💻

منشئ الشبكة المعشقة

ابنِ شبكات ذاتية الإصلاح حيث كل عقدة هي مرحّل

💻 جرب الآن

ما هي الشبكة المعشقة؟

تربط الشبكة المعشقة الأجهزة مباشرة ببعضها دون أجهزة توجيه مركزية أو أبراج. يمكن لكل عقدة ترحيل البيانات لجيرانها مما ينشئ شبكة ذاتية الإصلاح.

لماذا هذا مهم؟ عندما تدمر الأعاصير أبراج الاتصالات أو تقطع الزلازل خطوط الألياف الضوئية تبقي الشبكات المعشقة الناس متصلين.

📖 تعمق أكثر

تشبيه 1

تخيل فصلًا دراسيًا حيث يهمس المعلم برسالة إلى أحد الطلاب، ويجب أن تصل الرسالة إلى أحد الطلاب في جميع أنحاء الغرفة. في الشبكة التقليدية، يقوم الجميع بتمرير الرسائل عبر المعلم (المحور المركزي). في الشبكة المتداخلة، يمكن لأي طالب أن يهمس للطلاب القريبين الذين يمررونه - إذا غادر أحد الطلاب، تأخذ الرسالة مسارًا مختلفًا عبر الفصل.

تشبيه 2

فكر في شبكة متداخلة مثل نظام منارة النار في العصور الوسطى. يستطيع كل برج على قمة التل رؤية جيرانه وإرسال الإشارات. إذا تم تدمير أحد الأبراج، يقوم مشغلو المنارة ببساطة بتوجيه التحذير عبر الأبراج الأخرى. تصل الرسالة دائمًا طالما يوجد مسار متصل واحد على الأقل عبر السلسلة.

🎯 نصائح المحاكي

مبتدئ

أضف عقد الترحيل وشاهد كيفية انتقال الرسائل عبر الشبكة للوصول إلى الوجهات.

متوسط

قم بإزالة العقد لاختبار المرونة - ولاحظ كيف تشفى الشبكة ذاتيًا عن طريق إعادة التوجيه.

خبير

قم بتحسين بروتوكولات التوجيه ومقارنة التدفق مقابل كفاءة إعادة التوجيه الموجهة.

📚 المصطلحات

Mesh Topology
بنية الشبكة حيث تتصل كل عقدة بعدة عقدة أخرى، مما يؤدي إلى إنشاء مسارات متكررة. على عكس طوبولوجيات النجمة أو الشجرة، لا تحتوي الشبكات المعشقة على نقطة فشل واحدة.
AODV
ناقل المسافة المخصص حسب الطلب - بروتوكول توجيه تفاعلي يكتشف المسارات فقط عند الحاجة. تبث العقدة المصدر طلب توجيه (RREQ)، وترد الوجهة برد توجيه (RREP) على طول المسار العكسي.
OLSR
توجيه حالة الارتباط الأمثل — بروتوكول استباقي حيث تحتفظ كل عقدة بجدول توجيه كامل. يستخدم المرحلات متعددة النقاط (MPRs) لتقليل الحمل الزائد عن طريق تحديد مجموعة فرعية من الجيران لإعادة توجيه رسائل التحكم.
Flooding
أبسط نهج للتوجيه: تقوم كل عقدة بإعادة بث كل حزمة تتلقاها إلى جميع الأجهزة المجاورة. يضمن التسليم في حالة وجود أي مسار، ولكنه يولد حركة مرور هائلة ويستنزف عرض النطاق الترددي.
Multi-Hop Routing
إرسال البيانات عبر عقد الترحيل المتوسطة للوصول إلى وجهة خارج نطاق الراديو المباشر. تضيف كل قفزة زمن الوصول وتقلل من الإنتاجية الفعالة.
Self-Healing
قدرة الشبكة المتداخلة على اكتشاف فشل العقدة أو الارتباط تلقائيًا وإعادة توجيه حركة المرور عبر مسارات بديلة دون تدخل يدوي. يعتمد وقت الاسترداد على بروتوكول التوجيه.
Signal Strength
تتأثر قوة إشارة الراديو عند العقدة المستقبلة بالمسافة والعوائق والتداخل. الإشارات الأضعف تعني معدلات فقدان حزم أعلى وإنتاجية أقل.
Network Diameter
أطول وأقصر مسار بين أي عقدتين متصلتين في الشبكة، ويقاس بالقفزات. يشير إلى مسافة التوجيه الأسوأ.
TTL
وقت البقاء - عداد يحدد عدد القفزات التي يمكن أن تمر بها الحزمة قبل أن يتم التخلص منها. يمنع الحزم من التداول إلى ما لا نهاية في الحلقات.
CSMA/CA
الوصول المتعدد لحساس الناقل مع تجنب الاصطدام - بروتوكول MAC حيث تستمع العقد قبل الإرسال. إذا كانت القناة مشغولة، تنتظر العقدة فترة تراجع عشوائية. يستخدم في واي فاي (802.11).
TDMA
الوصول المتعدد بتقسيم الوقت — بروتوكول MAC الذي يعين لكل عقدة فترة زمنية محددة للإرسال. يزيل الاصطدامات ولكنه يتطلب المزامنة عبر الشبكة.
MAC Protocol
التحكم في الوصول إلى الوسائط - بروتوكول الطبقة الثانية الذي يحكم كيفية مشاركة العقد في الوسيط اللاسلكي. يحدد متى يُسمح لكل عقدة بالإرسال لتجنب الاصطدامات.

🏆 شخصيات رئيسية

Charles Perkins (1999)

شارك في اختراع AODV (ناقل المسافة حسب الطلب المخصص)، وهو بروتوكول التوجيه التفاعلي الأكثر دراسة على نطاق واسع لشبكات الجوال المخصصة والشبكات الشبكية

Robert Metcalfe (1973)

اخترع شبكة إيثرنت وصاغ قانون ميتكالف — قيمة الشبكة تنمو بما يتناسب مع مربع عقدها — وهو مبدأ يفسر بشكل مباشر قيمة الشبكة المتداخلة

Philippe Jacquet (2001)

تم تطوير OLSR (توجيه حالة الارتباط الأمثل) في INRIA، وهو بروتوكول التوجيه الاستباقي الرائد المستخدم في الشبكات المتداخلة المجتمعية في جميع أنحاء العالم

Guifi.net Community (2004)

تم إنشاء أكبر شبكة مجتمعية متداخلة في العالم في كاتالونيا بإسبانيا، مع أكثر من 35000 عقدة نشطة توفر إمكانية الوصول المجاني إلى الإنترنت

Vint Cerf (1983)

شارك في اختراع TCP/IP ودعم الشبكات المتسامحة مع التأخير والبنى الشبكية للإنترنت بين الكواكب والاتصالات في حالات الكوارث

MIT Roofnet Team (2004)

تم نشر شبكة WiFi تجريبية متعددة القفزات عبر أسطح المنازل في كامبريدج، مما أدى إلى إنتاج بحث أساسي حول إنتاجية الشبكة الحقيقية وأداء التوجيه

🎓 مصادر التعلم

💬 رسالة للمتعلمين

تعد الشبكات المتداخلة واحدة من أكثر التقنيات ديمقراطية التي تم إنشاؤها على الإطلاق - فهي تسمح للمجتمعات ببناء الإنترنت الخاص بها، وتسمح للناجين من الكوارث بالبقاء على اتصال، كما تتيح لمليارات أجهزة إنترنت الأشياء التحدث مع بعضها البعض دون أي سلطة مركزية. عندما تقتل عقدة في هذه المحاكاة، فإنك ترى نفس مبدأ الإصلاح الذاتي الذي يبقي شبكات ساحة المعركة حية، والمنازل الذكية تعمل، والشبكات المجتمعية المتداخلة تعمل عبر مدن بأكملها. الرياضيات وراء التوجيه جميلة: قاعدة بسيطة في كل عقدة - إعادة التوجيه إلى أفضل جار - تخلق اتصالاً عالميًا ناشئًا. ربما ستقوم يومًا ما ببناء شبكة متداخلة لمنطقتك أو مدرستك أو حتى منطقة إغاثة في حالات الكوارث.

ابدأ الآن

مجاني، بدون تسجيل

ابدأ الآن →