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sNullp
V2EX  ›  路由器

Wifi 组网研究笔记

  •  1
     
  •   sNullp · 52 天前 · 1198 次点击
    这是一个创建于 52 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    因为最近家里的普通无线路由器接近罢工边缘,研究了一些关于 AP,Wifi 组网的知识,记录一下。

    名词

    • AP(Access point): 可以简单理解为将 Ethernet 转换为 Wifi 的设备。一个网络里可以有多个 AP 来覆盖较大的面积。

    • Controller(或者叫 AC): 控制 AP/Gateway 的软硬件。可能集成在单独的 AP/Gateway 里只负责控制单独的这一台设备,也有可能有一个统一的服务器管理所有的设备。

    • Gateway(网关): 在家用网络的概念里是连接 WAN 和 LAN 的设备,负责路由 /防火墙功能。

    • Switch(交换机): 传统概念里 Switch 是一个纯粹的二层设备,但是现在 Managed Switch 是可以主动配置的,最主要的用途就是 VLAN 。

    • Roaming(漫游): 在存在多个 AP 的情况下客户自动在不同 AP 中迁徙,其中:

      • 被动漫游:AP 在发现客户信号弱的情况下主动将客户踢下线,以此希望客户连接到更强信号的 AP 。在切换的过程中 wifi 信号会断开一下,TCP 会中断。
      • 主动漫游(又叫无缝漫游):客户在 Controller 的协助下主动选择信号更好的 AP 。实践中需要通信双方都支持 802.11k/v/r 协议来提供比被动漫游更好的体验,也就是连接不断。需要一个中央 Controller 。
    • Uplink(回程):每一个 AP 如何连接到 LAN 。分为无线回程和有线回程。

    • Mesh: 一个 marketing 词汇(而不是标准)。AP 和 AP 之间通过无线,而不是 Switch 来连接(无线回程)。有一个主 AP 接入 LAN 即可。mesh 和传统的 Wifi Extender 相比一是一般使用专门的信道和 uplink 通讯所以本身不会减速,二是自动处理了很多 AP 共存的情况下 AP 之间如何互相通信和认证的问题,也提供一个节点下线了之后剩余节点自动重组。

      注意 Mesh != Roaming,mesh 这个概念一开始特指无线回程提供的 roaming 。现在也有了有线回程的 Mesh,这个和传统的非 mesh AP 模型的唯一区别就是系统里不存在专门的 Controller 。应该是 Mesh 中的某一台设备充当了 controller,或者比较垃圾的 mesh 实现中不存在中央 controller (实现不了无缝漫游,aka 骗钱).

    • Wifi6: 802.11ax,比 802.11ac 主要的提升在于优化了 MIMO 从而提升了带宽(就像手机的 5G vs 4G 一样),另外未来的 802.11ax 可能会引入 6GHz 频段。并没有更改链路层及以上的协议。

    常见的家用无线路由器就是 Gateway + Controller + Switch + AP 的组合。而工业级的 Wifi 部署基本都是不同设备各司其职,特别是中央 Controller 控制所有的设备。

    为什么要 DIY 组网

    传统的家用路由器在宣传上一般只强调带宽和信号强度,然而 Wifi 的体验更大程度上决定于一个 AP 能带多少台设备。这直接取决于设备的 CPU/内存 /Offload 能力。当连接的设备数超过了 AP 的处理能力时,频繁的断线 /断流就会发生。因此购买家用路由器要做非常多的功课才能避免踩坑。

    此外,今后会不可避免地采用 Roaming 方案。不同品牌的路由器对 Roaming/Mesh 的支持参差不齐,扩充的时候又要做功课。

    对于家里有 NAS/服务器的同学来说,这些设备的处理能力完全可以承担 Gateway 和 Controller 的职责。服务器一般还有多个网口可以做链路聚合和网桥,基本上也取代了 Managed Switch,因此实际上只要把钱花在 AP 上即可。

    我的方案

    因为家里有一个 x86 NAS,跑一个软路由 /Controller 性能完全够用,因此只需要购买纯 AP 设备。

    暂时不考虑 wifi6,因为价格太贵了。Wifi6 应该是 Drop-in replacement 所以以后再升级也来得及。

    考虑到以后要支持无缝 wifi 漫游所以需要一个中央 controller 。另外我不是很信任无线回程,所以不考虑 mesh (有线回程的 mesh 我一直觉得是莫名其妙的产品,照顾不会配 controller 的傻瓜用户?)。

    最后选择了 Ubiquiti 的 Unifi 系列 AP 。他们家的产品一直宣传自己是工业级,网上的评价也都反映在连接了大量客户的情况下稳如狗。Unifi 系列属于非常简单的 AP,没有任何别的功能,有一种钱完全花在瓶颈上的感觉。Unifi 旗下常见的有 AC-LITE, AC-PRO 和 AC-HD 三款。AC-LITE 在带宽上比较捉急,PRO 则各方面比较均衡。HD 因为价格太贵没有仔细研究。我打算 LITE 和 PRO 混合部署,因为大部分 wifi 客户都只是随便刷刷视频网站不需要多大带宽,用 LITE 能省些钱。

    ps. 网上有人批判 ubiquiti controller 软件不方便,因为他在每台电脑上都安装了 controller 软件然后发现配置是不能同步的。对此我觉得实在是冤枉了 ubnt 。人家 controller 软件设计的目的是跑在一个服务器上的,所有的电脑通过访问这个服务器来配置网络。理论上一个网络中之应该有 1 个 controller 。ubiquiti 也卖 controller 硬件,不习惯一台电脑充当服务器这个思维的话可以单独购买。

    备选方案

    Orbi, Velop, Google Wifi 都是口碑很好的选择。

    好像这三者都结合了 Gateway 和 Controller,并且都是无线 mesh,好处是简单易用。

    Google Wifi 的 Controller 和 Google 服务深度整合。依赖本地网络之外的服务在我看来是一个缺点。

    不推荐的方案

    用市售路由器刷 openwrt 做 ap 。因为:

    1. 路由器带客户设备的数量仍然是个迷。
    2. 没有中央 controller,漫游体验不好。

    感谢

    本文绝大多数信息来自 https://www.smallnetbuilder.com/wireless/

    比起站内诸多大神,我对 wifi 组网的研究刚刚起步,还请多多指教。

    7 条回复    2020-04-07 00:38:49 +08:00
    baijd
        1
    baijd   52 天前 via Android
    lite 漫游效果一般般啊。我家 3 个。感觉还是像被动漫游
    sNullp
        2
    sNullp   52 天前 via iPhone
    @baijd 设置里有一个 fast roaming 看看打开了没?另外 controller 应该要一直在线。
    hadoop
        3
    hadoop   52 天前
    小米的 ax3600 买回来当 ap 挺好的
    chinesestudio
        4
    chinesestudio   52 天前 via Android
    研究毛 给你现成的 方案一 d525 主路由 +三个 tp wdr7650/7651 有线回程 /d525+ac100v3 8 口交换机 4 口 Poe 4 口常规 三个 ap1900 。~ 出国 d525 可以跑 80000
    laincat
        5
    laincat   52 天前
    基本是楼主的这套方案了。也都是说到点上。。。
    Cu635
        6
    Cu635   52 天前
    “不推荐的方案
    用市售路由器刷 openwrt 做 ap”

    额,大松鼠你自己都说了“价格太贵”“能省些钱”,自己折腾 openwrt 的道理也一样啊……
    sNullp
        7
    sNullp   52 天前
    @Cu635 并不比单买 AP 便宜多少。。缺点上面已经说了
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