我们如何理解无线网状网络(Mesh),首先我们通过下面的拓扑图来具体了解一下Mesh的概念。
首先我们来看看建立一个点对点的无线传输:
上图是通过AP1和AP2使用WDS模式将两个远程的以太网络桥接起来,这样Client1和Client2能直接通过二层互访。
可能因为两个以太网传输或者客户端需要,我们将以太网络该无无线网络:
上图我们同样使用WDS模式,并通过无线中继的方式或者称为无线跳跃方式,通过AP1和AP2采用扇形或者全向天线中继信号,将Client1和Client2连接起来。这样我们通过无线方式替代了,有线的以太网络。如果相对于复杂的施工环境来说,在无线方面相对于有线更加方面和快捷,甚至在某些情况下无线更加的节约成本。
在上面的方案中,我们的两个AP都使用的是一张网卡,相对来说一张网卡做转发效率并不高,在大数据情况下延迟会明显增加,为了改善这样的情况,我们在每个AP上多增加一个网卡,一张做AP间的传输,一张做客户端的覆盖。如下图:
从这上面可以看到红色的线路代表AP之间的通信,采用的是5G频率,而AP到客户端则采用2.4G的频率,这样的方式增加了无线网络的转发效率。
以上是MikroTik如何使用点对点的无线网络拓扑。
无线网状网络Mesh
接下来我们看看无线网状网络Mesh的构建
首先我们看看上面的图,Internet通过交换机连接到AP1,AP1在做桥接后,将数据传输到Client1,但在远端(在几公里外)的Client2需要接入Internet,我们通过下图来看如何实现Client2连接如Internet:
从该图中,我们通过以太网接入Internet并连接到AP1,AP1使用了两个无线发射天线,深灰色的天线使用2.4G面向client1,而浅灰色的天线通过5G频率连接到远端的AP2,由AP2将信号中继并发送给Client2。
这时在我们远端网络中还有一个Client3需要连接,我们可以通过下图:
通过增加AP3做中继,并将Internet信息传送给Client3,我们通这个拓扑图可以看出在网络的原有基础上只是增加了一个AP3,而没有增加其他任何设备,而且可以从AP1和AP2中任意一个设备获取信号。
当我们增加一个设备AP4后,我们的网络拓扑将会有完全的改变,如下图:
从这个图上我们可以看到,在增加了AP4后,他和AP1是两个同样接入Internet的设备,在拓扑图中的红色连接线代表每个设备之间的通信,也就是说4个设备相互之间都可以实现相互互访和线路的切换,当一个设备AP1中断后,Internet数据可以从AP4 传入整个网络,保证访问Internet网络的通畅。
由于在当前的网络中有4个设备可以实现相互的访问,访问效率的高低,网络延迟的大小则成了上网速度的关键,在MikroTik的设备中,可以做到根据网络这就的耗用成本大小来计算出最佳的访问路线,如下图:
从这一张图看到,这里从交换机到AP1和AP4的时间延迟都为1(因为使用以太网),Client2需要访问Internet,我从拓扑图上可以看到,他最近的访问路线是从AP1直接到AP2,但这段线路可能存在故障需要花费120的时间延迟,由于AP4-AP3-AP2的线路花费是50+50=100的时间延迟,这样到Client2的线路则会优先选择最低延迟的那条。
在这个网络中4个设备构建了一个主干线路,在无线网状网络是可以灵活的拓展你的设备的如下图:
当我们又增加一个用户Client4时,我们可以通过在AP3下面增加一个AP5的中继设备连接到Client4,这样通过无线设备的增加和变化使得整个网络构建变的灵活可靠。
只是从网络结构上来说,无线网状网的优点应该在于:
1. 无论固定组网还是移动组网,都能够迅速按需形成任意拓扑;
2. 拓扑遭遇节点高速、高频变换时,无线网状网能够自动调整拓扑并维持连接;
3. 能够采用灵活的多跳传输,可随需扩展,非常适合有线不方便或成本很高的场合;
概括一点说,就是:任意拓扑,组网灵活、迅速,自稳定,随需扩展。