10.1 What is Mesh?

1. DasarTheoretical TeoriBackground

1.1 ApaWhat ituis Jaringana Mesh?Mesh Network?

A Jaringanmesh meshnetwork adalahis sebuaha topologitopology diwhere manaeach setiap perangkatdevice (node) salingis terhubunginterconnected, satucreating samamultiple lainpaths dan menciptakan banyak jalur untukfor data. BerbedaUnlike dengantraditional jaringannetworks biasathat yangrely bergantungon padaa satusingle titikcentral pusatpoint (sepertisuch as a router), jaringana mesh bersifatnetwork is terdesentralisasidecentralized.

CaraHow KerjaIt Works

DalamIn a mesh network, each ESP32 node acts as both a sender and receiver, functioning as a repeater. This differs from a star network where communication only goes through one central hub. A mesh network setiapis nodemore decentralized, thus improving coverage and network reliability.

In this setup, one ESP32 berfungsiacts sebagaias pengirim sekaligus penerima data sehingga berperan sebagai repeater. Mesh network berbeda dengan star network di mana komunikasi hanya melalui satu pusat atau hub. Mesh network lebih terdesentralisasi sehingga meningkatkan jangkauan dan keandalan jaringan.

Dalam jaringan ini, salah satu ESP32 bertindak sebagaithe root nodenode, yangwhich menghubungkanconnects the mesh network denganto jaringanan eksternal,external sementaranetwork, while other nodes can serve as intermediate parents that forward data or as leaf nodes that only send and receive their own data. Data in the network is automatically routed through available nodes until it reaches the final destination, either another node lainnyawithin dapatthe berperanmesh sebagaior intermediatean parentexternal yangnetwork meneruskanvia data atau leaf node yang hanya mengirim dan menerima data sendiri. Data dalam jaringan ini akan otomatis diarahkan melalui node-node yang tersedia hingga mencapai tujuan akhir, baik itu antar node di dalam jaringan maupun ke jaringan luar melaluithe root nodenode. sehinggaThis menciptakancreates jaringanan yangefficient, efisien,flexible, fleksibel,and danfault-tolerant tahan terhadap kegagalan node.network.

KarakteristikKey utamanyacharacteristics adalah:include:

• Self-Healing: JikaIf satuone node mati,fails, data secarais otomatisautomatically akanrerouted mencarithrough jaluranother lainavailable yang tersedia.path.
• JangkauanWide LuasCoverage: SetiapEach node berfungsifunctions sebagaias a repeater, memperluassignificantly jangkauanextending sinyalsignal secara signifikan.range.

---

1.2 PerbandinganTopology Topologi:Comparison: Mesh vs. Star

UntukTo memahamiunderstand keunggulannya,the mariadvantages, kitalet’s bandingkancompare denganit topologiwith the commonly used Star yangtopology umumin digunakan padahome Wi-Fi rumahan.Fi.

• Mesh

  

  MenghubungkanConnects perangkatdevices secaradirectly, langsungcreating yangmultiple menciptakanpaths beberapa jalur untukfor data. MeshA mesh network lebihis fleksibelmore daripadaflexible than a star network danand membutuhkanrequires lebihfewer sedikitgateways gatewayto untukcommunicate berkomunikasiwith denganthe jumlahsame perangkatnumber yangof sama.devices. TetapiHowever, meshit networkis lebihmore komplekscomplex danand mahalcostly daripadacompared to a star network. Mesh networknetworks jugaalso tidaklack memilikiuniversal standarstandards, yangwhich samamay sehinggacause perangkatcompatibility dariissues vendorbetween yangdevices berbedafrom mungkindifferent tidak kompatibel.vendors.

• Star

  

  MenghubungkanConnects perangkatdevices melaluithrough huba pusat.central Starhub. A star network lebihis sederhanasimpler danand lebihcheaper murahthan daripadaa mesh network tetapibut bergantungdepends padaheavily on the central hub. Device failures in a star network do not affect the rest of the system, but if the hub pusat.fails, Kegagalanthe perangkat dalam meshentire network dapatgoes memengaruhidown. seluruhStar jaringannetworks tetapiare perangkatbest lainsuited tidakfor terpengaruhdevices jikathat adaneed perangkatto yangcommunicate gagaldirectly dalamwith jaringana mesh.central Jaringannode, starsuch sangatas cocokoffice untukequipment, menghubungkansecurity perangkatcameras, yangand perlumedical berkomunikasi dengan node pusat, seperti peralatan kantor, kamera keamanan, dan peralatan medis.devices.

KomponenComponent	TopologiMesh MeshTopology	TopologiStar StarTopology
KetahananResilience	SangatVery TinggiHigh. Bisa melakukanSupports self-healing.	RendahLow. JikaIf the hub/router pusatfails, gagal,the seluruhentire jaringannetwork mati.fails.
JangkauanCoverage	LuasWide danand fleksibelflexible. MudahEasy diperluas.to expand.	TerbatasLimited olehby jangkauanthe hub/routerrouter’s pusat.range.
KompleksitasComplexity	LebihMore komplekscomplex untukto diatur.configure.	SederhanaSimple danand mudaheasy diatur.to set up.

---

1.3 TipeTypes Nodeof dalamNodes Jaringanin a Mesh Network

DalamIn praktikumthis ini,lab, kitawe akanwill mengenallearn about 4 tipetypes node,of yaitu:nodes:

• Root Node
  RootThe root node adalahis the highest-level node tertinggiin dalama Wi-Fi mesh network Wi-Fiand danacts berfungsias sebagaithe satu-satunyaonly penghubunglink antarabetween the mesh network danand networkthe external IP eksternal.network. NodeIt iniconnects terhubungdirectly langsungto kea routerconventional Wi-Fi konvensionalrouter danand berfungsi untuk meneruskan paketforwards data antarapackets between the external network eksternaland dan node-node dalamthe mesh network.nodes. DalamThere satumust only be one root node in a mesh network, and it can only have one upstream connection—to the router. The root node is crucial in ensuring that all mesh network hanyadata bolehcan adabe satuaccessed rootby external devices.

• Leaf Nodes
  Leaf nodes are nodes that have no child nodes (no downstream connections). They can only send or receive their own data packets and do not forward data from other nodes. Typically, leaf nodes are located at the farthest edge of the mesh where no new downstream connections are possible. If a node danonly roothas nodea ini hanya memiliki satu koneksi upstream, yaitu ke router. Root node ini sangat penting dalam memastikan semua data dari dalam mesh network dapat diakses oleh perangkat eksternal.

• Leaf Nodes Leaf node adalah node yang tidak memiliki child node (tidak ada koneksi downstream) dan hanya bisa mengirim atau menerima paket data sendiri, tanpa meneruskan data dari node lain. Biasanya, leaf node berada pada lapisan network paling jauh yang diizinkan sehingga tidak dapat membentuk koneksi downstream baru. Selain itu, jika node hanya memilikistation interface sebagai stasiun (station-only node) danand tidaklacks memilikia interfacesoftAP softAP,interface, makait iais akandesignated ditetapkanas sebagaia leaf node karena koneksisince downstream memerlukanconnections interfacerequire a softAP.

• Intermediate Parent Nodes
  Intermediate parent nodes adalahare node yang bukanneither root node ataunor leaf node.nodes. NodeThey inihave memiliki satu koneksione upstream connection (keto a parent node) danand dapatmay memilikihave beberapa koneksimultiple downstream connections (keto child nodes). Intermediate parentThese nodes dapatcan mengirim,send, menerima,receive, danand meneruskan paketforward data baikfrom dari koneksiboth upstream maupunand downstream.downstream Jikaconnections. Unlike leaf nodes, they can still form downstream connections in the future. They serve as bridges in the mesh network, enabling data to flow between different layers.

• Idle Nodes
  Idle nodes are nodes that have not yet joined the mesh network. They attempt to establish an upstream connection with an existing intermediate parent node tidakor memilikitry koneksito downstreambecome maka akan berbeda dari leaf node karena masih bisa membentuk koneksi downstream di waktu mendatang. Node jenis ini berfungsi sebagai penghubung dalam mesh network yg membuat data mengalir antar lapisan dalam mesh network.

• Idle Nodes Idle nodes adalah node yang belum bergabung dalam mesh network. Node ini akan mencoba membuat koneksi upstream dengan intermediate parent node yang sudah ada di network atau berusaha menjadithe root node jikaif kondisicertain tertentuconditions terpenuhiare met (contohnyafor saatexample, tidakwhen adano root node dalamexists in the network). Idle nodes bersifatremain pasifpassive hinggauntil merekathey bergabungsuccessfully ataujoin diintegrasikanor keare dalamintegrated into the mesh network.