WLAN拓扑结构介绍---WDSMesh组网方式
WLAN拓扑结构介绍---WDSMesh组⽹⽅式
7、WLAN拓扑结构介绍内容
Ad-hoc组⽹拓扑（IBSS）
基础架构组⽹拓扑
WDS组⽹拓扑
Mesh组⽹拓扑
无线网络受限制或无连接1、Ad-hoc拓扑
1. Ad-Hoc拓扑的⽆线⽹络：是由⽆线⼯作站STA组成，⽤于⼀台⽆线⼯作站和另⼀台或多台其他⽆线⼯作站的直接通讯，该⽹络⽆法接
⼊到有线⽹络中，只能独⽴使⽤。⽆需AP，安全由各个客户端⾃⾏维护。
2. 采⽤这种拓扑结构的⽹络，各站点竞争公⽤信道，但站点数过多时，信道竞争成为限制⽹络性能的要害，因此，这种拓扑结构⽐较适
合⼩规模、⼩范围的WLAN系统组⽹。
3. 点对点模式中的⼀个节点必须能同时“看”到⽹络中的其他节点，否则就认为⽹络中断，因此对等⽹络只能⽤于少数⽤户的组⽹环
境，⽐如4⾄8个⽤户。
2、DS基本概念
DS：分布式系统：是接⼊点之间转发帧的⾻⼲⽹络，因此称为⾻⼲⽹（backbone network）；
当⼏个接⼊点串联以覆盖较⼤区域时，彼此之间必须相互通信以掌握移动式⼯作站的⾏踪。
分布式系统属于802.11的逻辑组件，负责将帧转送⾄⽬的地。
在商业上获得成功的产品⼏乎都是以Ethernet为⾻⼲⽹络。
分布式系统必须负责追踪⼯作站实际的置以及帧的传送，若要传送帧给某个移动⼯作站，分布式系统必须负责将之传递给服务改移动⼯作站的接⼊点。
如图所⽰：如果STA1想要访问STA3，那么STA1将帧传给AP1，AP1连接的分布式系统必须负责将帧传送给STA3连接的AP2，再由AP2将帧传送给STA3。
3、基础架构拓扑：
802.3以太⽹⽹络引⼊⼀个AP，⽆线⽹络中所有主机通过AP来通信。
⽆线接⼊点AP也为半双⼯的模式，⽤于在⽆线STA和有线⽹络之间接收、缓存和转发数据，所有的⽆线通讯都经过AP完成。
⽆线接⼊点通常能够覆盖⼏⼗⽤户，覆盖半径可达百⽶。AP可以连接到有线⽹络，实现⽆线⽹络和有线⽹络的互联。
由多个AP以及连接它们的分布式系统(DS)组成的基础架构模式⽹络，也称为扩展服务区（ESS）。
扩展服务区内的每个AP都是⼀个独⽴的⽆线⽹络基本服务区(BSS)，所有AP共享同⼀个扩展服务区标⽰符（ESSID）。
相同ESSID的⽆线⽹络间可以进⾏漫游，不同ESSID的⽆线⽹络形成逻辑⼦⽹。
AP之间使⽤互相不重叠的信道，AP之间信号覆盖重叠区域为10%-15%；如上图右侧。
4、WDS拓扑
4.1 WDS基本概念
WDS是⽆线分布式系统，通过⽆线链路连接2个或多个独⽴的有线局域⽹或⽆线局域⽹，组建⼀个互通的⽹络，从⽽实现数据访问。
⽆线WDS技术提⾼了整个⽹络结构的灵活性和便捷性
在WDS部署中，⽹络结构可分为：
点对点P2P⽅式；
点对多点P2MP⽅式；
4.2 WDS⼯作原理：
WDS可把有线⽹络的资料，透过⽆线⽹路当中继架构来传送，借此可将⽹络资料传送到另外⼀个⽆线⽹络环境，或者是另外⼀个有线⽹络。因为透过⽆线⽹络形成虚拟的⽹络线，所以称为⽆线⽹络桥接功能。
⽆线⽹络桥接功能：是指的是⼀对⼀，但是WDS架构可以做到⼀对多，并且桥接的对象可以是⽆线⽹络卡或者是有线系统。所以WDS最少要有两台同功能的AP，最多数量则要看⼚商设计的架构来决定。
即WDS可以让⽆线AP之间通过⽆线进⾏桥接（中继），在这同时并不影响其⽆线AP覆盖的功能
4.3 WDS对⽐有线⽹络的优势：
1. WDS⽆需架线挖槽，可以实现快速部署和扩容。
2. 有线⽹络连接除电信部门外，其它单位的通信系统在公共场所没有敷设电缆的权⼒。
3. ⽽⽆线桥接⽅式则可根据客户需求使⽤2.4G和5.8G免许可的ISM频段灵活定制专⽹。
4. 有线⽹络运维故障排查难度⼤，⽽WDS只需维护桥接设备，故障定位和修复快捷。
5. WDS组⽹快，⽀持临时、应急、抗灾通信保障。
4.4 WDS应⽤场景
场景1：室外P2P组⽹⽅式：
场景2： 室内点对点P2P：
WDS通过两台设备实现了两个⽹络⽆线桥接，最终实现两个⽹络的互通。
实际应⽤中，每⼀台设备可以通过配置的对端设备的MAC地址，确定需要建⽴的桥接链路。
P2P⽆线⽹桥可⽤来连接两个分别位于不同地点的⽹络，Root AP和Leaf AP应设置成相同的信道，以及加密⽅式，加密密码⼀致。场景3：点到多点P2MP组⽹：
点对多点的⽆线⽹桥能够把多个离散的远程的⽹络连成⼀体，结构相对于点对点⽆线⽹桥来说较复杂。
在点到多点的组⽹环境中，⼀台设备作为中⼼设备，其他所有的设备都只和中⼼设备建⽴⽆线桥接，实现多个⽹络的互联。
但是多个分⽀⽹络的互通都要通过中⼼桥接设备进⾏数据转发。例如：图中⽹段2想要跟⽹段 3通信的话需要通过Root AP。
场景4： ⼿拉⼿组⽹⽅式：（典型室内AP组⽹）
根据AP在WDS⽹络中的实际位置，AP射频⽹桥的⼯作模式有三种：
分别为root模式、middle模式、leaf模式。
root模式：AP作为根节点直接与AC通过有线相连，另以AP型⽹桥向下供STA型⽹桥接⼊。
middle模式：AP作为中间节点以STA型⽹桥向上连接AP型⽹桥、以AP型⽹桥向下供STA型⽹桥接⼊。
leaf模式：AP作为叶⼦节点以STA型⽹桥向上连接AP型⽹桥。
⼿拉⼿模式为WDS典型室内组⽹场景：
在家庭、仓库、地铁或者公司内部，由于不规则的布局，墙体等物体对WLAN信号的衰减，导致⼀台AP的覆盖效果很不理想，许多地⽅存在信号盲区，这时采⽤WDS技术，通过WDS桥接AP，不仅可以有效地扩⼤⽆线⽹络覆盖范围，还可以避免因重新布线带来的经济损耗。对于对带宽要求不是很⾼的⽤户来说，此⽅式较为经济实⽤的。
场景5： 背靠背组⽹⽅式：（典型室外组⽹⽅式）
背靠背模式为WDS典型室外组⽹场景，当需要连接的⽹络之间有障碍物或者传输距离太远时，可以采⽤背靠背组⽹⽅式，通过两个WDS AP有线级联背靠背组成中继⽹桥。这种组⽹⽅式可以保证长距离⽹络传输中保证⽆线链路带宽。
对带宽要求较⾼的⽤户，可采⽤两个WDS AP背靠背有线直连作为Repeater AP， 两个⽅向⼯作于不同的信道，保证⽆线链路带宽。
5、 Mesh组⽹拓扑
5.1 Mesh基本概念
⽆线mesh⽹络（WMN）是指利⽤⽆线链路将多个AP连接起来，并最终通过⼀个或者2个Portal节点接⼊有线⽹络的⼀种星型动态⾃组织⾃配置的⽆线⽹络。
传统的WLAN⽹络中，STA与AP之间是以⽆线信道为传输介质，AP的上⾏链路则是有线⽹络。
如果组建WLAN⽹络前没有有线⽹络基础，⼤量的时间和成本消耗在构建有线⽹络过程中，对于组建后的WLAN⽹络，如果需要对其中某些AP位置进⾏调整，则需要调整相应的有线⽹络，操作困难。
综上所述，传统WLAN⽹络的建设周期长、成本⾼、灵活性差的弊端，使其在应急通信、⽆线城域⽹或有线⽹络薄弱地区等应⽤场合不适合部署。
⽽Mesh⽹络只需要安装AP，建⽹速度⾮常快。
5.2 Mesh ⽹络中AP的三种⾓⾊
MPP(Mesh Portal Point)：连接⽆线Mesh⽹络和其它类型的⽹络，并与Mesh⽹络内部MP/MAP节点进⾏通信。这个MPP节点具有Portal功能，通过这个节点，Mesh内部的节点可以和外部⽹络通信。
MP(Mesh Point)：在Mesh⽹络中，使⽤IEEE 802.11MAC和PHY协议进⾏⽆线通信，并且⽀持Mesh功能的节点。该MP节点⽀持⾃动拓扑、路由的⾃动发现、数据包的转发等功能。
MP节点可以同时提供Mesh服务和⽤户接⼊服务。
MAP(Mesh Access Point)：任何⽀持AP功能的Mesh Point，可以为STA提供接⼊功能.
5.3 Mesh 组⽹拓扑
⽆线AP之间有冗余，解决了⽆线单点故障问题
红⾊虚线：Mesh回传链路；圆圈：⽤户接⼊信号覆盖区
在Mesh⽹络，AP之间通过⽆线连接，可以解决单点故障问题。
Mesh⽹络的优点包括：
快速部署：Mesh⽹络设备安装简便，可以在⼏⼩时内组建，⽽传统的⽆线⽹络需要更长的时间。
动态增加⽹络覆盖范围：随着Mesh节点的不断加⼊，Mesh⽹络的覆盖范围可快速增加。
健壮性：Mesh⽹络是⼀个对等⽹络，不会因为某个节点产⽣故障⽽影响到整个⽹络。如果某个节点发⽣故障，报⽂信息会通过其他备⽤路径传送到⽬的节点。
灵活组⽹：AP可以根据需要随时加⼊或离开⽹络，这使得⽹络更加灵活。
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。
⾼性价⽐：Mesh⽹络中，只有Portal节点需要接⼊到有线⽹络，对有线的依赖程度被降到了最低，省却了购买⼤量有线设备以及布线安装的投资开销。

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