網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)從上世紀(jì)60年代誕生以來(lái)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展極其迅速，傳統(tǒng)局域網(wǎng)的星型結(jié)構(gòu)、環(huán)型結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)等都在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮作用，為全球幾十億人提供了穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接和大量數(shù)據(jù)流量。不過(guò)，有這樣一種局域網(wǎng)技術(shù)，它誕生得很早，卻由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并沒有得到人們的重視。可是隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展到今天，它的優(yōu)點(diǎn)又重新被重視起來(lái)，這種網(wǎng)絡(luò)就是Mesh網(wǎng)絡(luò)，即網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。今天，我們就來(lái)為大家詳細(xì)介紹一下Mesh網(wǎng)絡(luò)究竟是個(gè)什么樣的技術(shù)。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展帶給人類社會(huì)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(shù)革命和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。網(wǎng)絡(luò)從早期的有線網(wǎng)、軍用網(wǎng)發(fā)展到現(xiàn)在的無(wú)線網(wǎng)、廣域網(wǎng)，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(shí)現(xiàn)了全球信息交流的平等。不過(guò)傳統(tǒng)的局域網(wǎng)技術(shù)在發(fā)展過(guò)程由于技術(shù)限制所選擇的道路，在今天看起來(lái)存在著一定的瓶頸和局限，而解決這個(gè)問(wèn)題的方法，就是“回到初心”，重新走向Mesh網(wǎng)絡(luò)，也就是網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
在說(shuō)Mesh這個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之前有必要講述一下已面臨瓶頸的傳統(tǒng)局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)基本網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
局域網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)包括星型結(jié)構(gòu)、環(huán)型結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)等。最常見最廣泛使用的星型結(jié)構(gòu)是以中央節(jié)點(diǎn)作為核心，其他節(jié)點(diǎn)都連接至中央節(jié)點(diǎn)上，這種結(jié)構(gòu)的成本較高、可靠性較低，但是其延遲小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于管理?？偩€型結(jié)構(gòu)則是各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都掛接在一條總線上，沒有明顯的中心，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可擴(kuò)展性好，但是缺點(diǎn)同樣明顯，比如維護(hù)困難、分支結(jié)構(gòu)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(yùn)行中的商用局域網(wǎng)都采用多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｊ浇M合的方式，盡可能發(fā)揮局域網(wǎng)的性能并避免阻礙的產(chǎn)生。
對(duì)普通用戶來(lái)說(shuō)，我們一般不會(huì)去關(guān)心運(yùn)營(yíng)商機(jī)房應(yīng)該怎么布置，能最直接接觸到的局域網(wǎng)就是家庭、單位甚至小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)布置了。目前典型的局域網(wǎng)布置都采用星型結(jié)構(gòu)或者多層星型結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)通過(guò)主路由器接入，再分配至各個(gè)分路由器，最后連接至不同的主機(jī)和設(shè)備上。這樣的布線實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，并且所需的線纜數(shù)量也比較少。這樣的布置方式和布置思想橫跨了有線和無(wú)線時(shí)代，比如在家庭中，用戶會(huì)從電信、聯(lián)通等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商處接入網(wǎng)絡(luò)，再通過(guò)無(wú)線路由器轉(zhuǎn)出多路信號(hào)或者無(wú)線信號(hào)供家中的多個(gè)有線、無(wú)線設(shè)備使用，這也是一個(gè)典型的星形結(jié)構(gòu)。
基本網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
局域網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)包括星型結(jié)構(gòu)、環(huán)型結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)等。最常見最廣泛使用的星型結(jié)構(gòu)是以中央節(jié)點(diǎn)作為核心，其他節(jié)點(diǎn)都連接至中央節(jié)點(diǎn)上，這種結(jié)構(gòu)的成本較高、可靠性較低，但是其延遲小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于管理。總線型結(jié)構(gòu)則是各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都掛接在一條總線上，沒有明顯的中心，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可擴(kuò)展性好，但是缺點(diǎn)同樣明顯，比如維護(hù)困難、分支結(jié)構(gòu)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(yùn)行中的商用局域網(wǎng)都采用多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｊ浇M合的方式，盡可能發(fā)揮局域網(wǎng)的性能并避免阻礙的產(chǎn)生。
對(duì)普通用戶來(lái)說(shuō)，我們一般不會(huì)去關(guān)心運(yùn)營(yíng)商機(jī)房應(yīng)該怎么布置，能最直接接觸到的局域網(wǎng)就是家庭、單位甚至小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)布置了。目前典型的局域網(wǎng)布置都采用星型結(jié)構(gòu)或者多層星型結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)通過(guò)主路由器接入，再分配至各個(gè)分路由器，最后連接至不同的主機(jī)和設(shè)備上。這樣的布線實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，并且所需的線纜數(shù)量也比較少。這樣的布置方式和布置思想橫跨了有線和無(wú)線時(shí)代，比如在家庭中，用戶會(huì)從電信、聯(lián)通等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商處接入網(wǎng)絡(luò)，再通過(guò)無(wú)線路由器轉(zhuǎn)出多路信號(hào)或者無(wú)線信號(hào)供家中的多個(gè)有線、無(wú)線設(shè)備使用，這也是一個(gè)典型的星形結(jié)構(gòu)。
家用網(wǎng)絡(luò)一般使用最常見的星型結(jié)構(gòu)拓?fù)?/p>
星型結(jié)構(gòu)、總線型結(jié)構(gòu)等局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的發(fā)展，帶來(lái)了互聯(lián)網(wǎng)的大爆發(fā)，但是其固有的缺陷卻一直無(wú)法避免，比如數(shù)據(jù)中心的安全性和可靠性、總線型布置維護(hù)難度等。雖然技術(shù)人員已經(jīng)通過(guò)各種手段加強(qiáng)了傳統(tǒng)局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)，甚至使用了復(fù)合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但由于固有的問(wèn)題沒有得到解決，人們的體驗(yàn)依舊難以得到保證。
為突破傳統(tǒng)局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)的瓶頸，最近幾年，一種并不新鮮但由于技術(shù)限制一直未被重視的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就走上了前臺(tái)，這就是Mesh——網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
典型Mesh（網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)）結(jié)構(gòu)
說(shuō)起Mesh這個(gè)單詞，英文含義非常簡(jiǎn)單，就是網(wǎng)、網(wǎng)格、網(wǎng)狀物。從它的基本定義來(lái)講，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是：網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)都互相連接，并且每一個(gè)節(jié)點(diǎn)至少連接其他兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，所有的節(jié)點(diǎn)之間形成一個(gè)整體的網(wǎng)絡(luò)。在有線時(shí)代，由于網(wǎng)線的存在，要實(shí)現(xiàn)Mesh布局的網(wǎng)絡(luò)顯得非常困難。不過(guò)在無(wú)線時(shí)代，由于脫離了網(wǎng)線的羈絆，再通過(guò)各種全新技術(shù)的應(yīng)用，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的布局就顯得相對(duì)容易了。
從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)看，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)具有如下特點(diǎn)：
節(jié)點(diǎn)互聯(lián)互通：局域網(wǎng)中所有的節(jié)點(diǎn)都是連接在一起的，任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間擁有多條連接通道，并且呈現(xiàn)出明顯的去中心化態(tài)勢(shì)。由包括一組呈網(wǎng)狀分布的無(wú)線AP構(gòu)成，AP均采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式通過(guò)無(wú)線中繼鏈路互聯(lián)，將傳統(tǒng)WLAN中的無(wú)線“熱點(diǎn)”擴(kuò)展為真正大面積覆蓋的無(wú)線“熱區(qū)”。
自配置：無(wú)線Mesh網(wǎng)中AP具備自動(dòng)配置和集中管理能力，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的管理維護(hù)。
自愈合：無(wú)線Mesh網(wǎng)中AP具備自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和冬天路由連接，消除單點(diǎn)故障對(duì)業(yè)務(wù)的影響，提供冗余路徑。
高帶寬：將傳統(tǒng)WLAN的“熱點(diǎn)”覆蓋擴(kuò)展為更大范圍的“熱區(qū)”覆蓋，消除原有的WLAN隨距離增加導(dǎo)致的帶寬下降。另外，采用Mesh結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，信號(hào)能夠避開障礙物的干擾，使信號(hào)傳送暢通無(wú)阻，消除盲區(qū)。
高利用率：高利用率是Mesh網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在單跳網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)固定的AP被多個(gè)設(shè)備共享使用，隨著網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的增多，AP的通訊網(wǎng)絡(luò)可用率會(huì)大大下降。而在Mesh網(wǎng)絡(luò)中，由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是AP，根本不會(huì)發(fā)生此類問(wèn)題，一旦某個(gè)AP可用率下降，數(shù)據(jù)將會(huì)自動(dòng)重新選擇一個(gè)AP進(jìn)行傳輸。
兼容性：Mesh采用標(biāo)準(zhǔn)的802.11b/g/n/ac制式，可廣泛地兼容無(wú)線客戶終端。
從應(yīng)用的角度來(lái)看，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)也是非常明顯的：
部署速度快，安裝簡(jiǎn)單
無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的部署速度快、安裝難度低。由于通過(guò)無(wú)線方式傳輸數(shù)據(jù)，用戶只要將設(shè)備從包裝盒中取出并連上電源后，進(jìn)入配置頁(yè)面即可。這是因?yàn)樵跓o(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，除了少部分節(jié)點(diǎn)設(shè)備需要網(wǎng)線和AP連接外，絕大部分設(shè)備都只需要一根電源線，不需要網(wǎng)線和AP連接，所有數(shù)據(jù)都是無(wú)線傳輸?shù)?。這樣一來(lái)，不但大大節(jié)約了連接速度，還降低了有線布局的難度，非常方便。
節(jié)點(diǎn)之間用無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)
無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的健壯性表現(xiàn)出色
我們知道，目前常見的局域網(wǎng)中，所有的數(shù)據(jù)都接入到單一的AP中進(jìn)行收發(fā)。在一個(gè)局域網(wǎng)中，如果存在一個(gè)中心AP的話，由于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡缆分挥幸粭l，因此在實(shí)際使用中很容易造成數(shù)據(jù)堵塞或者失效（比如AP連接斷開或者設(shè)備損壞等）。但是在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，由于其多跳網(wǎng)絡(luò)的特性，一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以連接至少兩個(gè)其他的節(jié)點(diǎn)，當(dāng)某一個(gè)節(jié)點(diǎn)堵塞或者無(wú)響應(yīng)時(shí)，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)情況選擇其他的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)播。換句話來(lái)說(shuō)，就是無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)擁有至少一條備用路徑，因此在數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃陨戏浅８摺?/p>
實(shí)現(xiàn)非視距傳輸
無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)特點(diǎn)是能夠提供非視距傳輸。所謂非視距傳輸，是指在對(duì)原始信號(hào)覆蓋范圍外的區(qū)域提供傳輸功能。這也很好理解，因?yàn)槊恳粋€(gè)節(jié)點(diǎn)都擁有同時(shí)接收和發(fā)送的特性，相當(dāng)于在一定程度上擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。舉例來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)只有一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點(diǎn)，就是連接AP的中心節(jié)點(diǎn)，在中心節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)發(fā)送和傳輸是有效的，但是距離變遠(yuǎn)之后就無(wú)效了。
在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都相當(dāng)于一個(gè)中繼器，相當(dāng)于擴(kuò)大了數(shù)據(jù)覆蓋的范圍，能夠?yàn)檫B接AP的節(jié)點(diǎn)視距之外的用戶提供網(wǎng)絡(luò)，大幅度提高了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域和覆蓋范圍。
結(jié)構(gòu)靈活
其實(shí)結(jié)構(gòu)靈活這一點(diǎn)和健壯性是有關(guān)聯(lián)的，即不存在數(shù)據(jù)堵塞或者節(jié)點(diǎn)失效等情況。當(dāng)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間需要傳遞數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)連接情況和響應(yīng)情況，自動(dòng)選擇響應(yīng)時(shí)間最快、傳輸速度最高的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，避免了節(jié)點(diǎn)通信堵塞。甚至對(duì)一些擁有極高權(quán)限的節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，可以同時(shí)選擇多個(gè)節(jié)點(diǎn)并發(fā)傳輸數(shù)據(jù)至多個(gè)目標(biāo)，大大節(jié)約了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，提高了效率。
高帶寬高傳輸效能
帶寬永遠(yuǎn)是一個(gè)難以解決的問(wèn)題。因?yàn)闊o(wú)線通訊的特性所致，只有傳輸距離較短的時(shí)候，帶寬才容易提升。但是數(shù)據(jù)的傳輸距離又和信號(hào)強(qiáng)弱緊密相關(guān)，而傳統(tǒng)的單中心方式覆蓋面積是有限的。由于無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)非視距傳輸?shù)奶匦?，信?hào)覆蓋更好、強(qiáng)度更高，更容易實(shí)現(xiàn)總帶寬的提升。另外，同樣是由于節(jié)點(diǎn)中繼的作用，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋出色，因此傳輸所需功率降低，對(duì)節(jié)能也有一定幫助。
無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)大幅提升信號(hào)覆蓋范圍
從上面的介紹不難看出，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)非常突出，它能解決目前常見的星型結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)、總線結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)的問(wèn)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(yīng)用到新的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品上，有望引領(lǐng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速度、更廣泛的信號(hào)覆蓋。
我公司最近推出了一系列的基于Mesh無(wú)線傳輸技術(shù)的無(wú)線設(shè)備，具備傳輸無(wú)線設(shè)備所不具有的傳輸優(yōu)勢(shì)。全I(xiàn)P化設(shè)計(jì)、安裝使用靈活、操作維護(hù)方便，可提供多種頻段定制，擴(kuò)展WIFI，GPS，3G/4G等功能，支撐一體化通信需求。靈活應(yīng)用于軍用通信專網(wǎng)、公共安全專網(wǎng)、應(yīng)急通信專網(wǎng)、行業(yè)信息專網(wǎng)、區(qū)域?qū)拵＞W(wǎng)、無(wú)線監(jiān)控專網(wǎng)、協(xié)同管理專網(wǎng)及智能傳輸專網(wǎng)等，為軍用通信、反恐處突、公安執(zhí)法、安?；顒?dòng)、搶險(xiǎn)救援、消防指揮、森林防火、林區(qū)監(jiān)控、人防 / 地震、電力巡檢、數(shù)字油田、無(wú)人機(jī)群、車隊(duì)互通、艦船編隊(duì)、海上通信、機(jī)場(chǎng)地勤、地鐵應(yīng)急、公路建設(shè)、水文監(jiān)測(cè)、移動(dòng)采播、醫(yī)療等領(lǐng)域，提供穩(wěn)定可靠、及時(shí)高效的高清視頻、多路數(shù)據(jù)、清晰語(yǔ)音及可視化的指揮調(diào)度。
Mesh網(wǎng)絡(luò)無(wú)論是技術(shù)還是原理，都要好過(guò)目前我們使用的無(wú)線技術(shù)。在覆蓋面積、性能等關(guān)鍵性指標(biāo)上，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)依靠先天的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，帶來(lái)了極好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果，其發(fā)展前景被廣泛看好！
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