Mesh技術詳解及與傳統(tǒng)網絡結構相比有什么優(yōu)勢

網絡傳輸技術從上世紀60年代誕生以來，網絡技術的發(fā)展極其迅速，傳統(tǒng)局域網的星型結構、環(huán)型結構、總線結構、分布式結構、樹型結構等都在各個領域發(fā)揮作用，為全球幾十億人提供了穩(wěn)定的網絡連接和大量數據流量。不過，有這樣一種局域網技術，它誕生得很早，卻由于結構復雜，并沒有得到人們的重視?？墒请S著無線網絡技術發(fā)展到今天，它的優(yōu)點又重新被重視起來，這種網絡就是Mesh網絡，即網狀網絡結構。今天，我們就來為大家詳細介紹一下Mesh網絡究竟是個什么樣的技術。

?????? 網絡技術的發(fā)展帶給人類社會巨大的變化，它讓人們的溝通變得容易，信息傳遞更加便捷，甚至促成了技術革命和產業(yè)升級。網絡從早期的有線網、軍用網發(fā)展到現在的無線網、廣域網，大幅降低了人們之間的交流成本，從瞬間知曉天下事到全球買賣、交易，真正意義上實現了全球信息交流的平等。不過傳統(tǒng)的局域網技術在發(fā)展過程由于技術限制所選擇的道路，在今天看起來存在著一定的瓶頸和局限，而解決這個問題的方法，就是“回到初心”，重新走向Mesh網絡，也就是網狀網絡結構。

在說Mesh這個網絡結構之前有必要講述一下已面臨瓶頸的傳統(tǒng)局域網結構基本網絡拓撲結構

?????? 局域網的基本結構包括星型結構、環(huán)型結構、總線結構、分布式結構、樹型結構等。常見廣泛使用的星型結構是以中央節(jié)點作為核心，其他節(jié)點都連接至中央節(jié)點上，這種結構的成本較高、可靠性較低，但是其延遲小、結構簡單便于管理。總線型結構則是各個網絡設備都掛接在一條總線上，沒有明顯的中心，優(yōu)點是結構簡單、可擴展性好，但是缺點同樣明顯，比如維護困難、分支結構故障查找困難。為了在使用中更安全、更高效，目前絕大部分運行中的商用局域網都采用多種網絡拓撲模式組合的方式，盡可能發(fā)揮局域網的性能并避免阻礙的產生。

?????? 對普通用戶來說，我們一般不會去關心運營商機房應該怎么布置，能直接接觸到的局域網就是家庭、單位甚至小區(qū)的網絡布置了。目前典型的局域網布置都采用星型結構或者多層星型結構，網絡通過主路由器接入，再分配至各個分路由器，連接至不同的主機和設備上。這樣的布線實現起來比較簡單，并且所需的線纜數量也比較少。這樣的布置方式和布置思想橫跨了有線和無線時代，比如在家庭中，用戶會從電信、聯(lián)通等網絡服務商處接入網絡，再通過無線路由器轉出多路信號或者無線信號供家中的多個有線、無線設備使用，這也是一個典型的星形結構。

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基本網絡拓撲結構

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家用網絡一般使用常見的星型結構拓撲

?????? 星型結構、總線型結構等局域網拓撲結構的發(fā)展，帶來了互聯(lián)網的大爆發(fā)，但是其固有的缺陷卻一直無法避免，比如數據中心的安全性和可靠性、總線型布置維護難度等。雖然技術人員已經通過各種手段加強了傳統(tǒng)局域網結構，甚至使用了復合拓撲結構，但由于固有的問題沒有得到解決，人們的體驗依舊難以得到保證。

?????? 為突破傳統(tǒng)局域網結構的瓶頸，近幾年，一種并不新鮮但由于技術限制一直未被重視的網絡拓撲結構就走上了前臺，這就是Mesh——網狀網絡結構。

?典型Mesh（網狀網絡）的網絡特點：

? ? ? ?節(jié)點互聯(lián)互通：局域網中所有的節(jié)點都是連接在一起的，任意兩個節(jié)點之間擁有多條連接通道，并且呈現出明顯的去中心化態(tài)勢。由包括一組呈網狀分布的無線AP構成，AP均采用點對點方式通過無線中繼鏈路互聯(lián)，將傳統(tǒng)WLAN中的無線“熱點”擴展為真正大面積覆蓋的無線“熱區(qū)”。

自配置：無線Mesh網中AP具備自動配置和集中管理能力，簡化了網絡的管理維護。

自愈合：無線Mesh網中AP具備自動發(fā)現和冬天路由連接，消除單點故障對業(yè)務的影響，提供冗余路徑。

高帶寬：將傳統(tǒng)WLAN的“熱點”覆蓋擴展為更大范圍的“熱區(qū)”覆蓋，消除原有的WLAN隨距離增加導致的帶寬下降。另外，采用Mesh結構的系統(tǒng)，信號能夠避開障礙物的干擾，使信號傳送暢通無阻，消除盲區(qū)。

高利用率：高利用率是Mesh網絡的另一個技術優(yōu)勢。在單跳網絡中，一個固定的AP被多個設備共享使用，隨著網絡設備的增多，AP的通訊網絡可用率會大大下降。而在Mesh網絡中，由于每個節(jié)點都是AP，根本不會發(fā)生此類問題，一旦某個AP可用率下降，數據將會自動重新選擇一個AP進行傳輸。

兼容性：Mesh采用標準的802.11b/g/n/ac制式，可廣泛地兼容無線客戶終端。

無線Mesh網絡的優(yōu)勢也是非常明顯的：

?1、快速部署和易于安裝。安裝Mesh節(jié)點非常簡單，將設備從包裝盒里取出來，接上電源就行了。用戶可以很容易增加新的節(jié)點來擴大無線網路的覆蓋范圍和網路容量。Mesh的設計目標就是將有線設備和有線AP的數量降至最低，因此大大降低了總擁有成本和安裝時間，僅這一點帶來的成本節(jié)省就是非?？捎^的。

　　2、非視距傳輸（NLOS），利用無線Mesh技術可以很容易實現配置，因此在室外和辦公場所有著廣泛的應用前景。

　　3、健壯性，實現網路健壯性通常的方法是使用多路由傳輸數據。Mesh網路比單跳網路更加健壯，因為它不依賴于某一個單一節(jié)點的性能。在單跳網絡中，如果某一節(jié)點出現故障，整個網路也就隨之癱瘓。而在Mesh網路結構中，由于每個節(jié)點都有一條或幾條傳送數據的路徑。如果最近的節(jié)點出現故障或者受到干擾，數據包將自動路由到備用路徑繼續(xù)進行傳輸，整個網路的運行不會受到影響。

　　4、結構靈活，在單跳網絡中，設備必須共享AP。如果幾個設備要同時訪問網絡，就可能產生通信擁塞并導致系統(tǒng)的運行速度降低。而在多跳網絡中，設備可以通過不同的節(jié)點同時連接網絡，因此不會導致系統(tǒng)性能的降低。Mesh網絡還可提供更大的冗余機制和通信負載平衡功能。

　　5、高帶寬，無線通信的物理特性決定了通信傳輸的距離越短就越容易獲得高帶寬，因為隨著無線傳輸距離的增加，各種干擾和其他導致數據丟失的因素隨之增加。因此選擇經多個短跳來傳輸數據將是獲得更高網絡帶寬的一種有效方法。

?無線Mesh網絡的缺點：

? ? ? ?1、延遲，由于每次轉發(fā)都需要一定延遲，多次轉發(fā)之后延遲較高，因此在視頻監(jiān)控的實時性要求較高的領域一般用winet等cofdm調制的無線mesh網絡。

　　2、網絡容量，由于mesh網絡存在轉發(fā)，每次轉發(fā)之后速率都會降低，因此需要限制每個網絡中節(jié)點的數量，所以mesh網絡節(jié)點數量盡量不要太多，否則會影響業(yè)務質量。

從上面的介紹不難看出，無線Mesh網絡的優(yōu)點非常突出，它能解決目前常見的星型結構局域網、總線結構局域網的問題，還能拓展出更多涉及安全性、穩(wěn)定性和高帶寬等方面的功能。如果能應用到新的無線網絡產品上，有望引導網絡技術的進一步發(fā)展，實現更高的傳輸速度、更廣泛的信號覆蓋。

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Mesh網絡無論是技術還是原理，都要好過目前我們使用的無線技術。在覆蓋面積、性能等關鍵性指標上，無線Mesh網絡依靠先天的結構優(yōu)勢，帶來了極好的網絡覆蓋效果，其發(fā)展前景被廣泛看好！

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