कंप्यूटर नेटवर्क^{(computer network)} बनाने के कई अलग-अलग तरीके हैं । मेष^(Mesh) नेटवर्क टोपोलॉजी धीरे-धीरे घरेलू नेटवर्क के लिए नया स्वर्ण मानक बन रहा है, लेकिन "मेष टोपोलॉजी" होने का क्या अर्थ है?

हम आपको नेटवर्क टोपोलॉजी के बारे में जानने के लिए सबसे महत्वपूर्ण चीजों की व्याख्या करेंगे, मेष तकनीक अद्वितीय क्यों है, और यह इतनी लोकप्रिय क्यों हो रही है। 

"टोपोलॉजी" का क्या अर्थ है?

टोपोलॉजी से तात्पर्य है कि चीजों को एक दूसरे के संबंध में कैसे व्यवस्थित किया जाता है। उदाहरण के लिए, विस्तृत नेविगेशन के लिए किसी क्षेत्र के टोपोलॉजिकल मैप का अधिक उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन यह रुचि के बिंदुओं की "बड़ी तस्वीर" व्यवस्था को दर्शाता है।

कंप्यूटर विज्ञान और नेटवर्क के संदर्भ में, टोपोलॉजी से तात्पर्य है कि कैसे एक नेटवर्क के तत्व एक साथ जुड़े होते हैं। यह बताता है कि एक नेटवर्क पर कौन से नोड दूसरे नोड से गुजरने से पहले सीधे संवाद कर सकते हैं।

अन्य प्रकार के नेटवर्क टोपोलॉजी

पांच सामान्य प्रकार के नेटवर्क टोपोलॉजी हैं, जिनमें से प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं।

लीनियर बस टोपोलॉजी^{(Linear Bus Topology )} नेटवर्क में सभी नोड्स एक ही केबल से जुड़े होते हैं। इस केबल को "रीढ़ की हड्डी" कनेक्शन के रूप में जाना जाता है, इस मुख्य केबल के प्रत्येक छोर पर "टर्मिनेटर" के साथ। डेटा^(Data) एक समय में केवल एक दिशा में प्रवाहित होता है, जिसे "हाफ-डुप्लेक्स" प्रणाली के रूप में जाना जाता है।

यह एक साधारण नेटवर्क सेटअप है जिसमें अधिक केबल बिछाने की आवश्यकता नहीं होती है। हालांकि, बस टोपोलॉजी में कमजोरी यह है कि बैकबोन केबल में कुछ भी गलत होने पर पूरा नेटवर्क काम करना बंद कर देता है। यह निर्धारित करना भी मुश्किल है कि नेटवर्क पर कौन सा डिवाइस समस्या पैदा कर रहा है, जिससे समस्या निवारण में समय लग सकता है।

रिंग टोपोलॉजी^{(Ring Topology )} नेटवर्क में प्रत्येक छोर पर टर्मिनेटर के साथ एक भी केबल नहीं होती है। इसके बजाय, सभी नोड्स को एक सर्कल में व्यवस्थित किया जाता है, प्रत्येक नोड में हमेशा दोनों तरफ एक और नोड होता है। रैखिक बस टोपोलॉजी नेटवर्क के विपरीत, रिंग टोपोलॉजी नेटवर्क एक पूर्ण-द्वैध मोड में काम करते हैं ताकि डेटा एक साथ भेजा और प्राप्त किया जा सके। बस टोपोलॉजी की तरह, केबल में कोई भी खराबी पूरे नेटवर्क को डाउन कर देती है।

स्टार टोपोलॉजी^{(Star Topology )} नेटवर्क आज घरेलू नेटवर्क का सबसे आम प्रकार है। यहां, नेटवर्क के सभी नोड्स का केंद्रीय डिवाइस से सीधा संबंध होता है। यह एक नेटवर्क स्विच, हब या राउटर हो सकता है। सभी नेटवर्क ट्रैफ़िक इस प्राथमिक उपकरण से प्रवाहित होते हैं।

इस टोपोलॉजी का एक नुकसान नेटवर्क भीड़भाड़ की संभावना है और निश्चित रूप से, हब डिवाइस विफलता के एकल बिंदु के रूप में। इसके लिए वायर्ड नेटवर्क में उपरोक्त नेटवर्क टोपोलॉजी की तुलना में बहुत अधिक केबलिंग की आवश्यकता होती है।

हालाँकि, अधिकांश घरेलू नेटवर्क में, यह एक गैर-मुद्दा है क्योंकि अधिकांश डिवाइस वाई-फाई^(Wi-Fi) का उपयोग करके वायरलेस राउटर से जुड़े होते हैं , जिसमें ईथरनेट^(Ethernet) मुट्ठी भर उपकरणों के लिए आरक्षित होता है।

ट्री टोपोलॉजी (उर्फ विस्तारित स्टार टोपोलॉजी, उर्फ ​​पदानुक्रमित टोपोलॉजी)^{(Tree Topology (aka Expanded Star Topology, aka Hierarchical Topology) )} एक स्टार टोपोलॉजी नेटवर्क का विचार लेता है और इसे एक पेड़ जैसी वास्तुकला में विस्तारित करता है। उदाहरण के लिए, आपका होम राउटर आपके स्टार टोपोलॉजी का केंद्र है, लेकिन यह एक बड़े स्टार पर एक स्थानीय राउटर के साथ एक नोड है, जो एक और भी बड़े स्टार पर एक नोड है। 

विभिन्न स्टार टोपोलॉजी नेटवर्क भी एक बैकबोन केबल से जुड़े होते हैं, इसलिए ट्री टोपोलॉजी का "ट्रंक" एक रैखिक बस नेटवर्क है, और "शाखाएं" स्टार टोपोलॉजी नेटवर्क हैं।

जाल टोपोलॉजी को अनपैक करते समय इन सामान्य नेटवर्क डिज़ाइनों को ध्यान में रखें।

मेष टोपोलॉजी

मेश टोपोलॉजी^{(Mesh Topology)} नेटवर्क किन्हीं दो नोड्स के बीच सीधा संबंध प्रदान करता है। बस या रिंग टोपोलॉजी के विपरीत, नेटवर्क ट्रैफ़िक को अपने गंतव्य तक पहुंचने के लिए नेटवर्क के प्रत्येक नोड से होकर गुजरना नहीं पड़ता है। न ही नेटवर्क ट्रैफिक को एक केंद्रीय हब से गुजरना पड़ता है जैसा कि एक स्टार टोपोलॉजी के साथ होता है। कोई भी दो नोड निजी तौर पर संचार कर सकते हैं, इस बात की कोई संभावना नहीं है कि नेटवर्क पर कोई अन्य व्यक्ति सुन सकता है।

यह फुल मेश^{(full mesh)} नेटवर्क के लिए सही है, लेकिन मेश नेटवर्क टोपोलॉजी दो प्रकार की होती है, तो चलिए पहले संक्षेप में अनपैक करते हैं।

पूर्ण मेष टोपोलॉजी बनाम आंशिक मेष टोपोलॉजी^{(Full Mesh Topology Versus Partial Mesh Topology)}

मेश टोपोलॉजी दो प्रकार की होती है। फुल मेश^{(Full Mesh )} नेटवर्क में, नेटवर्क के हर नोड^(every) का हर दूसरे नोड से पॉइंट-टू-पॉइंट कनेक्शन होता है। इसका मतलब यह है कि कोई फर्क नहीं पड़ता कि नेटवर्क पर दो नोड कहाँ स्थित हैं, उनके बीच एक सीधा वायर्ड या वायरलेस कनेक्शन है। इसके लिए सबसे जटिल वायरिंग की आवश्यकता होती है जिसमें प्रत्येक नोड के साथ तेजी से कनेक्शन की संख्या जोड़ी जाती है।

एक आंशिक मेष^{(Partial Mesh )} नेटवर्क के डिजाइन में एक ही मूल दर्शन होता है कि नेटवर्क पर नोड्स सीधे अन्य नोड्स से जुड़ते हैं, लेकिन प्रत्येक नोड हर दूसरे नोड से जुड़ा नहीं होता है। प्रत्येक नोड कम से कम एक अन्य नोड से जुड़ा होता है, और अक्सर एक से अधिक, लेकिन आंशिक जाल लगभग उतना जटिल नहीं होता है।

मेष टोपोलॉजी के लाभ

एक पूर्ण जाल नेटवर्क का मुख्य लाभ बेमानी कनेक्शन है। यहां तक ​​​​कि अगर किसी भी संख्या में नोड्स के बीच सीधा कनेक्शन विफल हो जाता है, तो वे हमेशा दूसरे नेटवर्क नोड के माध्यम से रूट करके प्राप्त कर सकते हैं, भले ही यह उतना तेज़ न हो। इससे भी बेहतर, यह पता लगाना आसान है कि डिज़ाइन द्वारा गलती कहाँ है, इसलिए चीजों को ठीक करना अपेक्षाकृत आसान है।

उस अर्थ में, फुल मेश नेटवर्क समग्र रूप से इंटरनेट की तरह होते हैं, जहां डेटा ट्रांसमिशन के लिए कम से कम एक व्यवहार्य मार्ग हमेशा उपलब्ध होता है, भले ही बड़े नेटवर्क खंड नीचे जाते हों। आंशिक जाल नेटवर्क कम अतिरेक की पेशकश करते हैं, हालांकि नेटवर्क डिजाइनर सबसे महत्वपूर्ण नोड्स को सबसे अधिक कनेक्शन देने पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं, अतिरेक, लागत और जटिलता को संतुलित कर सकते हैं।

बेमानी होने के अलावा, नेटवर्क के प्रदर्शन के संबंध में जाल नेटवर्क का एक महत्वपूर्ण लाभ है क्योंकि नोड्स सभी एक साथ डेटा भेज और प्राप्त कर सकते हैं, नेटवर्क के माध्यम से सबसे कुशल मार्ग चुन सकते हैं। इसका मतलब है स्मार्ट घरों में IoT ( इंटरनेट^(Internet) ऑफ थिंग्स^(Things) ) सेटअप के लिए विश्वसनीय, कम विलंबता नेटवर्किंग प्रदर्शन ।

मेश^(Mesh) नेटवर्क में असाधारण गोपनीयता होती है क्योंकि डेटा फुल मेश सिस्टम में नेटवर्क डिवाइस के बीच चलता है।

अंत में, जाल नेटवर्क में नेटवर्क प्रदर्शन या बैंडविड्थ को नकारात्मक रूप से प्रभावित किए बिना उत्कृष्ट मापनीयता होती है। एक जाल नेटवर्क समय के साथ नए नोड्स जोड़कर और उन्हें निकटतम नोड्स (आंशिक जाल) या अन्य सभी नोटों (पूर्ण जाल) में जोड़कर व्यवस्थित रूप से विकसित हो सकता है।

मेष टोपोलॉजी के नुकसान

मेष टोपोलॉजी के दो मुख्य नुकसान लागत और जटिलता हैं। आंशिक जाल सेटअप इन मुद्दों को संतुलित करने में मदद करते हैं, लेकिन एक पूर्ण-जाल, वायर्ड नेटवर्क एक मकड़ी के कनेक्शन के वेब की तरह है।

मेष^(Mesh) नेटवर्क में अन्य नेटवर्क प्रकारों की तुलना में अधिक बिजली की खपत होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि डेटा के लिए रूटिंग पथ प्रदान करने के लिए सभी नोड्स सक्रिय और चालू होने चाहिए। एक महत्वपूर्ण रखरखाव बोझ भी है क्योंकि किसी भी कारण से मुद्दों को विकसित करने वाले व्यक्तिगत नोड्स को नेटवर्क प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए तय या प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए।

घर में वायरलेस मेष नेटवर्क

घर में उपयोग किए जाने वाले लोकल एरिया नेटवर्क^{(Area Networks)} ( LAN^(LANs) ) पारंपरिक रूप से स्टार टोपोलॉजी नेटवर्क रहे हैं। सभी डिवाइस एक केंद्रीय राउटर से कनेक्ट होते हैं, चाहे वाई-फाई^(Wi-Fi) या ईथरनेट^(Ethernet) द्वारा । स्मार्ट उपकरणों और घरेलू उपकरणों के उदय के साथ पूरे घर में इंटरनेट कनेक्टिविटी की आवश्यकता बढ़ रही है।

एक केंद्रीकृत उपकरण प्रदर्शन बाधाओं का कारण बन सकता है और रिपीटर्स या एक्सटेंडर^{(repeaters or extenders)} का उपयोग किए बिना वायर्ड कनेक्शन और वायरलेस सिग्नल दोनों की पहुंच को सीमित कर सकता है । रिपीटर्स और एक्सटेंडर जटिल कॉन्फ़िगरेशन और खराब नेटवर्क प्रदर्शन के साथ आते हैं, इसलिए वे पूरे-होम नेटवर्किंग के लिए आदर्श समाधान नहीं हैं।

घर में मेष^(Mesh) नेटवर्क राउटर आंशिक जाल नेटवर्क या शायद एक प्रकार का हाइब्रिड टोपोलॉजी का एक उदाहरण है। सभी नोड्स हर नोड से जुड़े नहीं हैं। इसके बजाय, प्राथमिक नोड WAN^(WAN) ( वाइड एरिया नेटवर्क^{(Wide Area Network)} ) से जुड़ता है , जो आपके होम नेटवर्क से परे अधिक से अधिक इंटरनेट को संदर्भित करने का एक और तरीका है।

वह प्राथमिक नोड सीधे लैपटॉप और स्मार्टफोन जैसे उपकरणों से जुड़ा होता है, लेकिन यह अन्य जाल नेटवर्क इकाइयों के लिए समर्पित वायरलेस कनेक्शन भी सेट करता है। प्रत्येक^(Every) मेश राउटर सर्वोत्तम कनेक्शन गति और विश्वसनीयता के साथ निम्नलिखित मेश यूनिट से जुड़ता है। वह कनेक्शन वाई-फाई या ईथरनेट "^{(Ethernet “)} बैकहॉल" के माध्यम से हो सकता है, जहां एक हाई-स्पीड केबल कुछ मेष राउटर इकाइयों को जोड़ता है।

जैसे-जैसे उपकरण घर के चारों ओर घूमते हैं, उन्हें जाल इकाइयों के बीच निर्बाध रूप से सौंप दिया जाता है क्योंकि प्रत्येक इंटरनेट के पथ को रिले करता है। क्लाइंट^(Client) नोड्स जैसे स्मार्टफ़ोन का उपयोग मेष के भाग के रूप में नहीं किया जाता है। एक क्लाइंट डिवाइस के माध्यम से सीधे दूसरे पर कोई ट्रैफ़िक नहीं भेजा जाता है। सभी ट्रैफ़िक निकटतम मेष राउटर नोड को जाता है। यदि आप प्रदर्शन या कवरेज को बेहतर बनाने के लिए नेटवर्क का विस्तार करना चाहते हैं, तो अधिक मेष इकाइयां जोड़ें।

जैसा कि आप देख सकते हैं, घरेलू उपयोग के लिए "मेष" वायरलेस नेटवर्क वास्तविक मेश नेटवर्क के टेम्पलेट से काफी मेल नहीं खाते हैं। इसके बजाय, यह समर्पित मेश सब-कनेक्शन के एक सेट द्वारा कई स्टार-टोपोलॉजी नेटवर्क को एक साथ जोड़ने जैसा है। 

फिर भी, यह सबसे उन्नत और निर्बाध होम नेटवर्क समाधान है^{(seamless home network solution)} । एक हम किसी को भी सुझा सकते हैं, यह मानते हुए कि आपका बजट इस नई तकनीक तक फैल जाएगा।

What Is Mesh Network Topology?

There are many different ways to build a computer network. Mesh network topology is slowly becoming the new gold standard for home networks, but what does it mean to have a “mesh topology”?

We’ll explain the most important things you need to know about network topology, why mesh technology is unique, and why it’s becoming so popular. 

What Does “Topology” Mean?

Topology refers to how things are arranged in relation to each other. For example, an area’s topological map isn’t used much for detailed navigation, but it shows the “big picture” arrangement of points of interest.

In the context of computer science and networks, topology refers to how the elements of a network are linked together. It describes which nodes on a network can communicate directly before going through another node.

Other Types of Network Topology

There are five general types of network topology, each with its advantages and disadvantages.

Linear Bus Topology networks have all nodes connected to a single cable. This cable is known as a “backbone” connection, with a “terminator” at each end of this main cable. Data only flows in one direction at a time, known as a “half-duplex” system.

This is a simple network setup that doesn’t require much cabling. However, the weakness in a bus topology is that the entire network stops functioning if anything goes wrong with the backbone cable. It’s also hard to pinpoint which device on the network might be causing issues, making troubleshooting time-consuming.

Ring Topology networks don’t have a single cable with terminators on each end. Instead, all the nodes are arranged in a circle, with every node always having another node on both sides. Unlike linear bus topology networks, ring topology networks operate in a full-duplex mode so that data can be sent and received simultaneously. Like bus topology, any fault in the cable brings the whole network down.

Star Topology networks are the most common type of home network today. Here, all of the nodes in the network have a direct connection to a central device. This can be a network switch, hub, or router. All network traffic flows through this primary device.

One disadvantage of this topology is the potential for network congestion and, of course, the hub device as a single point of failure. It also requires much more cabling than the above network topologies in a wired network.

However, in most home networks, this is a non-issue since most devices are connected to the wireless router using Wi-Fi, with Ethernet reserved for a handful of devices.

Tree Topology (aka Expanded Star Topology, aka Hierarchical Topology) takes the idea of a star topology network and expands it into a tree-like architecture. For example, your home router is the center of your star topology, but it’s a node on a bigger star with a local router, which is a node on an even bigger star. 

The different star topology networks are also connected to a backbone cable, so the “trunk” of the tree topology is a linear bus network, and the “branches” are star topology networks.

Keep these general network designs in mind as we unpack mesh topology.

Mesh Topology

A Mesh Topology network offers a direct connection between any two nodes. Unlike bus or ring topologies, network traffic doesn’t have to pass through every node on the network to reach its destination. Nor does network traffic have to pass through a central hub as it does with a star topology. Any two nodes can communicate privately, with no chance that anyone else on the network can eavesdrop.

That’s true of full mesh networks, but there are two types of mesh network topology, so let’s briefly unpack the first.

Full Mesh Topology Versus Partial Mesh Topology

There are two types of mesh topology. In Full Mesh networks, every node on the network has a point-to-point connection to every other node. This means that no matter where two nodes are located on the network, there’s a direct wired or wireless connection between them. This requires the most complex wiring with the number of connections rapidly with every node added.

A Partial Mesh network has the same basic philosophy in its design that nodes on the network connect directly to other nodes, but not every node is connected to every other node. Every node is connected to at least one other node, and often more than one, but the partial mesh isn’t nearly as complex.

The Advantages of Mesh Topology

The main advantage of a full mesh network is redundant connections. Even if a direct connection between any number of nodes fails, they can always get through by routing through another network node, even if it isn’t as fast. Even better, it’s easy to pinpoint where the fault is by design, so fixing things is relatively easy.

In that sense, full mesh networks are like the internet as a whole, where at least one viable route for data transmission is always available, even if large network segments go down. Partial mesh networks offer less redundancy, although the network designers can concentrate on giving the most critical nodes the most connections, balancing redundancy, cost, and complexity.

Besides being redundant, mesh networks have a significant advantage regarding network performance since nodes can all send and receive data simultaneously, choosing the most efficient routes through the network. This means reliable, low latency networking performance perfect for IoT (Internet of Things) setups in smart homes.

Mesh networks have exceptional privacy since data moves between network devices in full mesh systems.

Finally, mesh networks have excellent scalability without negatively affecting network performance or bandwidth. A mesh network can grow organically over time by adding new nodes and hooking them into the nearest nodes (partial mesh) or all other notes (full mesh).

The Disadvantages of Mesh Topology

The two main disadvantages of mesh topology are cost and complexity. Partial mesh setups help balance these issues, but a full-mesh, wired network is like a spider’s web of connections.

Mesh networks have higher power consumption than other network types. That’s because all nodes must be active and turned on to provide routing paths for data. There’s also a significant maintenance burden since individual nodes that develop issues for any reason must be fixed or replaced to maintain network performance.

Wireless Mesh Networks in the Home

Local Area Networks (LANs) used in the home have traditionally been star topology networks. All devices connect to a central router, whether by Wi-Fi or Ethernet. The need for internet connectivity in the entire home is growing with the rise of smart devices and home appliances.

A centralized device can cause performance bottlenecks and limit the reach of both wired connections and wireless signals without using repeaters or extenders. Repeaters and extenders come with complex configurations and worse network performance, so they aren’t the ideal solution for whole-home networking.

Mesh network routers in the home are an example of partial mesh networks or perhaps a type of hybrid topology. Not all nodes are connected to every node. Instead, the primary node connects to the WAN (Wide Area Network), which is another way of referring to the greater internet beyond your home network.

That primary node is connected directly to devices like laptops and smartphones, but it also sets up dedicated wireless connections to other mesh network units. Every mesh router connects to the following mesh unit with the best connection speed and reliability. That connection can be over Wi-Fi or through Ethernet “backhaul,” where a high-speed cable connects some mesh router units.

As devices move around the home, they are seamlessly handed off between mesh units as each one relays the path to the internet. Client nodes such as smartphones are not used as part of the mesh. No traffic is routed through one client device directly to another. All traffic passes to the nearest mesh router node. If you want to expand the network to improve performance or coverage, add more mesh units.

As you can see, “mesh” wireless networks for home use don’t quite match the template of an actual mesh network. Instead, it’s more like having several star-topology networks linked together by a set of dedicated mesh sub-connections. 

Still, this is the most advanced and seamless home network solution. One we can recommend to anyone, assuming your budget will stretch to this new technology.

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