MeshCore regionai

Kas yra regionai? Kam jie skirti ir kokias problemas sprendžia? Pabandysiu kaip įmanoma suprantamai paaiškinti. Iš anksto atsiprašau, jei man tai nepavyko ir už tai, kad nesugebėjau parašyti trumpiau.

 Norint suprasti kas yra regionai ir kaip jie veikia, pirmiausiai reikia žinoti kaip veikia MeshCore tinklas. MeschCore nėra dar vienas Telia, Tele2 ar Bitės SMS žinučių tinklas. Kitaip nei mobilių operatorių tinklai, jis naudoja vieną, labai siaurą radijo dažnių kanalą kuriuo žinutės yra perduodamos. Telia, Tele2 ir Bitė gali sau leisti turėti daug daugiau atskirų radijo kanalų, kuriais vienu metu gali perduoti didelį kiekį žinučių. Tuo tarpu MeshCore tinkle tuo vieninteliu radijo kanalu dalinasi visi. Tai lyg dvipusio judėjimo vienoje juostoje kelias, kuriuo turi pravažiuoti visi automobiliai - visos mūsų žinutės.  Nesunku įsivaizduoti, kas atsitiktų jeigu tokiame kelyje staiga atsirastų daug automobilių. Toks siauras keliukas kaip mat užsikimštų ir susidarytų automobilių spūstis. Eismas visiškai sustotų. Bet yra gera žinia - MeshCore žinutės nėra automobiliai, nes jos skrieja šviesos greičiu. Jos nėra ir labai ilgos, todėl kelyje užtrunka vos sekundę. Tačiau jeigu tą pačią sekundę būtų  išsiųstos dvi, trys ar daugiau žinučių , susidūrimų ir avarijų išvengti nepavyks - tinkle atsiras kolizijos. Labai tikėtina, kad tavo siųsta žinutė nepasieks tikslo, nes bus iškraipyta ar nuslopinta kitų tuo pačiu metu siunčiamų žinučių. Laimei, tikimybė, kad visi tą pačią sekundę išsiųs savo žinutes nėra labai didelė, tačiau tinklui plečiantis ši tikimybė neišvengiamai didės.

1. Tinklo naudotojų kiekis. Daugiau naudotojų - daugiau žinučių.
2. Programinių robotų (bot'ų) kiekis. Daugiau robotų - daugiau kreipinių, daugiau automatizuotų atsakymų.
3. Tinklo kartotuvų kiekis. Daugiau kartotovų - daugiau periodiškai siunčiamų anonsų, daugiau žinučių dubliavimo.
4. Intensyvus kanalų (grupinių žinučių) naudojimas vietoje tiesioginių žinučių siuntimo.

Nors tinklo augimas gali būti tiesinis, tačiau jame sugeneruojamų žinučių kiekis gali būti eksponentinis.  Toks staigus žinučių kiekio padidėjimas, kuomet tinklas nustoja funkcionuoti, vadinamas tinklo įsisotinimu. Yra paskaičiuota, kad tinklui pasiekus apie 25 % maksimalaus teorinio radijo kanalo apkrovimo, žinučių patikimas pristatymas pasidaro praktiškai neįmanomas. Todėl MeshCore kūrėjai visais įmanomais būdais ieško sprendimų kaip apsaugoti tinklą nuo įsisotinimo. Viena iš priemonių yra regionų taikymas.

Idėja yra gan paprasta.  Vieną didelį tinklą galima padalinti pusiau į du atskirus teritorinius regionus, tarkim A ir B. Visiems kartotuvams esantiems teritorijoje A yra priskiriamas regiono kodas 'a', o kartotuvams esantiems teritorijoje B - regiono kodas 'b'. Tinklo naudotojai, esantys teritorijoje A, susikuria bendravimo kanalą #a ir jam priskiria aprėpties regioną 'a', atitinkamai teritorijos B naudotojai susikuria bendravimo kanalą #b ir jam priskiria aprėpties regioną 'b'.  Nuo šiol A teritorijoje esančio naudotojo visos kanale #a siunčiamos žinutės bus automatiškai pažymėtos aprėpties (angl. Scope) žyma 'a' ir jas gaus tik A teritorijoje esantys naudotojai. Taip atsitiks todėl, kas visi šioje teritorijoje esantys kartotuvai turi nustatytą regiono kodą 'a', kuris sutampa su siunčiamo žinutės aprėties žyma. Jeigu žinutė su žyma 'a' iš kanalo #a pasieks kartotuvą esantį teritorijoje B, pastarasis jos toliau neperduos, nes jo konfigūracijoje esantis regiono kodas 'b' nesutaps su priimtos žinutės žyma.

Lygiai taip pat naudotojai esantys teritorijoje B, naudos kanalą #b, kuriame rašomos žinutės bus automatiškai pažymėtos žyma 'b' ir bus retransluotos tik kartotuvų turinčių regiono kodą 'b'.

Tokiu būdu tinklo naudotojai neapkraus visų tinklo kartotuvų, o naudos tik jiems teritoriškai priklausančius kartotuvus ir netrukdys kito regiono teritorijoje esantiems naudotojams. Pritaikius vienos juostos kelio analogiją, prieš tai buvęs ilgas vienos juostos kelias bus padalintas į du atskirus trumpesnius kelius, ir juose vienu metu galės judėti 2 automobiliai.

Aukščiau aprašytas regionų taikymo atvejis yra labai supaprastintas ir lengvai suprantamas. Realybėje, Lietuvos MeshCore tinklo suskirstymas į regionus yra šiek tiek sudėtingesnis. Apie jį dabar ir pakalbėsime.

Siekiant įvertinti galimus ir būsimus MeshCore tinklo naudojimo, plėtros ir vystymosi scenarijus, reikia atsižvelgti į šias aplinkybes:

• MeshCore LT tinklas yra sudėtinė viso pasaulinio MeshCore tinklo dalis.
• MeshCore LT tinklas yra sudėtinė Europos MeshCore tinklo dalis.
• Lietuva turi standartizuotą administracinį teritorinį suskirstymą pagal apskritis.
• Kiekviena Lietuvos apskritis turi savo pagrindinį miestą - apskrities centrą.
• Lietuvos teritoriją patogu suskirstyti pagal pasaulio kryptis (šalis): N, E, S, W.

Remiantis šiais kriterijais buvo realizuota vieninga MeshCore kartotuvų vardų sistema, todėl Lietuvos MeshCore regionų sistema iš dalies ją tiesiog atkartoja.

Stambiausias Lietuvos regionas yra visa Lietuvos teritorija. Jai priskirtas regiono kodas 'lt'. Kodas pasirinktas remiantis dviraidžiu šalių žymėjimų pagal ISO standartą. Toks žymėjimas yra lengvai atpažįstamas tiek Europoje, tiek ir pasaulyje. Svečiams iš užsienio, kurie atvykę į Lietuvą nori naudotis mūsų tinklu, lengva jį susirasti ir įsiminti. Kitos Europos šalys irgi naudoja arba planuoja naudoti būtent tokį savo šalies regiono kodą.

Ši vasara ir ruduo buvo gausūs įdomių ir tolimų žinučių iš kaimyninių šalių - Latvijos, Lenkijos, Estijos, Suomijos, Švedijos ir net Vokietijos. Daugiausiai tai buvo kartotuvų ir kompanionų anonsai (angl. Adverts) bei Public kanalo žinutės. Tai lėmė dėkingos radijo bangų sklidimo sąlygos - meteorologinis reiškinys vadinamas „troposferine (tropo) inversija“. Plečiantis tinklui, tokių žinučių priėmimas gali tapti reguliariu ir labai erzinančiu reiškiniu, esant įprastoms oro sąlygoms. Tai gali labai apkrauti tinklą nenaudinga informacija ir trikyti mums naudingų žinučių siuntimą. Todėl ateičiai, kuomet bus išjungtas nežymėtų žinučių persiuntimą (apie tai šiek tiek vėliau), yra sugalvotas auštesnio lygmens regiono kodas 'eu', kuris įgalins keistis žinutėmis su kitomis šalimis.

Grižant prie Lietuvos, smulkesnis Lietuvos teritorijos suskirstymo lygmuo yra paremtas 4-iomis pasaulio kryptimis arba šalimis:

• Rytų Lietuva - regiono kodas vno
• Pietų Lietuva - regiono kodas kun
• Šiaurės Lietuva - regiono kodas sqq
• Vakarų Lietuva - regiono kodas plq

Šių krypties regionų praktinis panaudojimas kol kas yra labiau teorinis, tačiau žiūrint į ateitį poreikis komunikuoti viename iš šių regionų yra visai tikėtinas. Kaip pavyzdys tokios komunikacijos galėtų būti žinutės apie oro pavojų ar įspėjimai apie stichinius gamtos reiškinius, kuomet informacija yra aktuali tik vienai konkrečiai Lietuvos daliai.

Dar smulkesnis ir labiau praktiškas yra Lietuvos suskirstymas pagal apskritis. Lietuvoje yra 10 apskričių ir apskričių regionams naudojami tokie patys kodai kaip kartotuvų vardų sistemoje. Esminis skirtumas - regionai rašomi mažosiomis raidėmis, o kartotuvų pavadinimuose naudojamos didžiosios. Apskričių regiono kodai nustatomi apskrities teritorijoje esantiems kartotuvams.

Apskričių pagrindiniai miestai (apskričių centrai), pagal to miesto naudotojų poreikį, gali papildomai turėti dar vieną smulkesnio lygmens miesto kodą, kuris aprašytas kartotuvų vardų sistemoje. Tai gali būti aktualu miestams, kuriuose yra labai tankus ir gerai išvystytas kartotuvų tinklas.

Visa ši MeshCore LT tinklo teritorinio skirtymo į regionus struktūra yra hierarchinė. Aukščiau esantis platesnis regionas apima kelis žemiau esančius sauresnės aprėpties regionus. Tai leidžia supaprastinti kartotuvų konfigūravimą įvedant vieną tekstinę eilutę kartotuvo CLI terminale. Reikalingus kodų nustatymus lengvai rasite žemiau pateiktame paveikslėlyje ir interaktyviame žemėlapyje.

Svarbu atkreipti dėmesį, kad visi regionų kodai yra rašomi tik mažosiomis raidėmis.

Efektyviam tinklo panaudojimui, kartotuvuose, priklausomai nuo jų vietos, turi būti nustatyti teisingi regionų kodai. Tačiau tai tik viena medalio pusė.

Kita medalio pusė yra tinklo naudotojų sąmoningumas, protingas kanalų kūrimas ir jų aprėpties (Scope) nustatymas. Net jeigu visi Lietuvos kartotuvai bus teisingai sukonfigūruoti, tinklas gali įsisotinti ir nustoti funkcionuoti jei visi ir toliau siųs savo žinutes 'lt' aprėpties kanalais. Patys naudos iš tokio regionų konfigūravimo neturėsime. Ją pajaus tik mūsų kaimynai latviai arba lenkai, ir galės mums už tai padėkoti. Komunikacija tokiuose kanaluose toliau apkraus visus Lietuvos kartotuvus, o tinklo įsisotinimo tikimybė toliau didės. Todėl prie išsiunčiant žinutę, reiktų stabtelėti ir pagalvoti: kas yra tikrasis mano žinutė gavėjas, kam ji iš tikrųjų ji yra aktuali. Gal visai ir smagu pasisveikinti „Labas, Lietuva!“ su visais Lietuvos MeshCore naudotojais, bet tinklui bus daug sveikiau jei pasisveikinsime „Labas rytas!“ tik su artimiausiais apskrities ar miesto MeshCore kaimynais. Žemiau yra kelios elementarios tinklo higienos taisyklės:

• Jeigu rašau konkrečiam žmogui, naudoju tiesiogines žinutes.
• Jeigu siunčiu žmonių grupei, renkuosi mažesnės teritorinės aprėpties kanalą.
• Naudodamasis MeshCore tinklu galvoju ne tik apie save, bet ir apie kitus.

 Ši medalio pusė yra svarbiausia.

Regionų sukonfigūravimas kartotuvuose ir kanalų aprėpties nustatymas yra pirmas žingsnis siekiant apsaugoti tinklą nuo perkrovų ir nestabilaus darbo. Kitas žingsnis, kuris mūsų dar tik laukia ateityje, yra nepažymėtų (angl. Unscoped) žinučių uždraudimas. Kol kas savo kartotuvams leidžiame retransliuoti žinutes be jokios regiono žymos, todėl tai neapsaugos mūsų nuo geromis bangų sklidimo sąlygomis plūstančių žinučių ir anonsų iš kitų šalių. Tik išjungus kartotuvuose „unscoped“ žymą *, tinklo darbas iš esmės pagerės. Šį išjungimą planuojame padaryti kitais metais prieš prasidedant vasarai būdingų troposferinių reiškinių sezonui. Tikimės, kad panašiu metu, o gal net kartu su mumis, taip padarys kaimyninės šalys.

Kažkam gali kilti klausimas: „Ar dar turime kitų priemonių tinklui apsaugoti?“. Kol MeshCore kūrėjai suka galvas ir ieško naujų sprendimų, mes turime dar vieną būdą kaip sumažinti tinklo apkrovimą - tai LoRa protokolo parametrų keitimas. Jau šiandien kelios Europos šalys (Olandija, Čekija, Vengrija, Austrija) pasikeistė ar keičia LoRa parametro Spreading Factor (SF) reikšmę iš 8 į 7, kas iš esmės sutrumpina radijo paketo (žinutės) trukmę ir tuo pačiu siuntimo laiką. Tai leidžia šiek tiek padidinti kanalu persiunčiamų žinučių kiekį, nes kanale galima sutalpinti daugiau trumpesnių radijo paketų. Tačiau neišvengiamai toks pakeitimas turi ir neigiamą pasekmę - žinutės patikimai pristatomos mažesniu atstumu. Galbūt, tai nėra didelė problema tankų kartotuvų tinklą turinčiuose miestuose, tačiau tarpmiestinis ryšys gali suprastėti. Kol kas tai labiau teorinis pasvarstymas nei aiškus ateities planas. Bet viskas priklausys nuo to, kaip mūsų tinklas sparčiai plėsis, kokius sprendimus priims mūsų kaimyninės šalys ir pan.

Šiandien, teisingas regionų sukonfigūrimas kartotuvuose, aprėpčių nustatymas kanalams ir atsakingi tinklo naudojimo įpročiai yra mūsų prioritetas.

AČIŪ, kad prisidedate prie darnios MeshCore LT tinklo plėtros!

×

Kopijuoti nuorodą