2021-11-06 WLAN組網拓補


WLAN是Wireless Local Area Network的簡稱,指應用無線通信技術將計算機設備互聯起來,構成可以互相通信和實現資源共享的網絡體系。無線局域網本質的特點是不再使用通信電纜將計算機與網絡連接起來,而是通過無線的方式連接,從而使網絡的構建和終端的移動更加靈活。

它是相當便利的數據傳輸系統,它利用射頻(Radio Frequency; RF)的技術,使用電磁波,取代舊式礙手礙腳的雙絞銅線(Coaxial)所構成的局域網絡,在空中進行通信連接,使得無線局域網絡能利用簡單的存取架構讓用戶透過它,達到“信息隨身化、便利走天下”的理想境界。

WLAN拓撲結構介紹內容 :

Ad-hoc組網拓撲(IBSS)

基礎架構組網拓撲

WDS組網拓撲

Mesh組網拓撲

   1、Ad-hoc拓撲

Ad Hoc結構是一種省去了無線中介設備AP而搭建起來的對等網絡結構,只要安裝了無線網卡,計算機彼此之間即可實現無線互聯;其原理是網絡中的一台計算機主機建立點到點連接,相當於虛擬AP,而其他計算機就可以直接通過這個點對點連接進行網絡互聯與共享。

Ad hoc網絡是一種特殊的無線 移動網絡。網絡中所有結點的地位平等,無需設置任何的中心控制結點。網絡中的結點不僅具有普通 移動終端所需的功能,而且具有 報文轉發能力。

  1. 基礎架構拓撲:

802.3以太網網絡引入一個AP,無線網絡中所有主機通過AP來通信。

無線接入點AP也為半雙工的模式,用於在無線STA和有線網絡之間接收、緩存和轉發數據,所有的無線通訊都經過AP完成。

無線接入點通常能夠覆蓋幾十用戶,覆蓋半徑可達百米。AP可以連接到有線網絡,實現無線網絡和有線網絡的互聯。

由多個AP以及連接它們的分布式系統(DS)組成的基礎架構模式網絡,也稱為擴展服務區(ESS)。

擴展服務區內的每個AP都是一個獨立的無線網絡基本服務區(BSS),所有AP共享同一個擴展服務區標示符(ESSID)。

相同ESSID的無線網絡間可以進行漫游,不同ESSID的無線網絡形成邏輯子網。

AP之間使用互相不重疊的信道,AP之間信號覆蓋重疊區域為10%-15%

  1. WDS拓撲:

WDS是無線分布式系統,通過無線鏈路連接2個或多個獨立的有線局域網或無線局域網,組建一個互通的網絡,從而實現數據訪問。

無線WDS技術提高了整個網絡結構的靈活性和便捷性

在WDS部署中,網絡結構可分為:

點對點P2P方式;

點對多點P2MP方式;

WDS可把有線網絡的資料,透過無線網路當中繼架構來傳送,借此可將網絡資料傳送到另外一個無線網絡環境,或者是另外一個有線網絡。因為透過無線網絡形成虛擬的網絡線,所以稱為無線網絡橋接功能。

無線網絡橋接功能:是指的是一對一,但是WDS架構可以做到一對多,並且橋接的對象可以是無線網絡卡或者是有線系統。所以WDS最少要有兩台同功能的AP,最多數量則要看廠商設計的架構來決定。

即WDS可以讓無線AP之間通過無線進行橋接(中繼),在這同時並不影響其無線AP覆蓋的功能

WDS對比有線網絡的優勢:

WDS無需架線挖槽,可以實現快速部署和擴容。

有線網絡連接除電信部門外,其它單位的通信系統在公共場所沒有敷設電纜的權力。3. 而無線橋接方式則可根據客戶需求使用2.4G和5.8G免許可的ISM頻段靈活定制專網。

有線網絡運維故障排查難度大,而WDS只需維護橋接設備,故障定位和修復快捷。

WDS組網快,支持臨時、應急、抗災通信保障。

  1. Mesh組網拓撲:

無線mesh網絡(WMN)是指利用無線鏈路將多個AP連接起來,並最終通過一個或者2個Portal節點接入有線網絡的一種星型動態自組織自配置的無線網絡。

目前市面上的mesh支持有線和無線兩種方式,有線那就是網線提供數據給子節點;無線mesh必須在有信號的地方放置節點,這個節點才能夠進行中繼

Mesh和過去的橋接區別在於更加方便了,理由如下:

Mesh配置簡單,例如市面上的TPlink這些廠商直接做了一個易展Mesh的按鍵,一鍵配對組網

Mesh使用體驗更好,和一些信號放大器變成兩個WiFi名不同,Mesh是所有的中繼Mesh節點和主路由器共享同一個WiFi名稱,節點自動切換,不需要用戶手動調節.

傳統的WLAN網絡中,STA與AP之間是以無線信道為傳輸介質,AP的上行鏈路則是有線網絡。

如果組建WLAN網絡前沒有有線網絡基礎,大量的時間和成本消耗在構建有線網絡過程中,對於組建后的WLAN網絡,如果需要對其中某些AP位置進行調整,則需要調整相應的有線網絡,操作困難。

綜上所述,傳統WLAN網絡的建設周期長、成本高、靈活性差的弊端,使其在應急通信、無線城域網或有線網絡薄弱地區等應用場合不適合部署。

而Mesh網絡只需要安裝AP,建網速度非常快。

Mesh 網絡中AP的三種角色:

MPP(Mesh Portal Point):連接無線Mesh網絡和其它類型的網絡,並與Mesh網絡內部MP/MAP節點進行通信。這個MPP節點具有Portal功能,通過這個節點,Mesh內部的節點可以和外部網絡通信。

MP(Mesh Point):在Mesh網絡中,使用IEEE 802.11MAC和PHY協議進行無線通信,並且支持Mesh功能的節點。該MP節點支持自動拓撲、路由的自動發現、數據包的轉發等功能。

MP節點可以同時提供Mesh服務和用戶接入服務。

MAP(Mesh Access Point):任何支持AP功能的Mesh Point,可以為STA提供接入功能.

Mesh網絡的優點包括:

快速部署:Mesh網絡設備安裝簡便,可以在幾小時內組建,而傳統的無線網絡需要更長的時間。

動態增加網絡覆蓋范圍:隨着Mesh節點的不斷加入,Mesh網絡的覆蓋范圍可快速增加。

健壯性:Mesh網絡是一個對等網絡,不會因為某個節點產生故障而影響到整個網絡。如果某個節點發生故障,報文信息會通過其他備用路徑傳送到目的節點。

靈活組網:AP可以根據需要隨時加入或離開網絡,這使得網絡更加靈活。

應用場景廣:Mesh網絡除了可以應用於企業網、辦公網、校園網等傳統WLAN網絡常用場景外,還可以廣泛應用於大型倉庫、港口碼頭、城域網、軌道交通、應急通信等應用場景。

高性價比:Mesh網絡中,只有Portal節點需要接入到有線網絡,對有線的依賴程度被降到了最低,省卻了購買大量有線設備以及布線安裝的投資開銷。

Mesh與WiFi的區別:

無線Mesh網絡(無線網狀網絡)也稱為“多跳(multi-hop)”網絡,它是一種與傳統無線網絡完全不同的新型無線網絡技術。無線網狀網是一種基於多跳路由、對等網絡技術的新型網絡結構,具有移動寬帶的特性,同時它本身可以動態地不斷擴展,自組網、自管理,自動修復、自我平衡。相對於Wi-Fi,無線Mesh在組網方式、傳輸距離以及移動性上都有很大的改進,特別是它具有兼容Wi-Fi的特性,因此無線Mesh網絡會對Wi-Fi在增加傳輸距離和移動性,擴展Wi-Fi應用上提供很大幫助。同時,終端目前的普及應用又會為無線Mesh的迅速推廣帶來好處。因此,Wi-Fi和無線Mesh網絡可以相互補充、相互融合。

在傳統的無線局域網(WLAN)中,每個客戶端均通過一條與AP相連的無線鏈路來訪問網絡,用戶如果要進行相互通信的話,必須首先訪問一個固定的接入點(AP),這種網絡結構被稱為單跳網絡。而在無線Mesh網絡中,任何無線設備節點都可以同時作為AP和路由器,網絡中的每個節點都可以發送和接收信號,每個節點都可以與一個或者多個對等節點進行直接通信。

這種結構的最大好處在於:如果最近的AP由於流量過大而導致擁塞的話,那么數據可以自動重新路由到一個通信流量較小的鄰近節點進行傳輸。依此類推,數據包還可以根據網絡的情況,繼續路由到與之最近的下一個節點進行傳輸,直到到達最終目的地為止。這樣的訪問方式就是多跳訪問。

AC+AP篇 :

什么是AC?

AC即無線控制器(Wireless AccessPoint Controller),是一種網絡設備,用來集中化控制局域網內可控的無線AP,是一個無線網絡的核心,負責管理無線網絡中的所有無線AP,對AP管理包括:下發配置、修改相關配置參數、射頻智能管理、接入安全控制等。

什么是AP?

AP即無線訪問接入點(WirelessAccessPoint),傳統有線網絡中的HUB。AP相當於一個連接有線網和無線網的橋梁,其主要作用是將各個無線網絡客戶端連接到一起,然后將無線網絡接入以太網,從而達到網絡無線覆蓋的目的。

早年間,AC+AP方案主要用於車站,大型商場,企業,賓館等無線終端接入眾多的場所。像思科(Cisco)、優客(Ruckus)、安移通(Aruba)都有很面向企業級的成熟解決方案,但價格高配置比較復雜對於家庭用戶來說不太實用。近幾年wifi技術高速發展,wifi 6中的5G頻段速率已達到1000Mbps,但5G頻段傳輸距離短,穿牆能力弱,各大廠商紛紛推出了面向家用的AC+AP wifi覆蓋方案。

TP-LINK的AC+AP WIFI覆蓋方案在市面上是賣的最好的,不僅產品線豐富,而且設置簡單、價格合理,性價比不錯。

面對一般家用場景,POE供電 · AC一體化路由 + 面板AP就能滿足需求,網絡拓撲結構為:光貓 - 一體化路由 - 面板AP,各個面板AP由一體化路由通過POE方式供電,不用另外接電源。組網則是在一體化路由的WEB頁面統一設置,此方案即可實現快速漫游,終端設備可以自動在各個節點之間快速切換。

 


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