Mesh无线Mesh网络是一种新的无线局域网类型。与传统的WLAN不同的是,无线Mesh网络中的AP是无线连接的,而且AP间可以建立多跳的无线链路。无线Mesh网络只是对骨干网进行了变动,和传统的WLAN没有任何区别。
基本概念
图1 典型无线Mesh组网
如表1-1,无线Mesh主要包含如下概念:
表1 无线Mesh网络中概念
概念
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描述
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Access Controller (AC)
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控制和管理WLAN内所有的AP
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Mesh Point (MP)
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通过无线与MPP连接的,但是不接入Client的无线接入点
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Mesh Access Point (MAP)
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同时提供Mesh服务和接入服务的无线接入点
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Mesh Portal Point (MPP)
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通过有线与AC连接的无线接入点
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Mesh链路
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由一系列Mesh连接级联成的无线链路
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无线Mesh
的优点无线Mesh
技术使得管理员可以轻松的部署质优价廉的无线局域网。
无线Mesh
网络的优点包括:
l高性价比:Mesh
网络中,只有MPP
需要接入到有线网络,对有线的依赖程度被降到了最低程度,省却了购买大量有线设备以及布线安装的投资开销。
l可扩展性强。Mesh
网络中AP
之间能自动相互发现并发起无线连接建立,如果需要向网络中增加新的AP
节点,只需要将新增节点安装并进行相应的配置。
l部署快捷:组建Mesh
网络,除MPP
外的其他AP
均不需要走线接入有线网络,和传统WLAN
网络相比,大大缩短组建周期。
l应用场景广。Mesh
网络除了可以应用于企业网、办公网、校园网等传统WLAN
网络常用场景外,还可以广泛应用于大型仓库、港口码头、城域网、轨道交通、应急通信等应用场景。
l高可靠性。传统WLAN
网络模式下,一旦某个AP
上行有线链路出现故障,则该AP
所关联的所有客户端均无法正常接入WLAN
网络。而Mesh
网络中各AP
之间实现的是全连接,由某个Mesh AP
至Portal
节点(有线网络)通常有多条可用链路,可以有效避免单点故障。
无线Mesh
网络的部署无线Mesh
网络主要包括两种应用:
l普通环境中的无线Mesh
网络部署
l地铁环境中的无线Mesh
网络部署
普通无线Mesh
网络部署(1)
普通FIT MP
场景

图2
普通FIT MP
场景
如图2
所示,两个Mesh
网络由一个AC
管理。其中,至少一个MPP
需要与AC
建立有线连接。一个MP
启动后,它首先扫描附近的网络,然后与所有检测到的MP
建立临时连接。通过这种连接,MP
可以与AC
联系,并下载配置。完成配置文件的下载后,MP
会与享有相同预共享密钥的邻居建立安全的连接。
(2)
拥有两个radio
的FIT MP
,两个radio
分别在不同的Mesh
网络

图3
拥有两个radio
的FIT MP
的组网
如图3
所示,为了使Mesh 1
和Mesh 2
网络不产生干扰,可以采用一个拥有两个radio
的MP
,两个radio
分别在不同的Mesh
网络。在这种组网里,两个Mesh
网络必须由同一个AC
管理。
地铁无线Mesh
网络部署地铁是现代城市里不可缺少的交通工具。在一个地铁系统里,控制信息和多媒体信息需要实时的传递给快速移动的列车,从而有效的控制列车的运行,并且为乘客提供多种网络服务。
如下图所示,一个地铁无线Mesh
网络里,车载MP
和轨旁MP
均采用Fit MP
,受AC
集中管理.
多个轨道MP
沿轨道进行部署。车载MP
不停扫描新的轨旁MP
,并选择信号质量最好的两个轨旁MP
与之建立Mesh
连接,主Mesh
连接用于车载MP
与轨旁有线网络之间的数据传输,从连接用于Mesh
连接的切换备份。

图4
地铁无线mesh
网络部署
为了实现地铁无线Mesh
网络的部署,H3C
开发了一种私有协议MLSP
(Mobile Link Switch Protocol
,移动链路切换协议)。该协议负责在列车移动过程中的活跃链路切换,并保证切换过程中不丢失报文。列车MP
和轨道MP
之间用于链路建立和通信的下层协议遵循最新的IEEE 802.11s
标准。
无线Mesh
安全由于传输媒质的开放性,无线网络很容易遭受非法攻击,Mesh
网络的多跳性带来了新的安全挑战,无线Mesh
安全成为WLAN Mesh
网络的重要组成部分,它主要包括用于加密的算法,密钥的管理和分发等内容。目前提供PSK
+CCMP
的方式进行Mesh
安全连接。
Mesh
网络拓扑通过在每个AP
的射频模式下配置邻居AP
的MAC
地址来实现三种Mesh
网络拓扑。
点到点的连接在点到点的组网环境中,用户可以预先指定与其相连的邻居。如图5
所示,AP 1
和AP 2
形成的链路可以将局域网1
和2
的802.3
报文转换成802.11s
报文,然后在无线链路上传输。

图5
点到点的连接
点到多点的连接在点到多点的组网环境中,所有的连接都要通过中心桥接设备进行数据转发,如图6
所示,所有的局域网的数据传输都要通过AP 1
。

图6
点到多点的连接
自拓扑检测与桥接自拓扑检测与桥接可以检测到其他局域网设备,并且形成链路。该网络拓扑容易引起网络环路,使用时可以结合Mesh
路由选择性地阻塞冗余链路来消除环路,在Mesh
链路故障时还可以提供备链路备份的功能。

图7
自拓扑检测与桥接
WDS简介:WDS(WLAN Distribution System)通过无线网桥连接两个独立的局域网段,并且在他们之间提供数据传输。
WDS基本概念
l链路的建立:通过在对等体之间交换消息来建立连接。
l链路的安全:提供PSK
+CCMP
的无线安全连接。
WDS
的优势目前,基于802.11
的无线技术已经广泛地在家庭、SOHO
、企业等得到应用,用户能通过这些无线局域网得到无线服务。对于目前的无线网络技术,为了扩大无线覆盖面积,需要用电缆、交换机、电源等设备将AP
互相连接。AP
的之间的有线连接会导致最终部署的无线网络结构复杂,成本较高,并且在大面积无线覆盖时需要大量的时间才能完成部署。WDS
技术使得管理员可以轻松的部署质优价廉的无线局域网。
WDS网络的优点包括:
l通过无线网桥连接两个独立的局域网段,并且在他们之间提供数据传输。
l低成本,高性能。
l扩展性好,并且无需铺设新的有线连接和部署更多的AP
。
l适用于公司,大型仓储,制造,码头等领域。
WDS
的网络拓扑WDS
提供了以下三种拓扑。通过在AP
的射频模式下配置邻居AP
的MAC
地址来实现三种WDS
网络拓扑。
点到点的连接在点到点的组网环境中,用户可以预先指定与其相连的邻居。如图8
所示,AP 1
和AP 2
形成的链路可以将LAN Segment 1
和LAN Segment 2
的802.3
报文转换成802.11s
报文,然后在无线链路上传输。

图8
点到点的连接
点到多点的连接在点到多点的组网环境中,所有的连接都要通过中心桥接设备进行数据转发,如图9
所示,所有的局域网的数据传输都要通过AP 1
。

图9
点到多点的连接
自拓扑检测与桥接自拓扑检测与桥接可以检测到其他局域网设备,并且形成链路。该网络拓扑容易引起网络环路,使用时可以结合STP
选择性地阻塞冗余链路来消除环路,在WDS
链路故障时还可以提供备链路备份的功能。

图10
自拓扑检测与桥接