當前位置：首頁 > 编程资源 > 编程问答 >内容正文

编程问答

无线MESH网络与WDS的异同

發布時間：2023/12/14 编程问答 54 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了无线MESH网络与WDS的异同小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

前言

對于由MESH網絡設備或者WDS（無線分布系統）網絡設備所組成的無線局域網來說，二者在最終的表現形式上是近乎相同的：在一定區域內互相聯通的無線網絡，該網絡在創建時無需將所有接入點都與基礎有線設施連在一起。MESH網絡或者WDS網絡的基本優勢之一就是避免了接入點之間的有線連接，比如需要將接入點安裝在室外的體育場，停車場，或者企業園區內電桿上的場景中，無線網絡設備可以替代有線電纜的使用。MESH網絡或者WDS網絡可以在這些情況下，發揮出其相比于有線網絡所獨有的優勢。在最簡單的組網結構中，可以使用二者之中的任何一個來創建雙節點——即單點對單點的無線鏈路（低成本的點對點鏈路通常也正是這么實現的）。

為了進一步討論使用MESH網絡設備組建的無線局域網與使用WDS網絡設備橋接的無線局域網之間有何異同，我們首先需要討論“路由”與“橋接”的區別，在此基礎上再比較Mesh路由和WDS橋接就比較容易了。

路由和橋接

路由是屬于計算機網絡架構中第三層的概念，而橋接屬于第二層。“路由”是網絡互連設備所使用的一個專業術語，該互連設備可以接收數據分組，并基于數據分組的第3層目的地址進行遞交轉發。“第3層”即網絡層，在使用TCP / IP協議族的情況下，網絡層決定了每個傳輸的數據包中和IP（互聯網協議）有關的部分，“第3層地址”指的就是IP地址（如192.168.1.10）。
橋接也是一個專業術語，它指的是網絡設備接收數據分組之后，根據其第2層的目標地址進行傳遞轉發。“第2層”指OSI參考模型里的第2層，即MAC層，在以太網或802.11協議中，MAC層包含在每個傳輸數據包的報頭，MAC地址（如9C：2A-79：27：DF：A3）就是“第2層地址”。

路由器是基于第3層地址進行轉發的設備，橋接器是第2層。有些時候人們會提到“2層交換機”或者“3層交換機”，實際上，交換機的概念應該屬于第2層。橋接器/交換機最初（大約1990年）比路由器快很多，因為基于第2層的轉發決策過程能夠在可編程器件中實現，不需要在設備的存儲器中進行查表和維護操作（路由器需要維護一個IP地址表用于路由）。到20世紀90年代中期，出現了可以在硅片中處理IP地址表（執行路由選擇）的設備，這些設備被稱之為“3層交換機”，因為它們的轉發過程所使用的技術（在可編程器件中直接處理數據）與橋接器相同。“3層交換機”實質上是工作在第3層的路由設備。
無線MESH路由器和無線網橋相比，無線網橋通常需要更多的手動配置工作，它所構成的無線分布系統一般用于橋接第2層——數據鏈路層的數據。無線MESH路由器和無線網橋都能提供點對點、點對多點的連接，MESH路由器可以自動發現兩個節點之間的最佳路徑，而無線分布系統中的無線網橋則需要根據手動配置的路徑優先級來建立鏈路。

MESH路由器或無線網橋之間的無線鏈路在第2層是完全相同的，通信協議都是基于IEEE 802.11，這種情況類似于用一段電纜相互連接的2個以太網網橋或者2個路由器。802.11協議作為第2層的連接標準，MESH路由器和無線橋接器對此其實并不會關心。

無線路由器和無線網橋

MESH路由器組成的無線互連系統被稱為無線MESH網絡，無線網橋組成的互連系統被稱為無線分布系統（WDS）。與有線網橋的動態特性不同，無線網橋需要更加關注其系統的配置情況。通過配置所有相鄰設備的MAC地址來創建設備之間的橋接鏈路。由于WDS鏈路采用相對靜態的橋接配置，所以沒有明顯的冗余。無線網橋不會自動發現新的端點，如果某個端點發生故障，WDS網絡將無法自動將數據轉發到先前未配置的備用路徑上。
MESH網絡能提供多條冗余的無線鏈路，因為它就是針對動態網絡環境而設計的，例如在節點故障情況下自動啟動冗余的鏈路，或者某列火車上的MESH路由器在沿軌道分布的一系列路由器之間快速漫游。MESH網絡可以自動發現新節點并動態確定A節點和B節點之間的最佳路徑。

橋接和生成樹算法

如果建立無線橋接網絡時，出現了包含三個無線網橋的回路，則會出現嚴重的問題：廣播流量將不停地從一個網橋到另一個網橋循環傳輸。這種“橋接循環”的模式幾乎會立即讓網絡陷入阻塞狀態。

有兩種方法可以避免橋接環路：
1）手動配置無線網橋，保證沒有環路；
2）網橋相互通信并檢測環路的存在。
通過這些方法可以避免會導致網絡阻塞的回路，互相檢測的軟件機制和對應的橋間通信集被稱為生成樹算法（STA），該算法考慮“路徑成本”并計算兩點之間的最佳路徑，同時將所有其他路徑設置為“阻塞模式”（阻塞路徑不轉發任何流量）。

Mesh路由器VS無線網橋

必須首先考慮目標無線網絡的拓撲，如果想組建一個靜態的分層網絡，無線網橋可能是一種性價比更高的選擇；如果網絡拓撲動態變化或者需要冗余，那么MESH路由器可能是絕佳的選擇。
目標網絡若具有以下特征則適用于無線網橋設備組網：

網絡節點數目少，可以在較短的時間內為每個節點手動配置所需的數據。
無線網絡的拓撲基本上是分層的。
很少或根本不需要冗余，生成樹鏈接已經足夠。
無線鏈接一旦建立，就不會間歇性地中斷（通過的車輛，打開和關閉倉庫門等不會對鏈路造成干擾）。
幾乎不需要考慮增加網絡中的節點數量，即網絡規模固定不變。

目標網絡若具有以下特征則適用于MESH路由器設備組網：

手動配置所有節點的過程過于繁雜或不切實際。
網絡拓撲需要從節點到節點的多個鏈路，這些多個鏈路可以認為是提供冗余或負載平衡的重要網絡部分。
節點需要具有自動發現冗余鏈路的能力，而不是依賴于手動配置。
無線鏈接可能會中斷（通過車輛或其他因素）。
網絡會從一個位置移動到另一個位置，并且不能提前確定鏈接關系（拓撲）。例如，在災難事故現場或者臨時性貿易展覽區域部署便攜式開放安全網絡，網絡環境并不可預知。
與初始部署相比，網絡將擴展出更多節點。

從系統架構來說，無線網橋比MESH路由器簡單得多，但是無線網橋比同等級別的MESH路由器也便宜得多。另一方面，MESH路由器通常可以提供許多較為復雜的功能（自動信道選擇和電源管理，防火墻，Web配置頁面等），這些特性也使得它們成為了點對點、點對多點無線網絡的合理選擇。例如，MESH路由器可以在嘈雜的環境下自動切換到最佳的無線信道，達到保證通信質量的目的。

無線網橋和MESH路由器相關專業術語

以下術語是在無線MESH路由器、WiFi、WDS、點對點、點對多點無線網絡系統的設計和部署過程中定義的。
客戶端設備
用戶的筆記本電腦或者其他設備連接到無線網絡的接入點，形成類似以太網的無線鏈路。“類似以太網”是指一旦客戶端設備連接到網絡接入點，則客戶端設備的數據傳輸就和連接到以太網接口一樣，客戶端設備可以正常運行DHCP，IP，TCP，UDP等網絡通信協議。
接入點AP
客戶端設備都接入中心節點構成了多條無線鏈路，而多個相同的接入點又可以通過連接矩陣相互通信。中心接入點之間的數據包分發系統（連接矩陣）是十分必要的，多個以接入點為中心的無線網絡可以通過此系統組成單個局域網，也就是單個廣播域和單個IP子網。
分發系統
接入點之間互相連接，此時客戶端設備就可以在特定的區域內隨意漫游，并始終使用相同的IP地址。傳統有線以太網的分發系統是將所有接入點連接到中央以太網交換機，而無線網絡的分發系統則是接入點之間的射頻連接。整個分發系統組成了單個2層廣播域和單個IP子網。客戶端設備可以在無線分發系統中的任何地方漫游，自動地從一個接入點切換到另一個接入點（802.11協議規定），并且保留相同的IP地址，同時網絡的其余部分不變。
有線分布系統
有線接入點通過以太網電纜連接到一個或多個以太網交換機，即接入點之間的分發系統基于有線以太網。請注意，有線和無線分發系統都是客戶端設備訪問Internet或其他后端文件服務器的方法而已。如果某一個寬帶調制解調器或者連接到Internet的路由器與分發系統相連，則分發系統就可以和互聯網上的其他機器交換數據。
無線分布系統
當手動配置無線接入點以后，無線接入點便使用無線鏈路（而不是以太網電纜）相互通信，形成了無線分布系統（WDS）。實質上，WDS是接入點到接入點之間無線鏈路的矩陣，每個鏈路都是由網絡管理員手動配置，所以每個無線接入點都保存了連接矩陣中和自己相鄰的節點地址，接入點之間的分發系統就是由這些無線鏈路決定的。

MESH網絡
當無線接入點能夠自動發現相鄰的網絡節點，并動態更新無線鏈路的矩陣時，就形成了MESH路由器系統——MESH網絡。MESH網絡與WDS系統具有類似的功能：將接入點相互聯通。 MESH網絡和WDS系統之間的根本區別在于Mesh路由器的自動發現和配置機制，它也使的Mesh路由器更加可靠，容錯能力更強。如果Mesh路由器當前的鏈接失效，MESH網絡將嘗試找到可以替代的路徑。相反，如果WDS鏈接失敗，則不提供故障轉移機制。

文章翻譯自英語博客（如有侵權請告知）網址：https://www.connect802.com/mesh-routing-and-wireless-distribution

總結

以上是生活随笔為你收集整理的无线MESH网络与WDS的异同的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。