文章目录

  • 无缝漫游和有缝漫游
    • 无缝漫游的原理/算法
  • 组网常见名词：AP
  • wifi测试软件
  • 一、有缝漫游方案
    • 1. 二级路由器组网
    • 2. 无线桥接模式(WDS模式|无线中继模式)组网
    • 3. 有线桥接模式(有线中继模式|AP模式)
    • 拓：(有线|无线)中继模式和(有线|无线)桥接模式的区别
    • 拓：4. 无工作模式支持的 手动有线桥接组网
  • 二、无缝漫游方案
    • 1. AC+AP组网
      • 胖/瘦AP
    • 2. Mesh组网
    • Mesh和AC+AP的对比选择
  • 技术发展顺序
  • 关于无线组网的信号衰减
  • IPTV单线复用
  • 装修布线注意点

全屋网络覆盖的方案和目的是，在空间范围内合理布置多个WiFi信号源(AP)，对空间范围实现WiFi全覆盖，使用网设备在AP间移动时能够自动漫游，甚至是做到无缝漫游

具体选择的方案和厂商架构设计决定着AP的最大数量，但家用通常不需要考虑

无缝漫游和有缝漫游

漫游：无线终端设备从当前AP换到另一个AP并保持网络连接不断的过程，被称之为漫游。

无缝漫游(Zero-HandoffRoaming)又被称为零切换。无缝漫游能够做到的是在AP与AP间的切换时间控制在毫秒级，漫游过程几乎不掉包，在业务运用上感受不到有任何停顿
无缝漫游主要是满足三点：信号覆盖上的无缝、切换时间短、漫游时业务不会中断

无缝漫游对应的是有缝漫游，顾名思义，无缝漫游是无感体验，有缝漫游则存在停顿切换的明显感知。

无缝漫游的原理/算法

【干货】无缝无线漫游需要这“三兄弟”，你知道吗？

无缝漫游的核心是IEEE802.11协议族中的三个辅助协议：802.11k/v/r协议，也被称为是“快速漫游三协议”，可以让客户端 从一个AP更顺畅地漫游到另一个AP。但因为各个厂商具体的实现方案不同，所以导致不同品牌的路由器没有办法用mesh或AC+AP方式组网(这两种方案都使用802.11kvr协议)

802.11k

802.11k协议的功能是Radio Resource Measurment，简单说就是提供找到最好的AP的信息。

在WLAN中，终端设备总是倾向于连接信号最好的那个AP，而在实际应用中，这种逻辑可能会造成某个AP被过度使用，而信号稍弱的AP则没有怎么用到，从而导致网络的整体利用效率下降。实现802.11k协议的无线网络中，如果信号最好的AP已经满载，则终端设备会连接到信号稍弱的那个AP。

802.11v

802.11v是802.11协议族的**WNM（Wireless Network Management）**标准，802.11v协议允许终端设备交换网络拓扑的信息，包括射频环境。802.11v能让节点负载均衡，帮你接入信号更好的接入点

802.11v描述了WNM的增强，包括：

  • Network assisted Power Savings：网络辅助节能，帮助终端设备睡眠更长时间，比如，手机等设备通过每隔一段时间跟AP通讯一次来确保跟AP没有断开
  • Network assisted Roaming：网络辅助漫游，允许WLAN发送信息给终端，来确保终端能连接更好的AP。这可以带来两点好处：负载均衡，让信号不好的终端设备更换AP

802.11r

802.11r的功能是快速BSS切换（FT，Fast Basic Service Set Transition），也称为快速漫游（fast roaming）。

在802.11协议中，AP的切换是由设备控制的（其逻辑是：在能连接到的信号中，挑选信号最好的那个连接，连接一直持续到信号低于一个阈值（通常非常弱）才会断开，然后继续反复）。
在802.11的初期，切换（handoff）这个操作是非常简单的，一共只有4个握手信息需要传递，但是随着发展，802.11i，802.11X，802.11e等协议的加入，握手的信息越来越多，导致切换AP的时间越来越长。

802.11r通过重新简化（越来越复杂的）安全握手协议，来实现FT。

802.11k/v/r虽好，但也需要设备支持

kvr大大提高了无线组网的漫游无缝度、信号质量和延迟率，但它也需要设备支持：既需要路由器和AP接入点的协议支持，也需要设备（手机、笔记本电脑）的无线芯片支持，甚至是操作系统的支持。

例如，iOS和Mac几乎从iPhone5以后就有良好的kvr支持 ，但桌面电脑层面，到Win10才有了比较完善的KVR协同支持。

安卓手机方面，则是目前的主流手机都支持kvr三协议。这点从小米系统软件部总监的微博就可以看出。

kvr三协议，也并不是必须全部都有。很多设备都有kv，但是没有r协议(现在应该少了)。就拿苹果设备来说，iPhone 4s开始支持k，但6s及以后的手机，5代及以后的ipad才支持r， Apple自家芯片的 Mac 电脑才支持r。
不支持802.11r，理想时延应该在100ms~500ms之间(或许终端漫游优化好会更快)；支持802.11r，理想时延应该在50ms~100ms之间；超过1S的时延肯定会造成卡顿体验

组网常见名词：AP

在组网资料中，经常出现"AP"一词。AP(wireless Access Point)即无线接入点，它不仅包含单纯型AP(即瘦AP/FIT AP)，也包含功能更多的胖AP(FAT AP)。因为无线路由器也包含AP的功能，所以AP还可以指无线路由器。

两种解释：

  • 专业的/狭义的AP仅指瘦AP和胖AP，胖瘦AP详见本文"AC+AP组网"方案
  • 广义上，我们可以按照"无线接入点"的字面意思来理解，只要起到"无线网络信号源"功能的设备，就属于AP

路由器和AP的关系：无线路由器=单纯型AP(无线作用)+宽带路由器(路由作用)

在百度百科中这样提到路由器和AP的关系


wifi测试软件

WiFi魔盒，可以查看wifi的漫游情况

接下来是各种组网方案的介绍和对比

一、有缝漫游方案

这些有缝漫游方案并不采用802.11k/v/r协议。AP之间是一个连一个，上端并不知道下端有个AP存在，仅仅知道有一个设备连接，不能构成一个系统协同工作。

这些方案的漫游情况完全取决于终端的灵敏度、WiFi连接和优化方案等。如果终端足够灵敏，也能做到没有明显感知的切换，但肯定比不上无缝漫游

很多手机有 智能选择最佳WiFi 的方案，会对网络质量进行检测，连接最佳的WiFi。而不是等到WiFi信号差到丢失的时候才切换
vido有个 双WiFi加速，当网络质量差时，会同时使用两个WiFi加速上网

这些方案中，SSID都可以自定义(使用TP-LINK3010易展版测试)，但为了更好地体验，通常设置成相同的SSID和密码，这样用户只需要输入一次密码就可以在网络覆盖范围内自动漫游

优点是成本低(支持无缝漫游的设备价格高)

1. 二级路由器组网

直接把副路由器的WAN口与主路由的LAN口相连，副路由器默认就成了二级路由器，依次还可以有三级路由器、四级路由器等。通过这种连接方式，合理地分布多个路由器的位置，每个路由器都开启无线网络，达到全屋网络覆盖的目的

其实大多家庭中，都是主路由WAN口与路由猫相连，路由猫负责光电信号转换+拨号，这时二级路由和主路由的性质是一样的，他们都不负责拨号，主路由相对于路由猫来说也是二级路由器

特点：上下级路由器处于不同网段，SSID可以自定义设置，但通常都设置成与主路由一致

2. 无线桥接模式(WDS模式|无线中继模式)组网

单独解释下WDS：WDS(Wireless Distribution System)，无线分布系统。主要作用是实现无线基站之间的通信。在家用应用中，WDS的功能是充当无线网络的中继器，通过在无线路由器上开启WDS功能，让其可以延伸扩展无线信号，从而覆盖更广更大的范围。
说白了WDS就是可以让无线AP或者无线路由器之间通过无线进行桥接(中继)，而在中继的过程中并不影响其无线设备覆盖效果的功能
在具体实施上，其实就是桥接+AP(无线路由器)

使用路由器的无线桥接模式(也叫WDS模式|无线中继模式)，通过无线的方式与主无线路由器的无线信号建立连接，一边接收这个无线信号，一边发射自己生成的无线信号，从而增加信号传输的距离

因为是路由器本身支持的一个模式，所以设置步骤简单，根据路由器的引导操作即可

特点：上下级路由器处于同一网段，SSID可以自定义设置，但通常都设置成与主路由一致

3. 有线桥接模式(有线中继模式|AP模式)

使用路由器的有线桥接模式(也叫有线中继模式|AP模式)，通过有线的方式与主路由建立连接，接收有线线路的网络信号，并发射无线信号，从而增加信号传输的距离

因为是路由器本身支持的一个模式，所以设置步骤简单，根据路由器的引导操作即可

特点：上下级路由器处于同一网段，SSID可以自定义设置，但通常都设置成与主路由一致

AP模式和专业AP设备的关系：
这里的AP模式，并不是表示把路由器当做瘦AP来用，仅仅表示这是一个无线接入点。
咨询了TP-LINK客服，只是表示普通的无线接入点，与无线桥接相比只是有线和无线的区别而已。

Q：但无线桥接也可以作为AP，为什么只把有线桥接叫做AP呢
A：TP-LINK文档(多台路由器如何串联（级联）？)中是这样表示的：使用无线桥接模式时，说明主路由器一定是有无线功能的。而使用有线桥接，主路由器可能没有无线功能，需要在原有的有线网络上增加无线功能，将新增路由器当无线AP使用，所以该模式也叫AP模式

拓：(有线|无线)中继模式和(有线|无线)桥接模式的区别

在此上内容表述时，似乎给读者一种"桥接=中继"的感觉，这里解释一下。

如果百度一下会发现，网上对"桥接和中继的区别"众说纷纭，再混合上有线和无线，更加没有一个准确的说法

在求证的过程中发现，在网络设备中，桥接器和中继器在原理上确实存在区别：Difference between Bridge and Repeater

但在路由器上，似乎路由器厂商在将两者模糊化，“桥接=无线中继？” “AP=有线中继？” “无线中继和有线中继的区别是什么？” 给人一种傻傻分不清的感觉

我对"TP-LINK3010易展版"的这两种模式进行了测试，发现这两种模式：

  • 主副路由器都处于同一网段
  • DHCP都处于自动关闭状态
  • SSID都可以自定义，可以与主路由器一致，也可以不一致。
    (有趣的是tplink的文档中明确表示无线中继模式的SSID与主路由器是一致的: 如何選擇我TP-Link迷你路由器的運作模式呢？。实际上确实有路由器的无线中继模式不允许修改SSID，现在看来这并不是必须的)

既然老牌路由器厂商都对 桥接和中继 含糊不清，那认为 桥接=中继 其实也不过分。
实际上我认为：中继是概念，表示两点间的一条传输通道，而桥接是具体的一种实现方式，很多链型拓扑都可以认为被用来实现中继

所以，把(无线中继)、(有线中继)，放在括号里应该这么理解：

另外，根据桥接的特性(把设备当做网桥or交换机，与主路由处于同一网段)以及实测结果来看，上图中的桥接准确来说应该是"无线桥接’，而AP则属于"有线桥接"(与LAN-LAN相连的手动有线桥接相比，这种属于是有工作模式支持的有线桥接，设置起来更简单)。

结论1：路由器都是用桥接来实现中继，所以可以认为 桥接=中继、有线桥接=有线中继、无线桥接=无线中继
(此结论有得到TP-LINK技术客服(电话沟通)的认同，大概过程是 我提出这个矛盾的问题->她尝试解释->我提出这个结论并叙述分析->她表示认同)

然后就是有线和无线的区别。

  • 有线的原理是通过网线连接前端设备，本身作为一个交换机进行工作
  • 无线桥接则是通过扫描无线信号，与其中一个相连，本身也是作为一个交换机进行工作

结论2：有线桥接和无线桥接的桥接原理不同(一个通过网线，一个通过无线信号)，所以设置步骤不同。但表现形式都相同，桥接设备本身都作为一个交换机进行工作。

ps：无线桥接一个前端路由器的2.4GHz频段信号，本路由器也可以发射出2.4GHz和5GHz两个频段的信号

拓：4. 无工作模式支持的 手动有线桥接组网

有些低端路由器、老路由器 不支持上边说的"有线/无线桥接模式"，这时除了采用"二级路由器组网"的方式，还可以采取最传统的"有线桥接"组网，这种方式不需要路由器的工作模式支持，几乎适用于所有家用无线路由器

因为这不属于路由器自带的工作模式，所以写一下步骤，其实也很简单。
进入路由器管理后台，仅需两个设置

  • 关闭DHCP服务器：避免让这个路由器分配ip，而是让主路由分配
  • 修改管理地址：后台界面选择"LAN口设置"，将 IP地址修改为与主路由器的LAN口IP在同一网段但不冲突。比如主路由器的IP地址为192.168.1.1，那么无线路由器的IP地址修改为192.168.1.X（X位于2-254之间）。

然后保存并重启路由器(通常修改管理地址后都需要重启)

将路由器的LAN口与主路由的LAN口相连，再通过管理地址进入路由器管理界面，设置wifi即可。

注意，这种设置下的WAN口是不可以使用的，因为WAN口的功能是与其它网段路由器相连，而桥接后两个路由器在同一网段。

特点：上下级路由器处于同一网段，SSID可以自定义设置，但通常都设置成与主路由一致

二、无缝漫游方案

无缝漫游方案中，所有组网设备构成一个系统协同工作，共用同一个无线网络名称(SSID)，使用802.11k/v/r协议实现无缝漫游

  • 会根据信号强度，网络干扰和负载情况，自动将设备引导到整个无络更优的节点路由，整个过程无缝漫游
  • 当一个节点发生故障时(断开Mesh网络)，网络中的其他节点会重新检查最优节点，并自动重新建起连接

1. AC+AP组网

什么是AC+AP？AC+AP组网方式适合家用吗？

这里提到的AP指的是专门的AP设备(狭义AP)，并不包含无线路由器(广义AP)

AC+AP组网，通过AC控制所有AP协同工作，使用802.11k/v/r协议实现无缝漫游

AC：wireless Access Point Controller 无线接入点控制器。是全屋无线网络的核心，用来控制AP，对网络进行配置。
AC通常是AC/POE路由一体机，即AC(AP控制器)+POE交换机(可以对网线供电的交换机)+路由器，该一体机直接和光猫连接

AP：wireless Access Point 无线接入点。发射无线信号，实现网络覆盖。AP通过网线供电，不需要繁杂的电源线。企业级AP还可以用于室外，有防雨防尘的功能

AC+AP方案一直是大规模无线部署方案，早期主要用于企业、车站、商场中，在没有mesh组网之前，也是大户型的组网唯一方案。

AC+AP除了价格贵之外，它的配置操作也比较复杂，所以不适合家庭使用。现在随着各大厂商推出面向家用的AC/POE路由一体机+面板AP的WiFi覆盖方案，这种组网方式才变得相对简单

优点：AP通过网线供电，简洁美观，可以做到家里看不到路由器，但却每个角落都有WiFi信号。
缺点：要求必须布置好网线。成本高，且要求必须同一品牌(否则AC可能识别不了)

AP安装方式有看起来像墙壁插座面板一样的面板式/墙壁式，和吸附在墙面和天花板上的吸顶式。通常房间内用面板，客厅等大空间区域用吸顶式

胖/瘦AP

TP-LINK文档：AP竟然还分胖子和瘦子？

AP分为胖AP(FAT AP)和瘦AP(FIT AP)。

  • 胖AP功能和家用路由器差不多(不支持PPPOE拨号)，可以单独使用(不搭配AC)，有独立的web管理界面。但胖AP组网因为缺少AC的统一调度，无法实现无缝漫游，当用户从一个胖AP的覆盖范围走到另一个胖AP的覆盖范围时，会出现Wi-Fi断开重连的情况，存在断网现象。
  • 瘦AP只有单纯无线接入点的功能，需要通过AC管理，可以实现无缝漫游。一般来说，90%以上的场景都使用瘦AP而不是胖AP

目前市面上的AP大多是胖瘦一体机(具有胖瘦两种形态，可以控制切换)

2. Mesh组网

bilibili-电信那些事-mesh组网
【宽带网络】如何实现mesh组网？让家里网络覆盖全屋WiFi！

Mesh组网，所有AP节点保持通信，相互协同，使用802.11k/v/r协议实现无缝漫游

Mesh，即"网"。Mesh组网的拓扑结构为网状，任意两个Mesh路由之间都可以保持无线互联。Mesh组网切换灵活，会自动选择最优的路径传输数据

Mesh组网需要路由器本身支持mesh组网。通常选择同一厂家，相同型号(尽量)的路由器。因为不同厂家的Mesh技术实现是不一样的(就像TP-LINK的易展Mesh组网和华硕的Aimesh组网等等)

Mesh组网的具体方式有三种：有线组网、无线组网、有线无线混合组网。

  • 无线组网：适用于不方便布线的环境。无线组网要确保子节点放置的位置要有足够的信号覆盖

    下图场景中，主路由与A节点和B节点的连接都不够好，起不到提升覆盖的效果

    调整成这样就好了

  • 有线组网：适用于网线布置到位、墙体等障碍物较多，且对网速要求比较高的场景

    有线组网可以星型拓扑(所有从路由与主路由直连)、链形拓扑(子路由串联)，参考文章

  • 有线无线混合组网：适用于有布线，但布线点位比较少的场景

通常有两种拓扑结构

  • 链形拓扑方式适合别墅楼、公寓楼、宿舍楼等环境- 网状拓扑方式适合大平层

Mesh和AC+AP的对比选择

AC+AP和Mesh组网哪种方式好？我应该怎么选呢？
AC+AP方案与MESH方案的对比分析

AC+AP原本是企业级产品、企业级方案，比Mesh出现的早，近几年才慢慢进入家庭
AC+AP美观简洁，企业级AP带机量大，AC统一管理，配置项丰富，但市面产品相对较少，价格偏贵

Mesh组网简单，无线Mesh不需要布线，市面产品多，价格相对低，性价比高

技术发展顺序

出现的先后顺序：有线桥接 -> 无线桥接 -> AP+AC(主商用) -> Mesh(主家用)

在Mesh技术出现并普及之前，家庭主要采用有缝漫游的方式来扩大信号覆盖。Mesh出现之后，AP+AC方案也开始渗透到家用领域

关于无线组网的信号衰减

造成无线组网信号衰减的原因有

  1. 无线传输必然会因为距离和墙体阻碍而降速
  2. 无线信号使用路由器支持的频宽传输，2.4G频宽通常只有20/40MHz，5G频宽有20/40/80/160MHz。无线组网时，一半的频宽用来接收信号，一半频宽用来发射信号，理论传输速度会减少一半(理论上频宽翻倍，网速就翻倍。实际上差距虽然明显，但没有这么夸张)

这应该也是为什么AC+AP组网只采用有线的原因之一，因为AC+AP主要用于企业，通过无线组网支撑不了企业中这么多节点

解决办法有

  • 改用有线：有线介质传输数据效率高，抗干扰能力强，几乎不会造成信号衰减。缺点是
  • 避免链形拓扑，尽量星形拓扑：线状拓扑理论上会造成信号成指数衰减，而星形拓扑会好一些
  • 尽量用大频宽路由器：目前流行的大频宽是160MHz，而最常用的是40/80MHz，40/80MHz也够日常使用了。所以选择160MHz频宽的路由器，即便分一半用于组网的无线回程，另一半也能保证上网质量
  • 三频路由器：三频路由器(2.4GHz+5GHz+5GHz)，会使用其中的一个频段专门用来无线回程，或使用三个频段聚合回程，具体方案取决于厂商

IPTV单线复用

现在家庭常用的IPTV也依靠网线传输，通常是从光猫出来两根线，一根是宽带网络线，一根是IPTV线

但很多家庭布线时，弱电箱内只对客厅预埋了一个网线，这跟网线通常是被客厅的路由器使用。这样客厅的电视机顶盒就没办法连接IPTV线，导致网络和IPTV只能二选一

于是网上出现了很多单线复用方案，即通过这一根预留的网线实现网络+IPTV两个需求

注意，现在大部分的IPTV都是走专门的线路，从光猫的IPTV/ITV专用口出来，运营商采用组播技术看电视。

关于单播和组播：简单介绍IPTV电视中的组播技术、你知道IPTV中的点播和组播的区别吗?

但也有一些不需要用专用口的，只要有网络就行，比如移动的魔百和：移动的魔百和机顶盒业务虽然被广电归纳到IPTV进行管理，但移动的盒子或称“咪咕盒子”或称“魔百和”，业务为TV业务，与电信的IPTV有本质的不同：魔百和、咪咕盒子、TV运营主体是电视厂商，是通过使用网络播放视频，其实就是连接到厂商的网站，然后提供视频播放服务，也就是单播。而IPTV的运营主体通常是电信运营商。
(写本文后过了几天，移动宽带师傅来我家修机顶盒告诉我，魔百和也是IPTV，看直播必须插光猫的LAN2或LAN4口，接其它接口只能看点播。试了下确实是这样。相关设置可以在光猫的超级管理员界面找到)

单线复用的核心思路是：让光猫的IPTV口与机顶盒网口处于独立的同一个VLAN中，划分两个逻辑隔离的网络，实现不同信号的传输。

Q：为什么IPTV单线复用要划分VLAN？，光猫和机顶盒不能通过MAC地址一对一通信吗？
A1：多数光猫的IPTV是桥接模式，连网线到IPTV盒子上，盒子上是拨号的。
A2：一般情况不划分，你电脑自动获取地址，接到iptv的地址就上不了网了

具体的做法参考这篇文章：家庭VLAN实用讲解
文章用了三种方法，核心都是让光猫的IPTV口与机顶盒网口处于同一VLAN

方法一：VLAN交换机x2

方法二：VLAN交换机x1、非VLAN交换机x1、光猫支持VLAN

方法三：非VLAN交换机x2、光猫支持VLAN、机顶盒支持VLAN

这个视频也能学到一些东西：IPTV单线复用的高级玩法（vlan交换机实现），有线回程的全屋WiFi？有线mesh组网？都随你！

装修布线注意点

预埋网线不要和强电走同一个管道，避免干扰

预埋网线能走直线的就不要走折角

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