📡 第六章 高速普及的无线LAN及其基础知识
📄 一句话概括

无线网有三种连法:都连 AP、互相直连、以及 AP 之间用无线连。 第三种(Mesh 与桥接)最省线,但也最吃亏——每多一跳就少一半。

📝 本节和前面几节的关系

上一节讲架构(怎么组织),这一节讲拓扑(怎么连线)。 两者的区别是:架构说「逻辑上是一个网」,拓扑说「物理上怎么接」。

一、三种基本拓扑

基础设施型(Infrastructure):所有终端都连 AP,AP 再连有线。 这是最常见的一种,也是唯一「能大规模管理」的一种。

自组织型(Ad-hoc):终端之间直接通信,没有 AP。 它简单,但「没有中心」意味着「没有统一策略、没有认证、也没法审计」,所以企业网基本禁用。

无线分布式系统(WDS/Mesh/桥接):AP 之间用无线相连,用来解决「布线到不了」的点位。

拓扑 谁连谁 典型场景


基础设施型 终端连 AP 办公室、家庭 自组织型 终端直连终端 临时组网 Mesh/桥接 AP 连 AP 布线困难的点位

三者的适用边界很清楚: 能布线就用基础设施型,布不了才考虑 Mesh——因为 Mesh 的每一跳都要付「带宽减半」的代价。

二、Mesh 的代价

Mesh 的节点用同一个射频「收进来、再发出去」,而同一时间只能干一件。 所以每多一跳,吞吐大约除以跳数。

单跳 200 Mbps,双跳 100 Mbps,三跳 67 Mbps。 而实际比这个更差,因为「第二跳的两个节点也在抢同一个信道」,冲突会让它们退避重发。 所以双跳往往只剩 60~80 Mbps。

三种改善办法,本质是同一件事: 三频 AP(5 GHz 做回程、2.4 GHz 做接入)。Mesh 专用回程射频(部分产品有独立的第三个射频)。 有线回程(能拉线就拉线,这是唯一「不减半」的)。

这三条的共同点是把「回程」与「接入」拆开:只要两者共用一个射频,「减半」就跑不掉。 所以「买三频 Mesh」不是买贵的,是买「不减半」。

三、怎么选

按「有没有线」和「要不要带宽」两个问题就能定:

有线能到 → 基础设施型。 无线只能到、但只需要覆盖 → Mesh,控制在两跳内。 无线只能到、又要跑业务 → 三频 Mesh 或有线回程,别省这一笔。 两台设备之间要连成一条链路 → 桥接(点对点),并算菲涅尔区。

桥接与 Mesh 的差别要分清: 桥接是「两点之间的一条链路」,通常是定向天线、远距离;Mesh 是「多点之间的网状连接」,通常全向天线、室内。 所以桥接关心「净空」,Mesh 关心「跳数与信道」。

一条最实用的判断: 如果某个点位的设备「只是偶尔用一下」,Mesh 完全够;而如果它「是主要办公位置」,就必须解决线的问题。 因为「将就一下」的成本,最终会以「每天抱怨网慢」的形式付回来。

四、动手 Demo:Mesh 每多一跳,带宽就少一半

这段按「单跳 200 Mbps、每跳除以跳数」算 1 到 4 跳各剩多少,再说明为什么实际比这个更差, 以及三条改善办法的共同点。

for n in (1, 2, 3, 4):
    T([u"%d 跳" % n, u"%.1f Mbps" % (200.0 / n), u"%.0f%%" % (100.0 / n)],
      [0, 0, 0])

实跑输出:

--------------------------------------------------------------------
Mesh 每多一跳,带宽就少一半
--------------------------------------------------------------------
**无线 Mesh 的每一跳都要「收进来再发出去」,而两者共用同一个射频。**
**所以每跳的吞吐大约减半。**

  单跳:AP 收 200 Mbps,发 200 Mbps(不冲突)。
  双跳:中继要「收完再发」,同一时间只能干一件。

  跳数     理论吞吐       相对单跳
  ------------------------------------
  1 跳     200.0 Mbps     100%
  2 跳     100.0 Mbps     50%
  3 跳     66.7 Mbps      33%
  4 跳     50.0 Mbps      25%

**注意这个「除以跳数」是乐观估计**:**它假设「所有中继都能同时错开」**,
**而实际是同频干扰,往往比 1/n 更差。**

**所以工程上的经验是**:
  Mesh 只用于「布线到不了」的补充点位,跳数不超过 2。
  「每个节点都要跑业务」的场景,必须每个节点有线回程。
  有条件的 Mesh 用「专用回程射频」(三频 AP),吞吐能保住。

**最后一条是关键**:
**三频 AP 把「回程」与「接入」分到不同频段,两者不再抢同一个射频,于是跳数不再直接减半。**
**代价是贵,而且终端设备用不上第三个频段。**

「除以跳数」已经算乐观:它假设「所有中继都能完美错开时间」, 而实际是同频干扰,所以双跳的真实吞吐往往只有 60~80 Mbps。

注意「三频 AP 把回程与接入分到不同频段」这一条: 它不是「优化」,是「换了个机制」——因为两者不再抢同一个射频,所以跳数不再直接减半。 代价是贵,而且终端用不上第三个频段(那个频段只做回程)。

最后那句「买三频 Mesh 不是买贵的,是买不减半」是本节的落点: 它把「规格差异」翻译成了「体验差异」。 判断值不值时,用这一句来算,比看参数表管用。

30 秒实验

  1. 查一下你用的 Mesh 产品是三频还是双频。
  2. 数一下你家里从主路由到最远节点有几跳。
  3. 想一想:为什么「自组织型」在企业网里基本被禁用?

常见误区

  1. 以为 Mesh 跳数越多覆盖越大越好。每跳都减半,超过两跳基本不可用。
  2. 以为三频只是「多一个频段给设备用」。那个频段通常只做回程。
  3. 以为桥接和 Mesh 是一回事。桥接是两点定向链路,Mesh 是多点网状。
自测三问(点开对答案) 1. 三种基本拓扑分别是什么? —— 基础设施型(终端连 AP)、自组织型(终端直连)、Mesh 与桥接(AP 连 AP)。 2. 为什么 Mesh 每多一跳带宽就减半? —— 节点用同一射频收发,同一时间只能干一件,跳数越多占用空口时间越多。 3. 改善 Mesh 吞吐的三条办法,共同点是什么? —— 把「回程」与「接入」拆到不同射频上,让它们不再互相抢。

下一节:从 802.11 到 802.11ad——八个标准各自的取舍。

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