討論了半天MESH,發現很多人沒有「網」的概念,怪不得頭鐵

in在 發佈 2022-11-21T01:35:14.740491+00:00

最近告訴大家MESH就是一坑,或者是一個基於網絡不完善的補救方案,就有很多人頭鐵,在說MESH網絡有多少多少優勢。

最近告訴大家MESH就是一坑,或者是一個基於網絡不完善的補救方案,就有很多人頭鐵,在說MESH網絡有多少多少優勢。

說來說去發現~呃~原來有很多的人根本沒有網絡的概念。

現在,咱們從根上捋一下這件事情:

大多數人家裡的網絡叫做乙太網(ethernet)。乙太網是什麼概念呢?標準的乙太網結構是一個對等的總線形網絡結構,最早我們在組建乙太網的時候會用一條同軸電纜將區域網內所有的計算機、列印及等網絡設備串起來。

在網絡總線上的任何設備並不硬性區分主機地位,伺服器/客戶機並沒有網絡性質上的區別。同時乙太網的特性也決定了傳輸數據包本身就是一個廣播的過程。也就是說在同一個區域網網絡上的數據一旦發出,這個區域網上的所有主機都會接受到相同的數據包。而真正採取動作響應的主機其實只是看到了數據吧內目標MAC地址和自己的MAC地址相同,於是做出動作。

在集線器和交換機出現後,乙太網就變為了星形結構,但乙太網的數據幀格式和傳輸方式並沒有本質性的變化。

數據的傳輸依舊是一個廣播網絡、主機依舊依靠MAC地址來確定自己是否應該處理這些數據包,只不過由於一些交換機的技術使得去往不同主機的數據有可能不會去到其他主機。

這些和今天討論的東西來說都不重要,但你需要記住,你家裡的網絡本質上是一個乙太網

現在說下AP是什麼?大家都說AP是無線接入點。這是一個從功能上的描述。

AP(Wireless Access Point)叫做無線接入點,它起到的作用是將無線網絡接入到有線網絡中。看到這裡大家好像會不明白,繼續細說,本質上AP是一個網橋,是將一個無線網絡上的信號轉化為另一個網絡上可以接受的信號的設備,同時AP也會將另一個網絡上傳輸的信號轉化為AP另一端無線網絡上設備可以接受的信號。

「網橋(Bridge)」是連接不同網絡的設備。這時候你會發現你家裡並不是只有一個乙太網,還有一個利用無線信號傳輸的真正意義上的網絡存在在家裡。

這段數據連接在網絡技術中有專門的術語叫做「空口(air interface)」,是指AP-站點(也就是你的設備)或者AP-AP之間的通過無線電射頻信號建立的虛擬連接線路。

大家在說的「Wifi幾」其實就是指這段空口虛擬鏈路上跑的射頻數據格式。這個射頻信號在空間上是廣播信號但在邏輯上利用了大量的加密傳輸機製做成了點對點的模式。

空口上的射頻無線電數據基本上也就完全不是咱們說的家裡的乙太網的數據了,和家裡的網絡設備是不兼容了。這時候AP的作用就來了,翻譯無線數據讓網絡可以讀懂。

你的手機需要訪問家裡的NAS,就需要先通過AP建立一個「空中接口」,將訪問請求發送到AP,再經過AP轉化成乙太網數據包經過交換機廣播給NAS;NAS在接到請求後原路返回數據到你的手機。這裡就經過了無線網絡轉化為有線網絡,有線網絡再轉化為無線網絡的過程。

AP是怎麼實現這個過程的呢?簡單的說就是在AP接入的交換機網絡埠上映射了一個虛擬的MAC地址,用這個虛擬的MAC地址完成了乙太網廣播接收和動作的過程。

該說Wi-Fi MESH了

首先MESH是什麼,MESH是網狀網絡。

這項技術並不是新技術,而是最早在軍隊中開發出來的一種容錯網絡模型,是屬於設備自組網的技術範疇。用來防止某個網絡節點的損壞導致整個網絡的癱瘓。簡單的說就是數據是可以在MESH網絡中繞路的。

MESH出現在Wi-Fi領域就是利用了MESH的自組網技術,讓AP和AP之間建立連接,這時候就可以相當方便的擴展Wi-Fi網絡範圍。

在設置MESH的時候一般我們會設置一個主路由器,然後再設置若干子路由器。MESH中的路由器和路由器之間如果有無線信號可以觸及到,就可以建立路由器之間的空口鏈路。一般的路由器會直接利用通訊信道來建立空口,目前還有一些三頻MESH路由可以通過額外的一個專用頻段來建立路由器和路由器之間的連接這樣就不會有Wi-Fi數據帶寬的損失。

看起來是一個相當美好的Wi-Fi擴展方案。但是實質上是你又在家裡組了一個新的網絡,這個網絡也就是MESH路由器之間的MESH網絡。

子路由到母路由之間的數據鏈路有一個專門的叫法,叫做「回程(backhaul)」。也就是子路由要將接入設備的請求和發送數據通過回程鏈路傳遞到主路由,主路由在乙太網上實現無線設備的網絡信號轉換。

MESH路由無線接入點之間的回程過程如果依靠無線顯然是會受到無線傳輸固有的干擾和延遲導致無線速率損失。所以就有了有線回程MESH。

這裡咱們就得說說了,有線回程「回」的是啥?其實有線回程網絡中的數據是主路由和各個子路由之間的MESH網絡數據。即便是你的子路由接入了網絡中的交換機,其實數據並不是從子路由直接進入網絡,而是從網絡中再進入主路由然後再經過主路由節點的轉換進入網絡。是不是很繞?其實MESH的技術就是這麼繞。回到咱們討論的問題,MESH到底擴展了什麼?僅僅是依靠MESH擴大的AP的範圍而已。

那麼MESH 和AC-AP的區別也就顯而易見了,每個AP節點都可以讓接入到這個節點上的設備直接入網,而MESH則是先傳輸到主路由器,然後將無線網絡數據接入網絡。

在小負荷的網絡環境中MESH這點問題並不明顯,但是一旦網絡負荷相對較大的時候,每個AP擁有獨立的網絡物理接口並能轉化數據的優勢就相當顯著了。

同時MESH 也並沒有解決覆蓋和漫遊的問題,Wi-Fi設備的漫遊主要依靠802.11k和802.11r協議完成,這兩個協議大部分Wi-Fi設備都是支持的,和MESH並沒有直接關聯。


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