💻

Xây dựng mạng lưới Mesh

Build self-healing networks where every node is a relay

💻 Thử ngay

What Is a Mesh Network?

A mesh network connects devices directly to each other without central routers or towers. Every node can relay data for its neighbors, creating a self-healing web that automatically reroutes around failures — like a spider web that repairs itself when strands break.

Why does this matter? When hurricanes destroy cell towers or earthquakes cut fiber lines, mesh networks keep people connected. They power smart homes, battlefield comms, and community internet — all without a single point of failure.

📖 Tìm hiểu sâu

Ví dụ 1

Hãy tưởng tượng một lớp học nơi giáo viên thì thầm một tin nhắn cho một học sinh và tin nhắn đó cần được truyền đến một học sinh khác trong phòng. Trong mạng truyền thống, mọi người chuyển tin nhắn qua giáo viên (trung tâm). Trong mạng lưới, bất kỳ học sinh nào cũng có thể thì thầm với những học sinh gần đó để truyền nó đi — nếu một học sinh rời đi, tin nhắn sẽ đi theo một đường khác trong lớp.

Ví dụ 2

Hãy nghĩ về mạng lưới giống như hệ thống đèn báo cháy thời trung cổ. Mỗi tháp trên đỉnh đồi có thể nhìn thấy các tháp lân cận và chuyển tiếp tín hiệu. Nếu một tháp bị phá hủy, người vận hành đèn hiệu chỉ cần gửi cảnh báo đến các tháp khác. Thông báo luôn được gửi đi miễn là có ít nhất một đường dẫn được kết nối xuyên suốt chuỗi.

🎯 Mẹo sử dụng

Người mới

Thêm các nút chuyển tiếp và xem cách các tin nhắn truyền qua mạng để đến đích.

Trung cấp

Xóa các nút để kiểm tra khả năng phục hồi - quan sát cách lưới tự phục hồi bằng cách định tuyến lại.

Chuyên gia

Tối ưu hóa các giao thức định tuyến và so sánh hiệu quả tràn ngập với chuyển tiếp theo chỉ dẫn.

📚 Thuật ngữ

Mesh Topology
Kiến trúc mạng trong đó mỗi nút kết nối với nhiều nút khác, tạo ra các đường dẫn dự phòng. Không giống như cấu trúc liên kết hình sao hoặc cây, mạng lưới không có điểm lỗi duy nhất.
AODV
Ad hoc On-demand Distance Vector — một giao thức định tuyến phản ứng chỉ khám phá các tuyến đường khi cần thiết. Nút nguồn phát sóng Yêu cầu định tuyến (RREQ) và nút đích trả lời bằng Phản hồi lộ trình (RREP) dọc theo đường dẫn ngược lại.
OLSR
Định tuyến trạng thái liên kết được tối ưu hóa - một giao thức chủ động trong đó mọi nút đều duy trì một bảng định tuyến đầy đủ. Sử dụng Rơle đa điểm (MPR) để giảm thiểu chi phí tràn ngập bằng cách chọn một tập hợp con hàng xóm để chuyển tiếp thông báo điều khiển.
Flooding
Cách tiếp cận định tuyến đơn giản nhất: mỗi nút phát lại mọi gói tin mà nó nhận được tới tất cả các nút lân cận. Đảm bảo phân phối nếu có bất kỳ đường dẫn nào tồn tại, nhưng tạo ra lưu lượng truy cập theo cấp số nhân và làm tiêu hao băng thông.
Multi-Hop Routing
Gửi dữ liệu qua các nút chuyển tiếp trung gian để đến đích ngoài phạm vi vô tuyến trực tiếp. Mỗi bước nhảy sẽ tăng thêm độ trễ và giảm thông lượng hiệu quả.
Self-Healing
Khả năng của mạng lưới tự động phát hiện lỗi nút hoặc liên kết và định tuyến lại lưu lượng truy cập thông qua các đường dẫn thay thế mà không cần can thiệp thủ công. Thời gian phục hồi phụ thuộc vào giao thức định tuyến.
Signal Strength
Công suất của tín hiệu vô tuyến tại nút thu, bị ảnh hưởng bởi khoảng cách, chướng ngại vật và nhiễu. Tín hiệu yếu hơn có nghĩa là tỷ lệ mất gói cao hơn và thông lượng thấp hơn.
Network Diameter
Đường dẫn ngắn nhất dài nhất giữa hai nút được kết nối bất kỳ trong mạng, được đo bằng bước nhảy. Cho biết khoảng cách định tuyến trong trường hợp xấu nhất.
TTL
Thời gian tồn tại — một bộ đếm giới hạn số bước nhảy mà một gói có thể đi qua trước khi bị loại bỏ. Ngăn chặn các gói lưu thông vô tận trong các vòng lặp.
CSMA/CA
Carrier Sense Multiple Access với tính năng tránh va chạm - một giao thức MAC trong đó các nút lắng nghe trước khi truyền. Nếu kênh bận, nút sẽ đợi một khoảng thời gian chờ ngẫu nhiên. Được sử dụng trong WiFi (802.11).
TDMA
Đa truy cập phân chia theo thời gian - một giao thức MAC chỉ định cho mỗi nút một khe thời gian cụ thể để truyền. Loại bỏ xung đột nhưng yêu cầu đồng bộ hóa trên mạng.
MAC Protocol
Kiểm soát truy cập phương tiện - giao thức lớp 2 chi phối cách các nút chia sẻ phương tiện không dây. Xác định thời điểm mỗi nút được phép truyền để tránh xung đột.

🏆 Nhân vật chính

Charles Perkins (1999)

Đồng sáng chế AODV (Ad hoc On-demand Distance Vector), giao thức định tuyến phản ứng được nghiên cứu rộng rãi nhất cho mạng lưới và ad hoc di động

Robert Metcalfe (1973)

Đã phát minh ra Ethernet và xây dựng Định luật Metcalfe - giá trị của mạng tăng tỷ lệ thuận với bình phương các nút của nó - một nguyên tắc giải thích trực tiếp giá trị của mạng lưới

Philippe Jacquet (2001)

Đã phát triển OLSR (Định tuyến trạng thái liên kết được tối ưu hóa) tại INRIA, giao thức định tuyến chủ động hàng đầu được sử dụng trong các mạng lưới cộng đồng trên toàn thế giới

Guifi.net Community (2004)

Xây dựng mạng lưới cộng đồng lớn nhất thế giới ở Catalonia, Tây Ban Nha, với hơn 35.000 nút hoạt động cung cấp truy cập Internet miễn phí

Vint Cerf (1983)

Đồng phát minh ra TCP/IP và ủng hộ các kiến ​​trúc mạng và lưới có khả năng chịu độ trễ cho Internet liên hành tinh và liên lạc trong thảm họa

MIT Roofnet Team (2004)

Triển khai thử nghiệm lưới WiFi nhiều bước nhảy trên các mái nhà của Cambridge, tạo ra nghiên cứu cơ bản về thông lượng lưới và hiệu suất định tuyến trong thế giới thực

🎓 Tài nguyên học tập

💬 Lời nhắn cho người học

Mạng lưới là một trong những công nghệ dân chủ nhất từng được tạo ra — chúng cho phép cộng đồng xây dựng mạng Internet của riêng họ, những người sống sót sau thảm họa duy trì kết nối và hàng tỷ thiết bị IoT giao tiếp với nhau mà không cần bất kỳ cơ quan trung ương nào. Khi bạn tiêu diệt một nút trong trình mô phỏng này, bạn sẽ thấy nguyên tắc tự phục hồi tương tự giúp duy trì mạng chiến trường, hoạt động của nhà thông minh và mạng lưới cộng đồng hoạt động trên toàn bộ thành phố. Phép toán đằng sau việc định tuyến rất hay: một quy tắc đơn giản tại mỗi nút — chuyển tiếp đến nút lân cận tốt nhất — tạo ra kết nối toàn cầu mới nổi. Có lẽ một ngày nào đó bạn sẽ xây dựng một mạng lưới cho khu phố, trường học của mình hoặc thậm chí là khu cứu trợ thiên tai.

Bắt đầu

Miễn phí, không cần đăng ký

Bắt đầu →