无线路由器架构介绍
Mesh架构
无线Mesh网络之关键技术、架构及应用Mesh 2008-11-15 20:39:08 阅读124 评论0 字号：大中小订阅摘要：本文介绍了无线Mesh网络（WMNs）的概念及特点，简要分析了无线Mesh网络的体系结构及关键技术。
重点对无线Mesh网络应用场景及模式进行了分类归纳，并对未来无线Mesh网络的演进发展方向进行了探讨。
1.无线Mesh网络的概念及特点随着无线通信技术和Internet高速发展，融合二者实现Mobile Internet成为目前的研究热点。
宽带无线Mesh 网络（Wireless Mesh Networks, 又称无线网状网、无线网格网等）也因此越来越多地得到人们的关注。
无线Mesh网络是一种基于多跳路由、对等网络技术的新型网络结构，具有移动宽带的特性。
它由Ad-Hoc 网络发展变化而来，承袭了Ad-Hoc网络动态扩展、自组网、自配置、自管理以及自愈合等优良特性[1]。
无线Mesh网络与传统无线网络相比具有如下特点：(1)无线Mesh网络可以看作是Ad-Hoc网络的商用化版本、是Ad-Hoc与IEEE 802系列网络融合的产物，也可以看作是因特网的一种无线版本。
(2)传输速率高：由于采用多跳传输，减小传输距离，使得路径损耗大大降低，从而获得高的数据速率。
此外，还可融合其他先进空口技术（如OFDM、UWB、MIMO等）进一步提高传输速率。
(3)覆盖范围大：由于支持多跳中继，终端用户可以通过无线路由器或其他节点中转连接至网络。
接入点的覆盖范围大大增加，并且可支持非视距范围的覆盖。
(4)可靠性高：无线Mesh网络配备多条冗余路由。
一旦其中一条链路中断，数据包可自动重新寻路继续传输，不会影响整个网络的运行。
从而避免出现单跳网络中一个节点出现故障，造成大范围服务中断的问题。
(5)网络配置和维护简便快捷：无线Mesh网络所需设备小巧轻便，易于安装。
并且由于其路由选择特性使得链路中断，局部扩容和升级而不影响整个网络的运行。
无线网络的六种组网架构,你用过几种？
无线网络的六种组网架构，你用过几种？无线网络不论是在家庭中还是在项目中，处处都有应用，无线网络如何组网呢？很多朋友在项目中都有可能有相关的疑问，本期我们来看下关于它的六种组网方式。
组网一：家庭无线网络组网组网图：这是典型家庭无线组网，此网络中做了两次NAT,分别在无线路由器和光猫出口。
无线路由器将有线信号转为无线Wi・Fi信号。
也可将无线路由器设置为中继模式，DHCP在光猫上进行，这样无线路由器只做二层透传，无需NAT。
组网二：Ad-Hoc组网架构组网图：图片用户可在笔记本电脑上（Win7以上系统）创建无线网络，用于其他无线终端连接，实现局域网通信。
组网三：中小型企业无线组网组网图：无线的三大重要组件：无线AP、无线控制器、POE交换机，以前组网方式也是常规中小企业的无线组网方式。
组网四：大规模无线组网架构组网图：与第三种组网方式一样，在规模与设备上进行升，在实际项目中在设备的选用上高于第三种。
组网五：WDS无线桥接组网组网图：桥接主要通过无线实现两个网络互联，之前文章有给大家介绍过室外AP,传统室外AP都可以设置为网桥模式。
当然，用室外AO做网桥成本太高。
一般厂商都有专门的网桥设备，用于无线桥接，价格相对更低，且桥接距离更远。
桥接组网分为点对点、点对多点两种，如上面图所示，针对接入点较多的场景，推荐使用点到多点组网，节省AP/网桥数量。
在生产环境中推荐使用2.4GHz频段做为WDS桥接回传，信号衰减小，5GHz频段实现用户终端接入，降低干扰，以达到最好的覆盖效果。
组网六：MESH组网无线MESH组网(Wireless Mesh Network, WMN)是指利用无线链路将多个AP连接起来，并最终通过一个或两个根节点接入有限网络的一种网状动态自组织自配置的无线网络。
组网架构如图所示：MESH架构组网主要应用于仓储环境或厂房：此类场景面积较大且不方面布线，只能采用MESH架构组网，AP设置为MESH模式，自动协商，进行组网和数据回传，边缘AP接入有线网络即可，减少布线工作，同时具备链路冗余功能。
无线mesh网络的体系结构
无线mesh网络的3大体系结构无线Mesh网络作为一种无线宽带接入网络技术，由于其不需要基站等预先构筑的基础设施而发展迅速，它使用分布式想法构建动态的adhoc无线多跳网络，复盖区域内的用户可以随时随地高速无线接入互联网。
无线自组织网络无线网状网络是从无线自组织网络发展而来的。
adhoc网络是多跳、无中心、adhoc网络，是多跳网络(Multi-hopNetwork)、无基础设施网络(InfrastructurelessNetwork)。
移动adhoc网络因其独立于基础架构、动态、多跳、易于构建的特性而备受关注。
它们特别适用于特定的特殊环境和紧急通信，如战场推进中的军事通信，为现有的无线和有线网络提供多跳扩展，以及地震和灾难救援。
在这种网络中，终端的无线目标范围有限，使得不能直接通信的两个用户终端能够使用其它节点传送分组。
每个节点同时是一个路由器，可以完成到其他节点的发现和路由功能。
如图1所示，当节点n-4想要与n-1通信时，由于长距离而不能直接通信，但是通过中继节点n-3和n-2能够通信。
图1无线自组织网络图示无线网状网络无线mesh网络继承了无中心、无基础设施、多跳、自组织网络的特点，开发了提供IP宽带接入的新体系结构。
无线网状网络由网状网络路由器和网状网络客户端两个节点组成。
体系结构可分为三种类型：1、骨干网络体系结构(基础架构/骨干WMN)如在图2，骨干网络架构包括用于向客户机提供IP宽带接入的网状路由器。
无线网格网络的主干网络可以使用包括IEEE802.11相关技术在内的各种无线技术来构筑。
网状骨干是可以自我配置和自我修复的网络。
通过网状路由器的网关功能与互联网连接。
典型的客户端和现有的无线网络可以通过网状路由器的网关或中继功能访问无线网状骨干网络。
图2无线Mesh网络骨干架构示意图2、客户端WMN客户端体系结构由Mesh客户端组成，该客户端在用户设备之间提供点对点无线服务。
如图3中所示，客户端形成提供路由和配置功能以支持用户终端的应用的网络。
wan的系统结构和网络应用
无线网格网WMN由Mesh Router和Mesh Client组成。
Mesh Router只具有很小的移动性并且组成了WMN的基本骨干结构。
它们为mesh client和传统的客户端提供网络接入。
通过设置mesh router为网关并利用桥接功能，wmn可以和现存的大多数网络如Internet，蜂窝网，IEEE802.11，IEEE 802.15，IEEE802.16，IEEE802.20等进行集成。
Mesh client既可以是固定节点，也可以是移动节点。
在Mesh Router的协助下，这些或固定或移动的客户端形成了网格网络。
WMN架构一开始的提出就是为了提高Ad Hoc，WLAN（Wireless local area networks），WPANs（Wireless personal area networks）和WMANs（Wireless metropolitan area networks）等这些无线网络的性能，并解决无线技术固有的限制。
WMN在不同的区域为不同的用户提供不同的无线服务。
如家庭个人用户，校园用户，城市商业用户等。
尽管目前在无线网格网领域内进行了大量的研究，但是几乎在所有的协议层上都遇到了挑战。
1．本文首先描述近来在WMN领域的最新研究。
2．重点讨论WMN的系统结构和网络应用，因为它们影响着协议的设计。
3．网络的理论容量和各种协议4．最后会谈到WMN测试环境，产业应用和当前的标准。
在WMN中，节点是由mesh router和mesh client两种类型的节点构成的。
每个节点既要担当主机（host）的角色，也要担当路由器的角色。
转发来自其他接点的数据包将是一个最常见的任务，因为目标节点不总是在单跳的无线传输范围之内。
WMN中所有节点都具有自组织和自配置的能力。
它们能自动建立并维护由它们自己构成的网格网络的连接性。
事实上，这个行为完全等同于建立并维护有效的Ad Hoc网络。
mesh网络资料
一，无线mesh网络的原理无线mesh网络，由mesh routers（路由器）和mesh clients（客户端）组成，其中路由器构成骨干网络，并和有线的互联网相连接，负责为客户端提供多跳的无线互联网连接。
无线Mesh网络（无线网状网络WMN）也称为“多跳（multi-hop）”网络，它是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络技术。
在传统的无线局域网(WLAN)中，每个客户端均通过一条与接入点相连的无线链路来访问网络，形成一个局部的BSS(Basic Service Set)。
用户如果要进行相互通信的话，必须首先访问一个固定的接入点，这种网络结构被称为单跳网络。
而在无线Mesh网络中，任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器，网络中的每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。
这种结构的最大好处在于：如果最近的AP由于流量过大而导致拥塞的话，那么数据可以自动重新路由到一个通信流量较小的邻近节点进行传输。
依此类推，数据包还可以根据网络的情况，继续路由到与之最近的下一个节点进行传输，直到到达最终目的地为止。
这样的访问方式就是多跳访问。
其实人们熟知的互联网就是一个Mesh网络的典型例子。
例如，当我们发送一份E-mail时，电子邮件并不是直接到达收件人的信箱中，而是通过路由器从一个服务器转发到另外一个服务器，最后经过多次路由转发才到达用户的信箱。
在转发的过程中，路由器一般会选择效率最高的传输路径，以便使电子邮件能够尽快到达用户的信箱。
与传统的交换式网络相比，无线Mesh网络去掉了节点之间的布线需求，但仍具有分布式网络所提供的冗余机制和重新路由功能。
在无线Mesh网络里，如果要添加新的设备，只需要简单地接上电源就可以了，它可以自动进行自我配置，并确定最佳的多跳传输路径。
添加或移动设备时，网络能够自动发现拓扑变化，并自动调整通信路由，以获取最有效的传输路径。
从下图来看，传统的WLAN，主要是由固定存在的AP来做一个区域的接入，由AP来与设备进行数据交换，AP再与路由进行交换，路由又与路由交换。
路由器基础知识讲座ppt课件
路由器的主要作用是根据网络层 的信息，选择最佳路径，将数据 包从一个网络转发到另一个网络 ，实现网络互联和通信。
路由器发展历程
第一代路由器
最初的路由器采用软件方式进行路由 计算，性能较低，主要应用于小型网 络。
第二代路由器
第三代路由器
现代路由器已经发展成为高度集成化 、智能化的设备，支持多种路由协议 和网络安全功能，广泛应用于各种规 模的网络。
针对路由功能优化，高效 稳定，如Cisco IOS、 Juniper JUNOS等。
通用操作系统
基于Linux、Unix等系统 ，可定制性强，但需要额 外配置和优化。
实时操作系统
适用于对时间要求严格的 场景，如工业控制、航空 航天等。
路由协议实现原理
静态路由
手动配置路由表，适用于简单网 络环境。
动态路由
Wi-Fi联盟认证
负责无线技术的认证和推广，确保不同厂商的设备 能够互相兼容。
无线网络安全标准
包括WPA/WPA2等加密认证技术，保障无 线网络的安全性。
无线接入点（AP）和桥接器（Bridge）
无线接入点（AP）
01
用于建立无线网络的设备，提供无线客户端的接入和数据传输
功能。
无线桥接器（Bridge）
01
VPN基本概念
VPN（Virtual Private Network）即虚拟专用网络，是利用公共网络
架设的私人网络，通过加密技术保障数据传输的安全性。
02 03
VPN技术原理
VPN采用了隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份 认证技术，通过在公共网络上建立虚拟专用通道来保障数据传输的安全 性和私密性。
ACL技术原理
无线局域网(WLAN)拓扑结构——基于AP的Infrastructure结构
无线局域网(WLAN)拓扑结构——基于AP的Infrastructure结构这种基于无线AP的Infrastructure(基础)结构模式其实与有线网络中的星型交换模式差不多，也属于集中式结构类型，其中的无线AP相当于有线网络中的交换机，起着集中连接和数据交换的作用。
在这种无线网络结构中，除了需要像Ad-Hoc对等结构中在每台主机上安装无线网卡，还需要一个AP 接入设备，俗称“访问点"或“接入点"。
这个AP设备就是用于集中连接所有无线节点，并进行集中管理的。
当然一般的无线AP还提供了一个有线以太网接口，用于与有线网络、工作站和路由设备的连接。
基础结构网络如图3—1 4所示。
这种网络结构模式的特点主要表现在网络易于扩展、便于集中管理、能提供用户身份验证等优势，另外数据传输性能也明显高于Ad-Hoc对等结构。
在这种AP网络中，AP和无线网卡还可针对具体的网络环境调整网络连接速率，如1 1 Mbps的可使用速率可以调整为1 Mbps、2Mbps、5．5Mbps和1 1 Mbps 4档；54Mbps的IEEE 802．1 1 a和IEEE 802．1 1 g的则更是方54Mbps、48Mbps、3 6Mbps、24Mbps、1 8Mbps、1 2Mbps、1 1 Mbps、9Mbps、6Mbps、5．5Mbps、2Mbps、1 Mbps共1 2个不同速率可动态转换，以发挥相应网络环境下的最佳连接性能。
理论上一个IEEE 802．1 1b的AP最大可连接72个无线节点，实际应用中考虑到更高的连接需求，我们建议为1 O个节点以内。
其实在实际的应用环境中，连接性能往往受到许多方面因素的影响，所以实际连接速率要远低于理论速率，如上面所介绍的AP和无线网卡可针对特定的网络环境动态调整速率，原因就在于此。
当然还要看具体应用，对于带宽要求较高(如学校的多媒体教学、电话会议和视频点播等)的应用，最好单个AP所连接的用户数少些；对于简单的网络应用可适当多些。
解读无线AP、网桥、路由器
解读“无线AP、网桥、路由器”在无线局域网组建中我们常见到用无线AP（无线网桥或无线宽带路由器），无线网卡的组建无线办公局域网、无线家庭局域网，无线小区局域网的方案介绍。
但是无线AP、无线网桥、无线宽带路由器具体的区别在那儿，他们的具体用途是什么？本文将就这个领域的作一个概括性的介绍。
无线接入点（AP） (无线局域网收发器)，用于无线网络的无线HUB，是无线网络的核心。
它是移动计算机用户进入有线以太网骨干的接入点，AP可以简便地安装在天花板或墙壁上，无线传输速率可以分为11Mbps/54Mbps/125Mbps，主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部，典型距离覆盖几十米至上百米，目前主要技术为802.11系列。
在这里我们用到的是它做覆盖的功能，和无线网卡直接联系。
现在市面上流行的AP除了带有覆盖功能，大多还带有接入点客户端模式（AP client），这种模式说白了就是将设备变成了一片无线网卡，也能够和Ap进行无线连接。
产品介绍无线接入点（AP）- 1 -- 2 -TEW-410APBplus（点击看大图）推荐价格：2980TRENDnet的TEW-410APBplus 125Mbps 无线接入点是当前连接有线网络和无线网络的理想选择，是当前最早推出传输速率达125Mbps的无线产品。
它兼容最新的 IEEE 802.11g 和 802.11b 无线网络标准；并采用直接序列扩频技术（DSSS）并支持透明桥接，还支持在多个无线接点之间无线漫游。
TEW-410APBplus还提供了AP-to-AP 桥接功能，允许用户连接两个或多个无线接入点，可以做为接入点，接入点客户端，网桥或无线中继这几种模式。
无线网桥，将两个或多个不同建筑物间的局域网络用无线连接起来的设备叫无线网桥，这是我理解的概念，它可以提供点到点，点到多点的连接方式，和功率放大器、定向天线配合使用可以传输几十公里的距离，主要应用于室外，使用无线网桥不可能只使用一个，必需两个以上，而AP可以单独使用。
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其实， 802.11n是可以达到最高600Mbps标准的，这得益于MiMo(多进 多出)以及OFDM(正交频分复用)技术两项技术的应用，但是由于还存在 路由器设计限制、无线网卡规格兼容性等问题，600Mbps基本还无法实 现。通常你能见到的802.11n连接速度分别有108Mbps、130Mbps、240 Mbps、及300 Mbps。
无线路由器芯片不是 Intel 芯片喔!
Broadcom方案无线路由兼容性最好
Atheros方案主要是在性能上有优势
Ralink方案是很多廉价无线路由最常见的
Broadcom芯片是最成熟、最稳定的一种，而且还可以使用DD-WR这种第三方开源 固件改善性能，增加功能；Atheros芯片则主要是突出性能，尤其在匹配Atheros芯片 无线网卡时，性能明显要好一些，只是兼容性略差，稳定性也不如Broadcom芯片产 品稳定。至于Marvell的产品实在是太少见了，这里就不介绍。此外就是Ralink，目 前已知的Edimax、Tenda、ASUS及D-link都有采用Ralink的产品，Ralink芯片产品主 要是打低端市场，突出优点就是价格十分便宜，不少100余元的802.11n无线路由者 是采用Ralink的。除了Ralink方案产品多出现在廉价路由器上，其他两个最主流的 Broadcom、Atheros芯片路由器从外观上比较难判断，如果你有台本本恰好路由器 无线网卡是Intel4956AGN，在连接到默认设置的两种路由器下，Atheros芯片的路由 器多显示连接速度为130 Mbps。
选路由用
“芯”最关键ຫໍສະໝຸດ 正如我们所说的，路由器也同样存在兼容性问题。目前世界上主要有这么 几家供应无线路由主控芯片(或者叫方案)，分别是Broadcom、Atheros、 Marvell和Ralink。其中，前两者是目前世界上最主要的无线路由器芯片方 案供应商，如使用Broadcom芯片的主要厂商就包括ASUS、Buffalo、 Linksys、Netgear；使用Atheros芯片的厂商主要是TP-link，D-link等等。 当然，还有一些小品牌也采用Broadcom或Atheros的。另外要提醒大家哦， 市场上有些JS本身的技术水平很低，甚至介绍说有的路由器是采用Intel 芯片的——这根本是无稽之谈。