无线MESH网络设备与无线网桥的比较通信电子数据通信与网络通信电子数据通信与网络.pdf

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1、无线 MESH 网络设备与 WDS 设备的比较 对于由 MESH 网络设备或者 WDS（无线分布系统）网络设备所组成的无线局域网来说，二者在最终的表现形式上是近乎相同的：在一定区域互相联通的无线网络，该网络在创建时 无需将所有接入点都与基础有线设施连在一起。MESH 网络或者 WDS 网络的基本优势之一 就是避免了接入点之间的有线连接，比如需要将接入点安装在室外的体育场，停车场，或者 企业园区电杆上的场景中，无线网络设备可以替代有线电缆的使用。MESH 网络或者 WDS 网络可以在这些情况下，发挥出其相比于有线网络所独有的优势。在最简单的组网结构中，可以使用二者之中的任一个来创建双节点 即单点

2、对单点的无线链路（低成本的点对点链 路通常也正是这么实现的）。为了进一步讨论使用 MESH 网络设备组建的无线局域网与使用 WDS 网络设备桥接的无 线局域网之间有异同，我们首先需要讨论“路由”与“桥接”的区别，在此基础上再比较 Mesh 路由和 WDS 桥接就比较容易了。路由和桥接 路由是属于计算机网络架构中第三层的概念，而桥接属于第二层。“路由”是网络互连 设备所使用的一个专业术语，该互连设备可以接收数据分组，并基于数据分组的第 3 层目 的地址进行递交转发。“第 3 层”即网络层，在使用 TCP/IP 协议族的情况下，网络层决定 了每个传输的数据包中和 IP（互联网协议）有关的部分，“第

3、 3 层地址”指的就是 IP 地址（如 192.168.1.10）。桥接也是一个专业术语，它指的是网络设备接收数据分组之后，根据其第 2 层的目标 地址进行传递转发。“第 2 层”指 OSI 参考模型里的第 2 层，即 MAC 层，在以太网或 802.11 现形式上是近乎相同的在一定区域互相联通的无线网络该网络在创建时无需将所有接入点都与基础有线设施连在一起网络或者网络的基本优势之一就是避免了接入点之间的有线连接比如需要将接入点安装在室外的体育场停车场或者有线网络所独有的优势在最简单的组网结构中可以使用二者之中的任一个来创建双节点即单点对单点的无线链路低成本的点对点链路通常也正是这么现的为了进

4、一步讨论使用网络设备组建的无线局域网与使用网络设备桥接的无线局是属于计算机网络架构中第三层的概念而桥接属于第二层路由是网络互连设备所使用的一个专业术语该互连设备可以接收数据分组并基于数据分组的第层目的地址进行递交转发第层即网络层在使用协议族的情况下网络层决定了每个协议中，MAC 层包含在每个传输数据包的报头，MAC 地址（如 9C:2A-79:27:DF:A3）就是“第 2 层地址”。路由器是基于:第 3 层地址进行转发的设备，桥接器是第 2 层。有些时候人们会提到“2 层交换机”或者“3 层交换机”，实际上，交换机的概念应该属于第 2 层。桥接器/交换机最 初（大约 1990 年）比路由器快

5、很多，因为基于第 2 层的转发决策过程能够在可编程器件中 实现，不需要在设备的存储器中进行查表和维护操作（路由器需要维护一个 IP 地址表用于 路由）。到 20 世纪 90 年代中期，出现了可以在硅片中处理 IP 地址表（执行路由选择）的设 备，这些设备被称之为“3 层交换机”，因为它们的转发过程所使用的技术（在可编程器件 中直接处理数据）与桥接器相同。“3 层交换机”实质上是工作在第 3 层的路由设备。无线 MESH 路由器和无线网桥相比，无线网桥通常需要更多的手动配置工作，它所构 成的无线分布系统一般用于桥接第 2 层一一数据链路层的数据。无线 MESH 路由器和无线 网桥都能提供点对点、

6、点对多点的连接，MESH 路由器可以自动发现两个节点之间的最佳路 MESH 路由器或无线网桥之间的无线链路在第 2 层是完全相同的，通信协议都是基于无线桥接网络 无线 Mesh 网络 径，而无线分布系统中的无线网桥则需要根据手动配置的路径优先级来建立链路。无线桥接场景 Mesh 网络场景 现形式上是近乎相同的在一定区域互相联通的无线网络该网络在创建时无需将所有接入点都与基础有线设施连在一起网络或者网络的基本优势之一就是避免了接入点之间的有线连接比如需要将接入点安装在室外的体育场停车场或者有线网络所独有的优势在最简单的组网结构中可以使用二者之中的任一个来创建双节点即单点对单点的无线链路低成本的点

7、对点链路通常也正是这么现的为了进一步讨论使用网络设备组建的无线局域网与使用网络设备桥接的无线局是属于计算机网络架构中第三层的概念而桥接属于第二层路由是网络互连设备所使用的一个专业术语该互连设备可以接收数据分组并基于数据分组的第层目的地址进行递交转发第层即网络层在使用协议族的情况下网络层决定了每个 IEEE 802.11，这种情况类似于用一段电缆相互连接的 2 个以太网网桥或者 2 个路由器。802.11 协议作为第 2 层的连接标准，MESH 路由器和无线桥接器对此其实并不会关心。无线路由器和无线网桥 MESH 路由器组成的无线互连系统被称为无线 MESH 网络，无线网桥组成的互连系统被 称为

8、无线分布系统（WDS）。与有线网桥的动态特性不同，无线网桥需要更加关注其系统的 配置情况。通过配置所有相邻设备的 MAC 地址来创建设备之间的桥接链路。由于 WDS 链 路采用相对静态的桥接配置，所以没有明显的冗余。无线网桥不会自动发现新的端点，如果 某个端点发生故障，WDS 网络将无法自动将数据转发到先前未配置的备用路径上。MESH 网络能提供多条冗余的无线链路，因为它就是针对动态网络环境而设计的，例如 在节点故障情况下自动启动冗余的链路，或者某列火车上的 MESH 路由器在沿轨道分布的 一系列路由器之间快速漫游。MESH 网络可以自动发现新节点并动态确定 A 节点和 B 节点 之间的最佳路

9、径。桥接和生成树算法 如果建立无线桥接网络时，出现了包含三个无线网桥的回路，则会出现重的问题：广播 流量将不停地从一个网桥到另一个网桥循环传输。这种“桥接循环”的模式几乎会立即让网 络陷入阻塞状态。WDS 网络 Mesh 网络 nm WDS iUOfl 錚 it PJ FT A*.同詩临 is昌挣並膜址申屮变 现形式上是近乎相同的在一定区域互相联通的无线网络该网络在创建时无需将所有接入点都与基础有线设施连在一起网络或者网络的基本优势之一就是避免了接入点之间的有线连接比如需要将接入点安装在室外的体育场停车场或者有线网络所独有的优势在最简单的组网结构中可以使用二者之中的任一个来创建双节点即单点对单

10、点的无线链路低成本的点对点链路通常也正是这么现的为了进一步讨论使用网络设备组建的无线局域网与使用网络设备桥接的无线局是属于计算机网络架构中第三层的概念而桥接属于第二层路由是网络互连设备所使用的一个专业术语该互连设备可以接收数据分组并基于数据分组的第层目的地址进行递交转发第层即网络层在使用协议族的情况下网络层决定了每个 有两种法可以避免桥接环路：1）手动配置无线网桥，保证没有环路；2）网桥相互通信并检测环路的存在。通过这些法可以避免会导致网络阻塞的回路，互相检测的软件机制和对应的桥间通信集 被称为生成树算法（STA），该算法考虑“路径成本”并计算两点之间的最佳路径，同时将 所有其他路径设置为“阻

11、塞模式”（阻塞路径不转发任流量）。MESH路由器vs无线网桥 必须首先考虑目标无线网络的拓扑，如果想组建一个静态的分层网络，无线网桥可能是 一种性价比更高的选择；如果网络拓扑动态变化或者需要冗余，那么 MESH 路由器可能是 绝佳的选择。目标网络若具有以下特征则适用于无线网桥设备组网：网络节点数目少，可以在较短的时间为每个节点手动配置所需的数据。现形式上是近乎相同的在一定区域互相联通的无线网络该网络在创建时无需将所有接入点都与基础有线设施连在一起网络或者网络的基本优势之一就是避免了接入点之间的有线连接比如需要将接入点安装在室外的体育场停车场或者有线网络所独有的优势在最简单的组网结构中可以使用二

12、者之中的任一个来创建双节点即单点对单点的无线链路低成本的点对点链路通常也正是这么现的为了进一步讨论使用网络设备组建的无线局域网与使用网络设备桥接的无线局是属于计算机网络架构中第三层的概念而桥接属于第二层路由是网络互连设备所使用的一个专业术语该互连设备可以接收数据分组并基于数据分组的第层目的地址进行递交转发第层即网络层在使用协议族的情况下网络层决定了每个无线网络的拓扑基本上是分层的。很少或根本不需要冗余，生成树已经足够。无线一旦建立，就不会间歇性地中断（通过的车辆，打开和关闭仓库门等不会对链 路造成干扰）。几乎不需要考虑增加网络中的节点数量，即网络规模固定不变。目标网络若具有以下特征则适用于 M

13、ESH 路由器设备组网：Internet 手动配置所有节点的过程过于繁杂或不切实际。网络拓扑需要从节点到节点的多个链路，这些多个链路可以认为是提供冗余或负载 平衡的重要网络部分。节点需要具有自动发现冗余链路的能力，而不是依赖于手动配置。无线可能会中断（通过车辆或其他因素）。网络会从一个位置移动到另一个位置，并且不能提前确定关系（拓扑）。例如，在 灾难事故现场或者临时性贸易展览区域部署便携式开放安全网络，网络环境并不可 预知。与初始部署相比，网络将扩展出更多节点。从系统架构来说，无线网桥比 MESH 路由器简单得多，但是无线网桥比同等级别的 MESH 路由器也便宜得多。另一面，MESH 路由器通

14、常可以提供多较为复杂的功能（自动信 道选择和电源管理，防火墙，Web 配置页面等），这些特性也使得它们成为了点对点、点对 多点无线网络的合理选择。例如，MESH 路由器可以在嘈杂的环境下自动切换到最佳的无线 网关 O Mesh路由去 现形式上是近乎相同的在一定区域互相联通的无线网络该网络在创建时无需将所有接入点都与基础有线设施连在一起网络或者网络的基本优势之一就是避免了接入点之间的有线连接比如需要将接入点安装在室外的体育场停车场或者有线网络所独有的优势在最简单的组网结构中可以使用二者之中的任一个来创建双节点即单点对单点的无线链路低成本的点对点链路通常也正是这么现的为了进一步讨论使用网络设备组建

15、的无线局域网与使用网络设备桥接的无线局是属于计算机网络架构中第三层的概念而桥接属于第二层路由是网络互连设备所使用的一个专业术语该互连设备可以接收数据分组并基于数据分组的第层目的地址进行递交转发第层即网络层在使用协议族的情况下网络层决定了每个信道，达到保证通信质量的目的。无线网桥和MESH路由器相关专业术语 以下术语是在无线 MESH 路由器、WiFi、WDS、点对点、点对多点无线网络系统的设 计和部署过程中定义的。客户端设备 用户的笔记本电脑或者其他设备连接到无线网络的接入点，形成类似以太网的无线链 路。“类似以太网”是指一旦客户端设备连接到网络接入点，则客户端设备的数据传输就和 连接到以太网

16、接口一样，客户端设备可以正常运行 DHCP,IP,TCP，UDP 等网络通信协议。接入点 AP 客户端设备都接入中心节点构成了多条无线链路，而多个相同的接入点又可以通过连接 矩阵相互通信。中心接入点之间的数据包分发系统（连接矩阵）是十分必要的，多个以接入 点为中心的无线网络可以通过此系统组成单个局域网，也就是单个广播域和单个 IP 子网。分发系统 接入点之间互相连接，此时客户端设备就可以在特定的区域随意漫游，并始终使用相同 的 IP 地址。传统有线以太网的分发系统是将所有接入点连接到中央以太网交换机，而无线 网络的分发系统则是接入点之间的射频连接。整个分发系统组成了单个 2 层广播域和单个 I

17、P 子网。客户端设备可以在无线分发系统中的任地漫游，自动地从一个接入点切换到另一个接 入点（802.11 协议规定），并且保留相同的 IP 地址，同时网络的其余部分不变。有线分布系统 有线接入点通过以太网电缆连接到一个或多个以太网交换机，即接入点之间的分发系统 现形式上是近乎相同的在一定区域互相联通的无线网络该网络在创建时无需将所有接入点都与基础有线设施连在一起网络或者网络的基本优势之一就是避免了接入点之间的有线连接比如需要将接入点安装在室外的体育场停车场或者有线网络所独有的优势在最简单的组网结构中可以使用二者之中的任一个来创建双节点即单点对单点的无线链路低成本的点对点链路通常也正是这么现的为

18、了进一步讨论使用网络设备组建的无线局域网与使用网络设备桥接的无线局是属于计算机网络架构中第三层的概念而桥接属于第二层路由是网络互连设备所使用的一个专业术语该互连设备可以接收数据分组并基于数据分组的第层目的地址进行递交转发第层即网络层在使用协议族的情况下网络层决定了每个基于有线以太网。请注意，有线和无线分发系统都是客户端设备访问 In ternet 或其他后端 文件服务器的法而已。如果某一个宽带调制解调器或者连接到 In ternet 的路由器与分发系 统相连，则分发系统就可以和互联网上的其他机器交换数据。无线分布系统 当手动配置无线接入点以后，无线接入点便使用无线链路（而不是以太网电缆）相互通

19、 信，形成了无线分布系统（WDS）。实质上，WDS 是接入点到接入点之间无线链路的矩阵，每个链路都是由网络管理员手动配置，所以每个无线接入点都保存了连接矩阵中和自己相邻 的节点地址，接入点之间的分发系统就是由这些无线链路决定的。MESH 网络 当无线接入点能够自动发现相邻的网络节点，并动态更新无线链路的矩阵时，就形成了 MESH 路由器系统一一 MESH 网络。MESH 网络与 WDS 系统具有类似的功能：将接入点相 互联通。MESH 网络和 WDS 系统之间的根本区别在于 Mesh 路由器的自动发现和配置机 制，它也使的 Mesh 路由器更加可靠，容错能力更强。如果 Mesh 路由器当前的失

20、效，MESH 网络将尝试找到可以替代的路径。相反，如果 WDS 失败，则不提供故障转移机制。现形式上是近乎相同的在一定区域互相联通的无线网络该网络在创建时无需将所有接入点都与基础有线设施连在一起网络或者网络的基本优势之一就是避免了接入点之间的有线连接比如需要将接入点安装在室外的体育场停车场或者有线网络所独有的优势在最简单的组网结构中可以使用二者之中的任一个来创建双节点即单点对单点的无线链路低成本的点对点链路通常也正是这么现的为了进一步讨论使用网络设备组建的无线局域网与使用网络设备桥接的无线局是属于计算机网络架构中第三层的概念而桥接属于第二层路由是网络互连设备所使用的一个专业术语该互连设备可以接

21、收数据分组并基于数据分组的第层目的地址进行递交转发第层即网络层在使用协议族的情况下网络层决定了每个Mesh 网络拓扑图 现形式上是近乎相同的在一定区域互相联通的无线网络该网络在创建时无需将所有接入点都与基础有线设施连在一起网络或者网络的基本优势之一就是避免了接入点之间的有线连接比如需要将接入点安装在室外的体育场停车场或者有线网络所独有的优势在最简单的组网结构中可以使用二者之中的任一个来创建双节点即单点对单点的无线链路低成本的点对点链路通常也正是这么现的为了进一步讨论使用网络设备组建的无线局域网与使用网络设备桥接的无线局是属于计算机网络架构中第三层的概念而桥接属于第二层路由是网络互连设备所使用的一个专业术语该互连设备可以接收数据分组并基于数据分组的第层目的地址进行递交转发第层即网络层在使用协议族的情况下网络层决定了每个