将WLAN大规模引入校园网,成为“2005中国无线校园建设与发展论坛”的核心议题,在这次大会上,一系列的针对现有无线组网技术讲演,针对无线技术前沿发展的讨论,让我们感受到无线技术光明的未来,特别是校园网新发展的可能。而这其中,Mesh技术当之无愧地成为最大亮点。
WLAN的新热点
WLAN是校园网建设中的热门话题。当前,高校用户倾向于在校园布置若干“热点”,将传统的校园网进一步延伸,而在不久的将来,有可能会出现全部由WLAN组成的园区网络。
这种网络的技术基础是无线网状网络(Mesh)。Mesh在计算机网络中被用来特指全网状结构,也就是网络中的任何两个节点之间都有或可能有连接。基于无线网状网络的技术曾被美国《经济学人》杂志评为主导未来的无线技术之一。使用Mesh技术来部署WLAN,最大的好处是可以彻底免去布线的需要,因为网络流量可以在各AP之间转发,就像在Internet中流量在路由器之间转发一样。
从Mesh到802.11s
一如其他成功的技术,Mesh技术建立在多种现有的主流技术之上,并且技术本质非常简单。具体地说,Mesh是由多个WLAN AP组成的自治网络。Mesh网络中的AP除了可以提供WLAN客户端的接入服务之外,还能完成相邻节点的自动发现、相互认证和配置,从而智能地为网络流量设计一条最优的路径,实现带宽和覆盖范围的增加,并且,当网络中的某台AP发生故障时。其他AP能够通过自动配置动态改变路径,绕过有故障的节点,实现网络的自我修复。Mesh技术构建于现有的802.11系列标准的基础之上,包括802.11a/b/g和802.11i; 当前已经得到Intel、北电等大厂商的支持,并被纳入802.11系列标准的规划之中,将被命名为802.11s。
智邦科技(Accton/SMC)先进系统研发处的副总经理郭志义博士是Mesh技术的倡导者之一,也是802.11s工作组的成员。他介绍说,802.11s标准按计划会在2006年夏季正式发布,目前标准的制定工作非常顺利,而且在此之前,智邦科技将在2005年第三季度发布一系列Mesh产品。这些产品在充分兼容现有的802.11系列标准的同时,将具有诸多的802.11s特性。其中包括自我配置、快速部署、易升级和安全性等,而通过积极参与标准定义工作,智邦科技将尽量确保产品符合802.11s标准,和其他遵循标准厂商的产品实现互操作。
使用Mesh的园区网基本结构如附图所示,其中,无线网状网络入口(Mesh Portal)用于连接Mesh和其他的网络及设备,包括不支持Mesh技术的AP、以太网以及通往Internet的路由器等。
Mesh技术可以看做是WDS(Wireless Domain Server)技术的正常发展,WDS提供了一种手动设置的机制,使两台AP之间可以相互学习MAC地址,建立一条二层的无线链路。WDS可以用于连接两个无线网络或有线网络。WDS的缺点是需要手动配置,不够灵活。而Mesh不仅在WDS的基础上实现了自动配置,即网络结构的自动建立和调整,还实现了传输的安全性。Mesh网络中的流量传输可以基于WPA等现有的加密算法,保证转发的流量的安全。
Mesh之辩
Mesh有趣的机制使其具有一些先天的技术优越性。正如前面提到的,Mesh网络具有自我构建和自我修复的功能,这事实上也意味着无线网状网络的扩展非常容易,只要在已有AP所及范围内加入新的Mesh AP即可,简单到甚至不需要插网线。而自我配置的智能性也使网络的维护工作变得异常简单。当然,最大的好处还是不需要布线。虽然很多企业和园区用户都已经敷设了楼宇间光纤,但无线网状网络的维护和升级成本却远低于有线的网络连接方式。以升级为例,后者可能需要重新布线,而前者仅仅需要更换AP。
然而,性能一直是WLAN的软肋,如今的802.11a/g的54Mbps传输速率并未足以令用户感到满意,实际传输速率往往只有20M~30Mbps,如果要在这有限的带宽中,再分出一部分来用做AP间的转发,性能显然会进一步降低,对此,SMC等厂商使用了双频段的技术,即用802.11a和802.11g进行网状网络连接和WLAN客户端接入。此外,据郭志义博士介绍,实现更高速WLAN的802.11n的标准制定工作也在积极进行中,虽然芯片厂商分成了两大阵营,还存在一些争论,但可以预计的是,形成标准后,新一代WLAN的实际传输速率将与现有的百兆以太网相当。届时,无线网状网络将足以支撑起具有相当规模的园区网络。
现在也有一些看起来与Mesh相似的技术,例如,在大规模部署WLAN时,通常会用到“无线交换”技术,这种技术类似交换机的堆叠,可以实现大量(通常是数十台甚至数百台)AP的统一管理,Proxim、Aruba和昂科等厂商都有这方面的产品。而在郭志义看来,Mesh和无线交换是具有不同侧重点的两种技术,它们将会并存。同时他指出,当前的802.11s计划只支持最多31个节点的网状网络,因此规模相对还是有限的。
将无线进行到底
一直以来,WLAN是作为传统网络的补充,依托于有线网络存在的,而Mesh的出现使WLAN有了彻底摆脱有线的羁绊而自主组网的可能。除了802.11s之外,802.16也就是WiMax技术中也有网状网络的相关的功能定义。相比之下,使用802.16技术可以构建更大范围的无线网络,替代现有的各种最后一公里技术,与802.11s形成互补。虽然现在要说布线在信息化建设中的地位将受到挑战还为时尚早,但至少无线网状网络要分一杯羹了。
(计算机世界报 2005年06月06日 第21期 D6)
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原文链接: http://www2.ccw.com.cn/05/0521/e/0521e03_5.asp
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