讨论了半天MESH,发现很多人没有“网”的概念

2022-11-21 14:23:46 20点赞 106收藏 30评论

最近告诉大家MESH就是一坑,或者是一个基于网络不完善的补救方案,就有很多人头铁,在说MESH网络有多少多少优势。

说来说去发现~呃~原来有很多的人根本没有网络的概念。


讨论了半天MESH,发现很多人没有“网”的概念


现在,咱们从根上捋一下这件事情:

大多数人家里的网络叫做以太网(ethernet)。以太网是什么概念呢?标准的以太网结构是一个对等的总线形网络结构,最早我们在组建以太网的时候会用一条同轴电缆将局域网内所有的计算机、打印及等网络设备串起来。


讨论了半天MESH,发现很多人没有“网”的概念


在网络总线上的任何设备并不硬性区分主机地位,服务器/客户机并没有网络性质上的区别。同时以太网的特性也决定了传输数据包本身就是一个广播的过程。也就是说在同一个局域网网络上的数据一旦发出,这个局域网上的所有主机都会接受到相同的数据包。而真正采取动作响应的主机其实只是看到了数据吧内目标MAC地址和自己的MAC地址相同,于是做出动作。

在集线器和交换机出现后,以太网就变为了星形结构,但以太网的数据帧格式和传输方式并没有本质性的变化。




数据的传输依旧是一个广播网络、主机依旧依靠MAC地址来确定自己是否应该处理这些数据包,只不过由于一些交换机的技术使得去往不同主机的数据有可能不会去到其他主机。

这些和今天讨论的东西来说都不重要,但你需要记住,你家里的网络本质上是一个以太网。

现在说下AP是什么?大家都说AP是无线接入点。这是一个从功能上的描述。

AP(Wireless Access Point)叫做无线接入点,它起到的作用是将无线网络接入到有线网络中。看到这里大家好像会不明白,继续细说,本质上AP是一个网桥,是将一个无线网络上的信号转化为另一个网络上可以接受的信号的设备,同时AP也会将另一个网络上传输的信号转化为AP另一端无线网络上设备可以接受的信号。




“网桥(Bridge)”是连接不同网络的设备。这时候你会发现你家里并不是只有一个以太网,还有一个利用无线信号传输的真正意义上的网络存在在家里。

这段数据连接在网络技术中有专门的术语叫做“空口(air interface)”,是指AP-站点(也就是你的设备)或者AP-AP之间的通过无线电射频信号建立的虚拟连接线路。

大家在说的“Wifi几”其实就是指这段空口虚拟链路上跑的射频数据格式。这个射频信号在空间上是广播信号但在逻辑上利用了大量的加密传输机制做成了点对点的模式。


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空口上的射频无线电数据基本上也就完全不是咱们说的家里的以太网的数据了,和家里的网络设备是不兼容了。这时候AP的作用就来了,翻译无线数据让网络可以读懂。


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你的手机需要访问家里的NAS,就需要先通过AP建立一个“空中接口”,将访问请求发送到AP,再经过AP转化成以太网数据包经过交换机广播给NAS;NAS在接到请求后原路返回数据到你的手机。这里就经过了无线网络转化为有线网络,有线网络再转化为无线网络的过程。

AP是怎么实现这个过程的呢?简单的说就是在AP接入的交换机网络端口上映射了一个虚拟的MAC地址,用这个虚拟的MAC地址完成了以太网广播接收和动作的过程。

该说Wi-Fi MESH了

首先MESH是什么,MESH是网状网络。


讨论了半天MESH,发现很多人没有“网”的概念


这项技术并不是新技术,而是最早在军队中开发出来的一种容错网络模型,是属于设备自组网的技术范畴。用来防止某个网络节点的损坏导致整个网络的瘫痪。简单的说就是数据是可以在MESH网络中绕路的。

MESH出现在Wi-Fi领域就是利用了MESH的自组网技术,让AP和AP之间建立连接,这时候就可以相当方便的扩展Wi-Fi网络范围。


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在设置MESH的时候一般我们会设置一个主路由器,然后再设置若干子路由器。MESH中的路由器和路由器之间如果有无线信号可以触及到,就可以建立路由器之间的空口链路。一般的路由器会直接利用通讯信道来建立空口,目前还有一些三频MESH路由可以通过额外的一个专用频段来建立路由器和路由器之间的连接这样就不会有Wi-Fi数据带宽的损失。

看起来是一个相当美好的Wi-Fi扩展方案。但是实质上是你又在家里组了一个新的网络,这个网络也就是MESH路由器之间的MESH网络。

子路由到母路由之间的数据链路有一个专门的叫法,叫做“回程(backhaul)”。也就是子路由要将接入设备的请求和发送数据通过回程链路传递到主路由,主路由在以太网上实现无线设备的网络信号转换。

MESH路由无线接入点之间的回程过程如果依靠无线显然是会受到无线传输固有的干扰和延迟导致无线速率损失。所以就有了有线回程MESH。

这里咱们就得说说了,有线回程“回”的是啥?其实有线回程网络中的数据是主路由和各个子路由之间的MESH网络数据。即便是你的子路由接入了网络中的交换机,其实数据并不是从子路由直接进入网络,而是从网络中再进入主路由然后再经过主路由节点的转换进入网络。是不是很绕?其实MESH的技术就是这么绕。回到咱们讨论的问题,MESH到底扩展了什么?仅仅是依靠MESH扩大的AP的范围而已。

那么MESH 和AC-AP的区别也就显而易见了,每个AP节点都可以让接入到这个节点上的设备直接入网,而MESH则是先传输到主路由器,然后将无线网络数据接入网络。

在小负荷的网络环境中MESH这点问题并不明显,但是一旦网络负荷相对较大的时候,每个AP拥有独立的网络物理接口并能转化数据的优势就相当显著了。

同时MESH 也并没有解决覆盖和漫游的问题,Wi-Fi设备的漫游主要依靠802.11k和802.11r协议完成,这两个协议大部分Wi-Fi设备都是支持的,和MESH并没有直接关联。



作者声明本文无利益相关,欢迎值友理性交流,和谐讨论~

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