Mesh Network là gì? Cơ chế kết nối và công nghệ nổi bật

Tình trạng WiFi chập chờn tại một số khu vực trong nhà hoặc văn phòng gây ảnh hưởng không nhỏ tới trải nghiệm truy cập Internet. Để giải quyết vấn đề này, mô hình Mesh Network đã ra đời, mang đến giải pháp mở rộng phạm vi bao phủ và cải thiện chất lượng kết nối không dây. Vậy mạng Mesh hoạt động như thế nào, có những ưu nhược điểm như thế nào và cần lưu ý gì khi lựa chọn hệ thống?

Tổng quan về Mesh Network

Mesh Network là một mô hình mạng có cách tổ chức kết nối riêng so với việc sử dụng một router đơn lẻ. Những đặc điểm của mô hình này được thể hiện qua cấu trúc và cách các thiết bị phối hợp với nhau.

Mesh Network là gì?

Mesh là mô hình mạng gồm nhiều nút liên kết để truyền dữ liệu. Trong hệ thống này, các node phối hợp tạo thành một mạng không dây thống nhất, đưa kết nối Wi-Fi đến những khu vực mà router chính khó phủ sóng đầy đủ.

So với router đơn lẻ, Mesh Network cho phép linh hoạt lắp đặt thêm các node tại những vị trí cần cải thiện tín hiệu. Khi di chuyển giữa các khu vực, điện thoại hoặc laptop có thể tự động chuyển đổi liên kết với node khác. Dù vậy, quá trình chuyển vùng còn phụ thuộc vào thiết bị đầu cuối, giao thức hỗ trợ và cơ chế điều phối, nên việc sử dụng chung tên Wi-Fi không đồng nghĩa kết nối luôn thông suốt trong mọi tình huống.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Mesh Network

Một bộ phát WiFi Mesh gồm nhiều thành phần phối hợp để tạo thành hệ thống mạng không dây. Mỗi bộ phận đảm nhiệm một chức năng riêng, cụ thể: 

• Node chính: Kết nối với modem hoặc thiết bị mạng đầu vào, làm đầu mối liên lạc giữa mạng nội bộ và Internet.
• Node phụ: Phát Wi-Fi cho các thiết bị đầu cuối và trao đổi thông tin với những node khác qua đường backhaul.
• Backhaul: Đường truyền dữ liệu giữa các node, sử dụng Wi-Fi hoặc Ethernet tùy theo cấu hình hệ thống Mesh Network.
• Thiết bị đầu cuối: Bao gồm máy tính, điện thoại, camera IP, TV thông minh và các thiết bị truy cập mạng khác.

Khi người dùng mở một trang web, yêu cầu từ điện thoại hoặc máy tính sẽ gửi đến node đang phục vụ, sau đó đi qua mạng nội bộ để truy cập Internet; dữ liệu phản hồi đi theo chiều ngược lại. Tùy thuộc vào thiết lập hệ thống, lưu lượng giữa node phụ và node chính có thể được truyền trực tiếp hoặc qua một node trung gian.

Song song đó, hiệu suất Mesh Network chịu ảnh hưởng bởi khoảng cách giữa các node, vật liệu xây dựng, nhiễu vô tuyến, số lượng thiết bị truy cập và năng lực xử lý của phần cứng. Đặc biệt, nếu node phụ nhận tín hiệu yếu từ node khác, đường truyền backhaul có thể trở thành điểm nghẽn, khiến tốc độ mạng suy giảm dù Wi-Fi đã phủ đến khu vực đó.

Các phương thức kết nối giữa những node Mesh

Hệ thống Mesh Wi-Fi vận hành dựa trên hai hình thức kết nối backhaul chính: có dây và không dây. Trong đó, mỗi loại hình sở hữu đặc điểm kỹ thuật cùng yêu cầu triển khai riêng biệt.

Wireless backhaul truyền tín hiệu giữa các node qua Wi-Fi, không cần kéo cáp mạng đến từng vị trí. Tuy giảm công đoạn đi dây, phương thức này chịu ảnh hưởng bởi chất lượng sóng giữa các điểm phát. Khi backhaul dùng chung kênh vô tuyến với thiết bị đầu cuối, lưu lượng chuyển tiếp cũng chiếm dụng thời gian phát sóng dành cho hoạt động của các thiết bị.

Ethernet backhaul sử dụng cáp mạng để liên kết các node, giảm sự phụ thuộc vào tín hiệu vô tuyến trên chặng này. Phương thức này tận dụng được hạ tầng cáp có sẵn tại nhà hoặc văn phòng, nhưng tốc độ thực tế vẫn phụ thuộc vào chuẩn giao tiếp Ethernet, loại cáp và đặc tính thiết bị ở hai đầu

Ưu điểm và nhược điểm của Mesh Network

Mesh Network không chỉ giúp Wi-Fi phủ đến nhiều khu vực hơn mà còn mang lại trải nghiệm quản lý mạng tập trung. Dẫu vậy, những lợi ích này đi kèm yêu cầu về chi phí đầu tư, cách bố trí và tình trạng liên kết giữa các node.

Ưu điểm

• Phủ sóng Wi-Fi trên diện rộng: Người dùng có thể bố trí thêm node tại phòng riêng, tầng trên hoặc khu vực làm việc có tín hiệu yếu. Cách phân bố này hỗ trợ phủ Wi-Fi trên mặt bằng rộng, nhà nhiều tầng hoặc bị chia cắt bởi tường.
• Sử dụng một tên mạng Wi-Fi (SSID): Các node trong cùng hệ thống Mesh Network phát chung tên mạng, cho phép thiết bị đầu cuối tiếp tục sử dụng cùng mạng Wi-Fi khi di chuyển giữa các khu vực mà không cần chọn lại SSID.

• Quản lý tập trung nhiều node: Người dùng cấu hình hệ thống Mesh qua cùng một ứng dụng hoặc giao diện quản trị. Tùy model, các công cụ này còn hỗ trợ theo dõi thiết bị truy cập, tạo mạng khách và cập nhật firmware.
• Giảm nhu cầu kéo dây mạng: Với wireless backhaul, các thiết bị Mesh trao đổi dữ liệu qua Wi-Fi mà không cần kéo cáp Ethernet đến từng vị trí. Tuy nhiên, khoảng cách, vật cản và nhiễu vô tuyến vẫn ảnh hưởng đến tốc độ truyền thông tin.
• Khôi phục kết nối khi node gặp sự cố: Một số Mesh Network hỗ trợ chuyển lưu lượng sang đường liên kết khác khi một thiết bị gặp lỗi. Cơ chế này phụ thuộc vào việc hệ thống có tuyến thay thế và tính năng định tuyến tương ứng hay không.
• Mở rộng hệ thống theo nhu cầu: Người dùng có thể bổ sung điểm phát tương thích khi quy mô sử dụng tăng lên. Trước khi mở rộng, bạn cần kiểm tra số lượng node giới hạn và các phương thức liên kết khả dụng.

Nhược điểm

• Chi phí đầu tư cao: So với việc sử dụng một router đơn, Mesh Network cần thêm các điểm phát để mở rộng vùng phủ sóng, làm tăng chi phí ban đầu. Tổng mức đầu tư phụ thuộc vào chuẩn Wi-Fi và các tính năng của bộ sản phẩm.
• Tốc độ truyền dữ liệu giảm khi dùng backhaul không dây: Các node truyền dữ liệu qua Wi-Fi phải chia sẻ tài nguyên vô tuyến với những hoạt động mạng khác. Điều này có thể làm giảm thông lượng tại điểm phát phụ, đặc biệt khi tín hiệu backhaul yếu hoặc lưu lượng mạng tăng cao.
• Hiệu quả phụ thuộc vào vị trí lắp đặt: Khoảng cách giữa các node quá xa, tường dày hoặc vách ngăn kim loại đều có nguy cơ làm suy hao tín hiệu vô tuyến. Do đó, bạn cần tính toán kỹ lưỡng vị trí lắp đặt thiết bị Mesh dựa trên đặc điểm không gian sử dụng.
• Hạn chế về khả năng tương thích: Các node Mesh thuộc những hệ sinh thái khác nhau không phải lúc nào cũng hoạt động chung, gây khó khăn khi tận dụng thiết bị sẵn có để mở rộng mạng.

Các chuẩn WiFi Mesh phổ biến hiện nay

Mesh Network hiện nay sử dụng nhiều chuẩn Wi-Fi khác nhau, từ Wi-Fi 5 đến Wi-Fi 7. Mỗi thế hệ mang đến những cải tiến nhằm nâng cao hiệu quả kết nối và đáp ứng nhu cầu sử dụng mạng đa dạng hơn.

Mesh WiFi 5 (802.11ac)

Wi-Fi 5 (IEEE 802.11ac) hoạt động trên dải tần 5 GHz, còn các bộ Mesh hai băng tần kết hợp thêm 2,4 GHz để mở rộng lựa chọn kết nối. Trên thị trường, các bộ Mesh sử dụng chuẩn này có nhiều phân khúc tốc độ tổng hợp như AC1200–AC1900, đáp ứng nhu cầu truy cập web, xem video và học trực tuyến trong gia đình. 

Mesh WiFi 6 (802.11ax)

Mesh WiFi 6 hỗ trợ hai dải tần 2,4 GHz và 5 GHz, với các phân hạng tốc độ như AX1800, AX3000 và AX5400. Nhờ công nghệ OFDMA và MU-MIMO, chuẩn IEEE 802.11ax phân bổ tài nguyên mạng hiệu quả hơn, cải thiện khả năng phục vụ nhiều thiết bị truy cập đồng thời. 

Mesh WiFi 6E

WiFi 6E bổ sung tần số 6 GHz bên cạnh 2,4 GHz và 5 GHz, cung cấp thêm các kênh truyền ít cạnh tranh hơn, góp phần giảm hiện tượng nhiễu sóng. Với hệ thống Mesh Network sử dụng 6 GHz làm backhaul, kênh truyền này đảm nhiệm việc trao đổi liên lạc nội bộ giữa các nút Mesh, hạn chế chia sẻ với các thiết bị đầu cuối.

Mesh WiFi 7 (802.11be)

Mesh WiFi 7 sử dụng chuẩn IEEE 802.11be, nổi bật với công nghệ Multi-Link Operation (MLO) cho phép thiết bị tương thích truyền nhận dữ liệu qua nhiều liên kết cùng lúc. Chuẩn này còn hỗ trợ kênh rộng đến 320 MHz trên băng tần 6 GHz, kết hợp tốc độ lý thuyết lên đến hàng chục Gbps, đáp ứng nhu cầu truyền tệp dung lượng lớn và xử lý các tác vụ đòi hỏi độ trễ thấp.

Các công nghệ Mesh Wi-Fi theo hệ sinh thái

Bên cạnh các chuẩn WiFi, nhiều hãng phát triển công nghệ Mesh riêng để kết hợp các thiết bị mạng tương thích thành một hệ thống thống nhất. Các công nghệ này khác nhau về cách mở rộng vùng phủ sóng và quản lý mạng. Một số công nghệ tiêu biểu gồm: 

ASUS AiMesh

ASUS AiMesh WiFi là công nghệ Mesh do ASUS phát triển, nổi bật với khả năng quản lý mạng tập trung và mở rộng vùng phủ sóng bằng cách bổ sung router tương thích. Người dùng có thể tận dụng router ASUS hiện có mà không cần thay toàn bộ Mesh Network.

Aruba Mesh WiFi

Aruba Mesh WiFi cho phép các điểm truy cập (Access Point – AP) liên kết không dây để chuyển tiếp dữ liệu, giảm nhu cầu kéo cáp Ethernet đến từng vị trí. Một AP kết nối với mạng có dây để nhận đường truyền từ mạng chính, còn các AP khác chuyển tiếp dữ liệu qua kết nối Mesh. Chất lượng đường truyền phụ thuộc vào khoảng cách giữa các AP, vật cản và điều kiện vô tuyến tại khu vực lắp đặt.

So sánh Mesh Network với các giải pháp mạng WiFi khác

Khi tìm hiểu các phương án mở rộng vùng phủ sóng Wi-Fi, người dùng dễ nhầm lẫn giữa Mesh Network, router Wi-Fi, Wi-Fi Repeater và Access Point. Mỗi loại có đặc điểm riêng, quyết định mức độ phù hợp với từng nhu cầu sử dụng. Bảng dưới đây sẽ tổng hợp những điểm khác biệt chính giữa những hệ thống này.

Tiêu chí	Mesh Network	Router WiFi	WiFi Repeater	Access Point
Chức năng chính	Nhiều node phối hợp tạo thành hệ thống mạng thống nhất	Định tuyến lưu lượng mạng và thường tích hợp phát WiFi	Thu nhận rồi phát lại tín hiệu WiFi	Tạo điểm truy cập không dây cho mạng hiện có
Mở rộng vùng phủ	Bổ sung node tương thích để phủ sóng nhiều khu vực	Điều chỉnh vị trí đặt hoặc kết hợp thêm thiết bị mạng	Bổ sung vùng phủ tại khu vực nhận được tín hiệu nguồn	Lắp thêm AP tại các vị trí cần phủ sóng
Kết nối giữa thiết bị	Backhaul không dây hoặc Ethernet, tùy hệ thống	Tùy cấu hình mạng	Chủ yếu qua kết nối không dây ở chế độ lặp sóng	Thường dùng Ethernet; một số model hỗ trợ Mesh
Quản lý	Theo hệ thống, tùy công nghệ và sản phẩm	Qua giao diện quản trị router	Tùy sản phẩm	Quản lý riêng lẻ hoặc tập trung qua hệ thống hỗ trợ
Nhu cầu sử dụng	Nhà nhiều phòng, nhiều tầng hoặc văn phòng cần phủ sóng rộng	Không gian nhỏ, nhu cầu truy cập cơ bản	Bổ sung sóng tại khu vực cục bộ khi không tiện đi dây	Văn phòng hoặc công trình có sẵn cáp mạng đến các vị trí lắp đặt

Qua bảng trên, có thể thấy Mesh Network không phải lựa chọn duy nhất để mở rộng vùng phủ sóng Wi-Fi. Tùy vào diện tích sử dụng, điều kiện kết nối và hạ tầng sẵn có, người dùng có thể cân nhắc mô hình mạng phù hợp với nhu cầu thực tế. 

Kết luận

Mesh Network thay đổi cách mở rộng Wi-Fi bằng việc kết nối nhiều node thành một hệ thống chung, thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào vùng phủ của một router. Tuy nhiên, hiệu quả sử dụng còn liên quan đến vị trí đặt node, phương thức backhaul và chuẩn Wi-Fi của thiết bị. Nếu đang tìm bộ phát WiFi Mesh hay thiết bị mạng cho gia đình hoặc văn phòng, bạn có thể liên hệ Topway để được tư vấn nhanh chóng và cụ thể.

• Website: https://topway.vn/
• SĐT: 1800 6070
• Email: support@longvan.net
• Địa chỉ: Tòa nhà Long Vân, 37/2/6 Đường 12, P. An Khánh, TP. Hồ Chí Minh