillinger flere ganger. Mange hub & spoke-systemer har også et dedikert backhaul-bånd for kommunikasjonen mellom ruteren og repeateren, slik at trafikken mellom disse ikke senker den trådløse topphastigheten for klientene.

Forskjellen mellom et mesh-system og et hub & spoke-system blir enda tydeligere hvis enda en repeater legges til. I et hub & spoke-system kommuniserer aldri repeaterne med hverandre, men alltid via ruteren.