全网最全 mesh 网络方案和 ac+ap 方案大比较

2022-05-16 22:41:13 +08:00
 sevian

之前贴了的案例简单的描述了自己认为 ac+ap 和 mesh 方案的一个比较。很多小伙伴还是不太理解,今天给大家带来一个全网最全的回答。也能帮助大家在家庭或办公室网络的 WiFi 覆盖方案选择上带来参考帮助。
上干货!

什么是 mesh 网络

mesh 网络( mesh networkig )又称网状网络系统,与因特网路由节点类似。2002 年,当市场上开始出售基于 802.11b 和 802.11a 的产品时,,多数无线 mesh 网络产品焦点在于如何供室外大范围覆盖 Wi-Fi 。其理念是让服务商 /运营商为终端用户设备供城市级的 Wi-Fi 接入,这些设备包括笔记本电脑、掌上电脑和 Windows 移动 PDA(如同 我们今天使用智能手机和移动网络那样)。 随着后来的商用化,面向家庭的 mesh 技术主要是采用 IEEE 802.11S 、WDS 和 multi-AP 协议

mesh 网络对于家庭应用而言主要特点就是

mesh 网络一般都是通过主无线网络单元和多个“卫星”单元的形式出现 主无线网络单元仍然需要通过网线与家里的调制解调器链接 可以方便客户端只有链接和漫游到同一个 SSID ( WiFi 名称之下),相当于在你的家中创建了一个属于 WiFi 的“伞” “卫星”单元可以通过无线回程或者有线回程链路链接到主无线单元。 自愈功能,当 mesh 网络其中的一个“卫星”单元出现问题时断开链接或者延迟较高时,整个网络会进行自愈,附近的节点会自动补上让终端重新连接到整个网络中。

简而言之,mesh 网络是一种无线局域网(WLAN),它将所有 wifi 节点连接到一个 SSID 中,从而为您的家庭提供稳定的互联网连接。 如上图所示,有一个主 mesh 路由器单元连接到 ISP 。“卫星”节点通过高速无线连接的 WiFi 回程链路连接到主路由器单元。 所有这些 mesh 单元都创建了一个具有单个 SSID 的统一 WLAN 网络。客户端自动连接到可用的最佳无线单元。当 Mesh Point-Bedroom2mesh 节点 1 卫星节点需要临时关闭,在 mesh 节点 2 Mesh Point-Patio 动态地切换到 mesh 节点 3Mesh Point-Backyard 后,Wi-Fi 摄像机仍然可以将画面传送到互联网上。

优缺点总结

优点

缺点

常见 mesh 路由器品牌和型号
google mesh
eero mesh
netgear obri
ubiquiti amplifi

PS:为什么都推荐国外品牌,也主要因为国外地少人稀,所以 mesh 网络的发展比国内要好。国内 mesh 路由器质量层次不齐,有些仅仅是作为传统路由器增加了 mesh 协议,也有很多不支持有线回程。

什么是 AC+AP (无线接入点)呢?

这个先要谈到什么是 AP ,access point ,一般称为接入点。是一种计算机网络硬件,它允许其他 WiFi 设备链接到有线网络中。作为独立设备可以和路由器有线链接。在传统无线路由器中,往往也是这些设备的一个组成部分。而这些都统称为胖 ap ,胖 AP 的结构特点是将 WiFi 的物理层、 用户数据加密、用户认证、QoS 、网络管理、漫游技术 以及其他应用层的功能集于一身, 因此它的功能全面,但结构复杂。随着无线网络的发展,需要大量部署 AP 的地方越来越多,胖 AP 的弊端也越来越明显。因此,AP+AC 的架构应运而生。AP+AC 架构中的无线控制器 AC 负责网络的接入控制、转发和统计、AP 的配置监控、AP 的网管代理以及安全控制等,AP 负责 802.11 报文的加解密、PHY (无线物理层)功能、RF (射频)空口的统计等功能。简而言之就是将一体设备分为两个部分,方便之后的扩展来满足越来越多的 WiFi 需求。也可以理解成原先的胖系统是一台没有外接口的笔记本电脑,现在的 ac+ap 是可以外接很多显示器,键盘,鼠标,打印机的组装电脑。

优缺点总结

优点

缺点

以下是可以选择的一些示例。 ubiquiti unifi
思科 meraki
新华三
锐捷

PS:其实我们也可以把 mesh 路由器算作是集合路由器,ap ,增加了 mesh 技术的一台设备,可以理解成一体机电脑。
而 ac+ap 是将功能都单独分开,每个独立运作的多台设备,可以理解成组装电脑。

作为全面的一个对比,当然不会只给出简单的优缺点让大家自己分析。接下去会从家庭用户最关心的几个点去进行对比分析,帮助看这篇文章的你选择最适合你的方案。

第 1 局:Wi-Fi 速度

WiFi 速度是大家选择无线覆盖的最核心点,这两个方案在 WiFi 速度上都做得很好。(千万别购买什么所谓的 WiFi 放大器,它的确可以为你解决网络死角问题,但是传输过程中网速势必会有很大损失。) ac+ap 和 Mesh 的主要区别在于 对于支持有线回程的 mesh 路由器,它其实就是一个 AP 节点,但是由于其 mesh 的特性,当一个节点出现断链或者延迟,自愈功能会使得 mesh 路由器专为无线桥接,而使用 WiFi 协议进行桥接的 mesh 路由器,势必会造成占原本的 WiFi 资源,导致无线信号出现延迟或者速度下降(有一些厂商通过增加一个额外的 5G 频段来进行 mesh 中继,但是本身多出来的 5g 频段也会让原本的 wifi 信道变得拥挤,使得空间中的噪声变得更多)并且由于 ac+ap 本身就是通过网线链接到主路由,意味着不存在一个节点到一个跳转,通过 ac 也可以集中控制不会出现网速的折损。 因此这一局 ac+ap 微弱优势获胜

第 2 局:配置难度

在选择无线设备的时候,很多人也会扪心自问:“我是否可以驾驭的了”,对于大多数人来说他们可不想花几个小时甚至几天来设置设备。mesh 路由器和传统的胖 ap 差不多,都是通过一个简单的即插即用的程序,不需要额外的电线网线,有不少甚至只需要一键或者下载 app 点几下,插好电连上网的 mesh“卫星”单元会自动和主路由同步

ac+ap 则不同,设置起来很耗时间,部分厂家的设备还需要查阅资料,通过敲击命令行的方式进行设置,需要更改每个设备的不同设置,你可能还会需要掌握到很多全新的名词,WiFi 信道,信道宽度,信噪比等等。

种种上述原因都证明 mesh 方案成为这一局的赢家。如果你不想折腾,选 mesh 路由器就是你的首选了。

第 3 局:连接设备的范围和数量

对于很多想要接触 mesh 路由器和 ac+ap 的来说通常是拥有了一个大房子或者公司需要使用。如果一个无线网络方案不能为家里或者公司的每个房间提供无死角的服务,那么它也是不值得选取的。 这两个方案其实都能很好的解决这两个问题,ac+ap 可以通过使用 poe 交换机连接更多的 ap 达到覆盖面积的增加,而 mesh 路由器也可以通过增加节点来扩大覆盖面积。 但是 ap 厂商通常都是专注企业市场,所以不论在设备天线还是带机量上都是有着极高的上限。而 mesh 路由器厂商通常都会建议设备节点数量(上限一般为 5-7 台),并且在带机量上也是远逊于 ap 设备的。 拼下限两者旗鼓相当,拼上限 ac+ap 遥遥领先。 ps:一些室外 ap 单台甚至能连接终端 1000 台以上。

总结 ac+ap 获得了最终的胜利,然而这个结果也需要考虑到自身的需求,普通家庭和企业用户在需求上本身就存在很大的区别。ac+ap 是大多数企业主所选择方案。但是对于家庭用户来说做无线网络方案选择时,ac+ap 相较于 mesh 网络方案在网速,稳定性,带机量,范围等情况表现优势并不大。很多其他情况比如设备外观,中意品牌才是选择这个方案的最终原因。 另外我之前案例中提到的“小众品牌”ubiquiti 的也有 ap 支持 mesh 功能。但是说实话我真分不清他们家到底哪些设备支持 mesh ?

U6-LR

U6-mesh 上面两款一个叫 LR 长距离,一个叫 MESH ,但是实际参数上真看不出有 mesh 差别,而且在软件中也可以直接启动 mesh 功能。所以比较迷,不知道他们家是不是所有设备都支持 mesh ,还是只有带 mesh 的型号支持 mesh 了。

个人总结

如果

如果

PS:关于漫游,目前主流的快速漫游使用的是 802.11kvr 协议,具体详见维基百科的 IEEE 802.11 类目。对于无线 ap 和 mesh 路由器的选择上需要注意这些品牌设备是不是支持漫游协议。因此漫游效果是取决于设备而不是方案的选择。

参考资料
[1]Mesh networking.wikipedia
[2]Wireless access point.wikipedia
[3]IEEE_802.11.wikipedia
[4]Sriram Dayanandan.什么是家用 Wi-Fi 网状技术?.amplifi blog,2016,9,15
[5]徐龙杰,郭宁,郭涛,韩建亭.家庭 Wi-Fi mesh 组网技术[J].电信科学,2018,34(11):126-132.
[6]宋振亮.浅谈家庭 Wi-Fi 的组网方式及发展前景[J].信息通信,2020(06):281-282.
[7]文进. 无线 Mesh 技术在校园网建设中的应用研究[D].重庆大学,2008.
[8]平本祥.WiFi 网络 AP 和 AC 组网演进简析[J].电信快报,2012(07):7-10.
[9]Fault tolerance based routing approach for WMN.2015 年计算机与计算科学国际会议(ICCCS)

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29 条回复
i3x
2022-05-17 00:12:04 +08:00
考虑覆盖问题以及冲突、切换太麻烦了而且不完美。既然要装修提前布局,我选择室分系统。一个 ap 就好了,无视漫游问题。除了不增加容量。不过一家也就几个人,不需要考虑网络容量。
虽然小户型。经不住装修复杂穿墙多。
高层信号不好,运营商的馈线也通过合路器进入室分。
我才是 geek 。
ap 分布方案,mesh 对我来说都是小白方案。

馈线我都是自己拿专用的刀切的。不信你们看看运营商请的工作人员,他们和土电工一样都是拿美工刀直接割。切口不平整美观,甚至漏出的金属过多、或者切入过深伤到馈线。

由于本人没有缴纳高昂的 iq.fax ,我整套成本是隔壁某 arxxx 全套方案的 1/7 。
我的方案也不需要使用十几块钱一米的所谓的 8 类网线。只需要购买价格低廉的“工程余料”1/2 馈线、蘑菇头,n 转 sma 连接线之类的。都是运营商大规模使用的,所以说物料成本很低。
运营商设计室分一般用的都是刚刚毕业的学生。工资 1.8K ,半个小时画好。四舍五入设计不要钱。。而我实际上是根本就没有设计。因为没有过度覆盖冲突干扰问题,能上几个上几个,手机电脑随时与天线有无遮挡直接连接。

有的地方比不了那些 geek 。
设备老了过时了。
手机或者老电脑只能显示 150M 的 2.4 ,433M 的 5g 。部分手机能显示 866M 。
不过么我手机不需要一次性下载或者上传 10g 的文件。实际上 20M 实际可用速度只要稳定就很够了。

zabbix 监测表明,全天丢包远小于 0.1%,99%延迟低于 10 毫秒。zabbix server 主动 ping 4 个低功耗设备的结果。低功耗设备会休眠,几秒不请求的话刚开始几秒的响应是几百毫秒。smokeping 当时安装了不出图找不到原因。所以用 zabbix 这种不好看的方式实现。
我的目标:无线最可贵的是随意移动丢包少延迟小稳定可靠。带宽够用的前提下需求少。
peacelove
2022-05-17 00:25:26 +08:00
我感觉目前的有线回程 mesh 和 ac+ap 没什么区别,只不过各家的方案不同。
ab
2022-05-17 00:34:31 +08:00
有线回程 mesh 真的是完美。现在全屋千兆流畅无比。平时走动手机也完全感觉不到信号中断,有时候看到信号变成两格后,一秒内立即恢复满格。
ab
2022-05-17 00:40:40 +08:00
其实设备也不一定需要洋品牌。推荐一款天翼有个定制的 ty6201A 就挺好用的,WiFi6 跟有线 mesh 都支持。咸鱼也就百来块钱
fastcache
2022-05-17 08:53:32 +08:00
1 楼用室分,真 geek
ik
2022-05-17 10:45:10 +08:00
还没玩过 mesh 。有个问题请问一套 mesh 设备可以实现多个 ssid 对应不同 vlan 吗?

就是隔离家里的智能设备。
sevian
2022-05-17 11:32:39 +08:00
@ik 要上交换机
butouwawa
2022-05-17 11:57:04 +08:00
要求不高,国内的一些 mesh 路由也够用了
dream2cast
2022-05-17 13:48:30 +08:00
个人觉得 AP+AC 和有限 mesh 目前主要的区别就是美观度的问题
另外就是部分没有留网线的地方(比如厨房),用 mesh 的话灵活度好一些,可以用无线 mesh 回程增强覆盖
goodryb
2022-05-17 14:38:22 +08:00
对我来说都太复杂了, 搞几个支持 802.11kvr 的路由器当 AP ,设置成相同的 ssid , 剩下就交给终端设备自己选择了。
ik
2022-05-17 15:25:27 +08:00
@sevian 好的 多谢
wazon
2022-05-17 22:16:21 +08:00
AP+AC 可以做 PoE 供电,在美观度上还是比较有优势
qbqbqbqb
2022-05-17 22:53:40 +08:00
@i3x 室分怎么就没有冲突问题了?多个 AP 的方案,信号不互相覆盖的区域好歹还是能互不冲突的,大部分设备也支持自动选择频道将多个 AP 的频段错开。用室分的话,整个家里就是一个冲突域了,一个低速设备就可以成倍占用全家的无线带宽。
qbqbqbqb
2022-05-17 23:01:29 +08:00
@ik 这里说的 mesh 基本上都是家用方案,一般也就可以额外划分一个访客 wifi (只能上网不能访问内网)和主 wifi 分开,一般都没有划分 vlan 之类的高级功能。要 vlan 还是得用企业级方案。
ik
2022-05-17 23:03:45 +08:00
@qbqbqbqb 哦哦,感谢
qbqbqbqb
2022-05-17 23:09:33 +08:00
@ab 现在都不用淘二手。tplink 的全新 wifi6 mesh+千兆有线,最便宜的一个节点也就 200 多块。

如果肯加一些钱的话甚至能上 2.5G 有线口。
i3x
2022-05-17 23:17:56 +08:00
@qbqbqbqb 相对于你说的低速设备导致时间问题。倒不如考虑弱信号下对网络的影响。多个不同频段的你要考虑到覆盖,就一定会出现冲突问题切换问题,你让没技术的人怎么搞啊?但是这个东西天线不怕多。另外我可以三个不同频点的 2.4 合路,如果有必要的话。问题是就现在来说一个中兴 ap 的测试过程带 200 多个 esp8266 仍然没有出现你口中所谓的低速设备导致速度占用。2.4 的速度也就这样了,也就 20 兆。现在需要速度的,也不会往这个频段上布局吧。何况室分系统完美地无视了 WiFi5 的穿墙问题。没有穿墙信号弱了,因为根本就没穿墙。

还有 vlan 隔离,甚至是 pvlan 隔离,都用不着上企业方案。家用 ac ap 传统厂商的也提供 32 组 vlan 吧。中间的交换机用傻瓜机,就当所有的端口都是 trunk ,路由器上支持 vlan 就可以了。
dlink 的有款 ap 就类似 pvlan ,为每个 ip 可以专用 vlan 类似基于 ip 的 vlan 了
qbqbqbqb
2022-05-17 23:23:53 +08:00
以前 Wifi5 时代的 Ubiquiti Unifi 产品确实很吸引人,但是前几年国内一波涨价,再加上新产品性价比不高,wifi6 产品国内经常跳票,规格比不上友商,以前产品普遍用高通芯片的现在新品一堆联发科,还不如消费降级回归家用级产品。tplink 图便宜有 200 多一台的白菜价 wifi6 mesh ;想要可玩性高又有带万兆的高端产品,甚至之前还出过一款能直接刷华硕 /梅林固件的 XDR6060 (硬件级模仿 AX88U )。还要啥自行车。
qbqbqbqb
2022-05-17 23:35:12 +08:00
楼主你的表里的 802.11s, WDS 这些都是过时的协议了。现在所谓家庭 mesh 网络,一般都是基于 IEEE 1905.1 这个智能家居互联协议的。
fan88
2022-05-18 01:17:38 +08:00
@i3x 有具体一点的实现方案或者教程吗? 感觉很厉害

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