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
jdjingdian
2022-05-18 09:46:40 +08:00
省流:
想要极致性能,不觉得配置麻烦:AC+AP
想要省心开箱就用:MESH
Damn
2022-05-18 23:04:12 +08:00
@i3x wifi 室分你都用的什么设备?
i3x
2022-05-18 23:10:12 +08:00
@fan88 装修了没?或者说装修了的话接受馈线系统伊拉克风格的侵入吗?
十年前 chinanet cmcc 之类的公共 wifi 很流行的年代天花板经常能看到那种拇指粗的黑色馈线沿着墙角爬。
图吧方案和卡吧方案你想听哪个?
我家里是图吧方案。
1 、海鲜市场收了几卷二分之一英寸馈线。。。。后来发现我想多了,根本用不着那么长。。。装修前想好从哪里接出来。最长的一根也就 9 米。我忘了算一算。
2 、天线。看你喜欢了。家里买蘑菇头就行了。日常常见的都是 800M-5.8G ,也有的老库存不是,这个参数好像不是很重要,我拿对讲机那种天线都区别不大,但是尽量注意,一样是加“工程余料”搜。这种蘑菇头一般都是 N 型头,不需要转接头了。或者有一些平板形状的家用不可能需要,土豪户型上千平当我没说。如果要隐藏?好看?特殊需求?我感觉普通路由器用的那种 sma 头就更多了。当然路由器用的一般都很窄,2.4g 就是 2.4g ,5g 就是 5g ,可能 5.2/5.8 都有区别。这种我没用过不知道。就是建议买日常的全频段那种。我一个地方是高层信号不好,电信就从外面拉了一根接入了我这个系统。
当然,发散思维,如果你家里装过专线,或者随便什么运营商有熟人,花点钱这东西让他们工程队帮你三下五除二半天搞定。这些内容其实你都不需要了解了
3 、ap 主机。值得深度捡垃圾。我母校十年前装的 h3c ap 还蹦跶的很,就补了 wifi5 的 ap 合路进去。淘汰了,换代了,坏了也就只有这玩意儿。其他地方基本上只有物理损坏,而这玩意儿可以作死玩坏。比如我有一个 ap 就是当时没有天线也没有堵头,然后现在能出 wifi 信号,再也连不上了。家里不用买大号的。就家用路由器大小 500 毫瓦的也够了。相当于 5 个路由器了,5 个路由器的信号均匀分布出去。更大的没必要。。既然上 ap 了,路由器搞个好的或者软路由吧。

4 、功分器,合路器。基本上麦馈线工程余料的人那其实全套配齐吧。。
5 、工具,刀什么的简配够用买齐几百块。如第二点所说,请熟人帮忙或者请人就是什么都不需要。当然他们也不需要工具,会直接用美工刀剥好馈线。。。

我懒得爬上爬下弯馈线,就是电信的工程队小哥接信号入户顺手帮我全搞定了。来了四五个人,就一个人干活。馈线我拨开的。。也没有工程设计了,其实用不着。没有太强太弱。不是走几十米考虑衰减。
我天线全是藏到灯或者吊顶里面了。其实蘑菇头漏出来也没什么大不了。我看很多大厦装修都有蘑菇头入户在家里门口。

好处是信号稳定。家里随便走都不会有丢包。房间里窜来窜去也不会像他们掉一个包,或者说延迟蹦一下。缺点就是如果不会的话很费精力相当于装修。
在吊顶前要完工。不吊顶也有一些藏的方法。随着开关盒的槽开槽,用美化天线。

另外电信有毒。室分给我用 b1 覆盖。无话可说。我现在信号满格网速物联网。。理论下行 10M 上行 5M 。。。就算投诉都没有用了。他们说没 4g 设备了而且 5g 遥遥无期。。
我感觉 cdma 信号太强了点。后来在电信入户的线前面加了个功分和堵头变相衰减了一些。终于打电话稳定,也不会漏话莫名其妙收到来电助手短信了。
因为 4g 速度不好我被迫打开了手机的 wifi 。
16 年我一年在家里 200g 流量,现在我去年包括出差总共用了 100g 不到。。。。。浪费了我那么多高套餐电信卡(虽然都是智慧企业搭的)

当年:家里 wifi 稳了抢玩客云也顺了。有出手八成都成功。玩客云那么高的成功率,茅台就是小意思了。。。。
ping 看不出来,长期观测丢包就知道了。

我是住在低档商品房。一层 6 户。能搜到几十个信号。室分系统帮我无视了这个问题。

比如说我有的时候工作室偶尔调试路由器,去隔壁房间,领居信号比我强。无线能搜到就是共享,互相干扰的。

主 ap 可以加或者更新。其他的部分弄好了就不要动了。我一开始就用的古老的天线,后来换了频段更宽的天线,发现信号没有任何改变,误差范围内。浪费了我一下午时间。不专业软件 cellular-z 测试。观察了 wifi5 wifi4 以及电信信号几乎没有区别。我发现不少运营商网优用这软件,用这软件看靠谱么?每只手机情况不一样有价值么。所以说我觉得是不专业软件。
i3x
2022-05-18 23:27:38 +08:00
@Damn 已答复。图拉丁吧方案。室分系统海鲜市场找工程余料,ap 某宝蹲自己喜欢的胖 ap 。毕竟一个频段就一个,玩什么瘦 ap 。。。。比隔壁邻居的 arxxx 家的 ap ac 方案狂省 80%。。。。
跟路由器跟着你到每个房间效果一样。信号比。同一个房间里距离路由器三四米弱。但是强度够用了,主要是一致性强。

爸妈房间、卫生间和客厅的天线今年被我拆了装了堵头。因为我爸开始看短视频了。拆了三个天线卫生间终于看不成了,客厅、爸妈房间的空调和 co co2 温湿度采集器信号还有-80 左右的信号还能稳定连接。


@fastcache 毕竟是真图拉丁吧老人。折腾出来比隔壁 ac ap 方案便宜多了。。。更别提败家之眼方案。
其实就是淘东西花了时间。楼房信号不好,施工的时候电信的人来引入电信信号时顺手帮我弄了。都不收钱。给钱都不要。。。
spacezip
2022-05-19 09:12:39 +08:00
同级别 产品如果切换阈值可调 mesh ac 没区别
同级别 如果切换都是自动 也没区别 低端设备 ac 可能会稍好
Damn
2022-05-19 22:40:36 +08:00
@i3x 我只知道锐捷的零漫游系列是这种,但是看起来似乎还要接一个智分基站?
h3c 和菊花的竞品是什么系列的?
你具体用的什么型号?
i3x
2022-05-19 22:49:02 +08:00
@Damn 我说的室分系统是整套安装完成的结果,并不是单个产品。你说的就是这玩意儿的 ap 主机。。单个主机直接连接天线也能用。就是发挥不了功率优势。在阻挡面前,在合理的范围内加大功率或者增加天线方向性显得非常微不足道。七八年前各种加自制功放、自制天线的大佬们玩的最多的时候,也没有什么玩穿透性能的。

具体什么型号就不说了,我没有现在 wifi6 。我也在找。而支持 wifi2345 代的产品烂大街,甚至几十块钱就有 2.4g 500 毫瓦的。当然 300M 在低端笔记本或者手机难以实现。要速度起码搞个 wifi5 代产品。
我第一台 ap 是剁手兴的。就是几十块入的。

现在已经被我拆砖了。
Damn
2022-05-19 23:22:35 +08:00
@i3x 主机+蘑菇头天线+馈线,安装好上电不就是一个室分系统了么。蘑菇头和馈线都是通用的,简化下来就是主机选型的问题。。
i3x
2022-05-19 23:27:31 +08:00
@Damn 主机选型反而是最简单的。施工和经验如果不是业内人士反而来说是最难的,主机无非就是花钱买不就行了。你是用树形布局呢?还是一条路到底?还有功分合路。蘑菇头虽然是通用的,但是天线这东西我一开始买的不是全频不包含 5g 频段,心里痒痒。关键是后来换了合适了之后没有任何提升。更是气愤。。。。另外我心里觉得 N 型头的大 AP 才是应该选择的。sma 头的都是家用款。。

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