一根线解决所有问题!

2021-11-11 00:50
新潮电子 2021年10期
关键词:全屋无线网络路由器

全屋WiFi漫游的诱惑

自从WiFi应用成为主流,全屋WiFi覆盖就是人们一直追求的刚需应用,从路由桥接、电力猫到分布式路由、AC+AP等等方案,人们不断尝试着消灭全屋WiFi信号死角,而相对提升WiFi信号覆盖范围,实际上全屋WiFi漫游才是大多数消费者所追求和看重的。当需要大面积WiFi覆盖时,需要引入多个WiFi接入点(也就是我们常说的AP)来实现WiFi网络覆盖。此时接入终端(如手机)在多个AP覆盖下游走,从一个AP自动转换到另一个AP,并保持网络畅通、网络业务能够快速恢复的过程称之为wifi漫游,类似于我们使用的手机通信网络(蜂窝网络),在高速移动中通话不中断。

同理,Wi Fi 网络也需要连贯性。当家庭超过一定面积后,为了保证全家范围的WiFi网络覆盖,我们就需要引入2个以上的WiFi接入点。在多WiFi接入下,为了优化网络使用体验,免去手动切换wifi接入的麻烦,就需要引入WiFi漫游。

在多节点接入下,一般最常见的伪漫游方法就是将2个以上的WiFi节点的SSID名称及密码设置相同,虽然起到了一定的切换作用,但实际使用时因IP地址的改变,极易出现游戏掉网、断连接等问题,而这,也成为各种全屋WiFi覆盖方案比拼的重点。

解决方案林立

经过多年的发展, 全屋WiFi覆盖方案已经相对成熟,不同定位的方案很好地满足各种市场人群需求。早期WDS方案可以说是大多数人WiFi组网的入门课,使用是需要关闭次级路由的DHCP,然后中继主路由的DHCP即可。但WDS组网对路由和网络稳定性要求很高,却尴尬地存在四级连接上限问题,让不少玩家选择放弃。

而WOC组网方式成为WDS的后续或者说改善,在早期2.4G时候,借助75欧姆同轴天线(电视机闭路线),来传输无线信号和电视信号。然后通过分离器分离电视信号和无线信号,成功实现了真正的WiFi漫游,可平均150Mbps的速度很让人头疼。5G方面,因为馈线的衰减较高,故有点难以实现,WOC组网方方式在5G时代也就基本成为过去时。(要么5.8G无线功率要很大,要么低损耗的天线价格上天,且可使用馈线距离限制过高,距离一般不超过5米。)

而随着技术的发展和人们居住、工作环境的改变,AC+AP以及Mesh方案开始走近人们视野。

当Mesh遇到了AC+AP

Mesh和AC+AP是当下全屋WiFi覆盖主要的解决方案,无线Mesh网络是一种新无线局域网类型,与传统WL AN不同的是,无线Mesh网络中的AP可以采用无线连接的方式进行互连,并且AP间可以建立多跳的无线链路。每个节点之前的通路不再只有一条,每个节点至少与两个节点相互连接,如此可靠性和稳定性大大提高。

AP均采用点对点方式通过无线中继链路互联,将传统WL AN中的无线“热点”扩展为真正大面积覆盖的无线“热区”。具有自配置、自愈合、高带宽、高利用率和兼容性5大特点。

Mesh组网本身具有相当不错的易用性,而且延迟较低,但最多只能做3個分布,有时候无法做到全屋完美覆盖,也就是无法保证所有地方信号值在- 60以内,加上不少用户不太喜欢家里到处放着路由的设计,让AC+AP渐渐在普通人家中流行起来。AC是接入控制器(access control),AP是无线接入点AP(access point)。通俗来说,AC+AP组网就是一个主控制器同时连接多个路由器,并把它们拓展为同一网络。AC+AP方案原本用于酒店和商务楼宇的WiFi网络建设,以AC管理器+POE交换机+无线AP设备集成形成无线网络覆盖,在同一管理、网络覆盖、设计美观等方面具有相当不错的表现,虽然AC+AP的方案有着延迟比Mesh方案更高的弱点,但是500毫秒的跳转延迟,基本不会影响使用体验。总体而言,对于家中未提前布线又希望实现全屋WiFi覆盖的用户,Mesh会是相当不错的选择,而对于追求美观、已经提前布线或正在做前装的消费者而言了,灵活且覆盖更广的AC+AP会是更好的选择。

进入普通家庭的AC+AP组网方案

既然传统无线解决方案存在这样或那样的劣势,基于AC控制器的无线解决方案是最好选择。这种方案中的设备包括,无线AC控制器、无线AP(Fit AP)、无线传感器、A A A服务器等。所有这些设备联合在一起,在有线局域网络的基础上以瘦AP和传感器为边界,无线AC控制器为核心的无线网络。该网络具有支持统一管理,且能够使移动和安全融为一体等先进特性。

传统解决方案中,没有集中管理的AC控制器,每一个AP都需要进行独立配置,难以实现全局的统一管理、接入和安全策略设置。新型方案中,无线AC可以出现解决这些问题,每个AP只需要单独复杂通讯工作,其他的有关加密、验证、安全控制等更高层次的工作,全部交流AC控制器完成。

AC+AP组网方案中,由于无线AP无须和无线控制器直接相连,每个AP都可以部署在需要覆盖的任何地方,组网非常地灵活。并且具有高度扩展性,一个AC控制器可以处理多个瘦AP,而且通过硬件升级或者堆叠技术,可以不断地扩充支持瘦AP的数目,从而实现无线网络的不断延伸,具有极高的投资保护价值。

当然,AC+A P组网方案虽然后期拓展灵活,但前期搭建成本较高,好在H3C的H5套装(四口千兆AC路由H100+千兆端口面板AP×3)等产品的出现,极大降低了AC+AP组网方案的成本,也让更多人开启了AC+AP组网方案选购之旅。

用一根网线解决所有问题的PoE

在AC+AP的组网方式中,AC指无线接入控制服务器, 接入控制器(AC) 无线局域网接入控制设备,负责把来自不同AP的数据进行汇聚并接入Internet,同时完成AP设备的配置管理、无线用户的认证、管理及宽带访问、安全等控制功能。无线控制器是一种网络设备,用来集中化控制局域网内可控的无线AP,是一个无线网络的核心,负责管理无线网络中的所有无线AP,对AP管理包括:下发配置、修改相关配置参数、射频智能管理、接入安全控制等。

AP即“无线访问接入点”,无线接入点是一个无线网络的接入点,俗称“热点”,它是用于无线网络的无线交换机,也是无线网络的核心。AP相当于一个连接有线网和无线网的桥梁,其主要作用是将各个无线网络客户端连接到一起,然后将无线网络接入以太网,从而达到网络无线覆盖的目的,它就是传统有线网络中的无线交换机,也是组建小型无线局域网时最常用的设备。

PoE供电为当下AC+AP简洁化提供了重要支持,本身布局一套AC+AP组网需要路由器、PoE交换机、 AC控制器、无线AP等终端硬件设备,但TL-R473P-AC等PoE·AC一体化VPN路由器产品将多功能融在一起,进一步提升了AC+AP组网和使用的便利性,而PoE供电技术则成为关键环节。PoE (Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5 布线基础架构不做何改动的情况下,在为一些基于IP 的终端(如IP 电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术。POE 技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作,最大限度地降低成本。一个完整的PoE系统包括供电端设备和受电端设备两部分——

供电端设备(PSE):支持POE功能的以太网交换机、路由器、集线器或者其他网络交换设备。

受电端设备(PD):在监控系统中主要就是网络摄像机(IPC)

扮演大脑的AC PoE交换机

了解AC+AP运作模式后会发现,AC PoE交换机显然在整个解决方案中扮演了“大脑”的角色,一台AC便可实现对所有AP的统一管理与控制,促使AP实时调整配置从而处在最优质的状态中。PoE供电交换机是指能够通过网线为远端受电终端提供网络供电的交换机,包含网络交换机和PoE供电两个功能,是PoE供电系统中比较常见的供电设备。

真假PoE的差异主要还是体现在供电上,PoE交换机采用的标准不同,输出功率也会不同,比如:IEEE802.3af最大不超过15.4W,由于传输线材的损耗,能给最大功耗不超过12.95W的设备供电。遵循IEEE802.3at标准的PoE交换机,能给最大功耗不超过25W的设备供电。PoE交换机的一个重要指标,就是PoE供电的总功率。在IEEE802.3af标准下,如果一台24口PoE交换机的PoE供电总功率达到了370W,那么就能够供满24个端口(370/15.4=24),但如果是按照IEEE802.3at标准的单口最大供电功率30W计算,同时最多就只能给12个端口供电了(370/30=12)。而非标准oE交换机(“非标准”简称“非标”俗称24V,但是非标有48V、24V、12V、5V等)。

用万能表测试方法能够分辨出一台PoE交换机是否标准PoE供电,启动设备,将万用电表调至电压测量档位,用万用电表两表笔分别点触PSE设备供电脚(通常是RJ45端口的1/2,3/6或者4/5,7/8),如果测出有48V或其他电壓值(12V、24V等)稳定输出的设备即是非标产品。因为在这个过程中,PSE不对受电设备(这里为万用表)做检测,直接采用48V或其他电压值供电。

反之,如果测量不出电压,万用表表针在2~10V之间跳动,则为标准PoE。因为在这个阶段,PSE在对PD端(这里为万用表)进行检测,而万用电表不是合法的PD,PSE不会供电,无稳定电压产生。

大有不同的AP

除AC PoE需要仔细甄选外,AP同样是AC+AP组网方案中的关键。无线AP是移动计算机用户进入有线网络的接入点,主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部,典型距离覆盖几十米至上百米,目前主要技术为802.11系列。大多数无线AP还带有接入点客户端模式(AP client),可以和其他AP进行无线连接,延展网络的覆盖范围。

根据不同的市场和功能定位,AP同样可分成多个类别,其中瘦AP也称无线网桥、无线网关,也就是所谓的“瘦”AP。此无线设备的传输机制相当于有线网络中的集线器,在无线局域网中不停地接收和传送数据;任何一台装有无线网卡的PC或者移动终端均可通过AP来使用有线局域网络甚至广域网络的资源。

理论上,当网络中增加一个无线AP之后,即可成倍地扩展网络覆盖直径;还可使网络中容纳更多的网络设备。每个无线AP基本上都拥有一个以太网接口,用于实现无线与有线的连接。

瘦AP本身并不能进行配置,需要一台专门的设备(无线控制器)进行集中控制管理配置。“控制器+瘦AP+路由器架构”一般用于无线网覆盖,因为在AP数量众多的时候,只通过控制器来管理配置,会简化很大的工作量。业界所谓的胖AP,也有人称之为无线路由器。无线路由器与纯AP不同,除无线接入功能外,一般具备WAN、L AN两个接口,支持地址转换(NAT)功能,多支持DHCP服务器、DNS,以及VPN接入、防火墙等安全功能。市场上瘦AP居多,需要和控制器或者交换机配合使用。也有些胖AP,可以自行管理,不用额外的控制器。

从应用角度详解802.11

网络是一个整体的应用环境,分别了解AC与AP之后,网络搭建就是关键环节了,而在网络搭建方面,WLAN标准其实是人们最容易搞混的存在。搭建WL AN的设备最常用标准是IEEE 802.11,只要符合这个标准的产品,不同品牌都能通用。而WiFi是一个名为“WiFi联盟 ”组织的商标,这个组织做的事就是给遵循IEEE 802.11标准的网络产品做认证,所以WiFi和802.11在技术规格方面基本可以等同。IEEE 802.11标准制定已经20多年,已经发展和补充了很多内容,每次的补充的功能都会在后面加字母后缀,比如IEEE 802.11a、IEEE802.11b … … IEEE 802.11y、IEEE 802.11z、IEEE 802.11aa、IEEE 802.11ab 直至如今的IEEE 802.11ax。

而主流IEEE 802.11后缀之外,802.11k、802.11v、802.11r 等等侧重应用优势的后缀命名,大多数人就不是那么了解了。事实上,Mesh就是其中的802.11s,宣传的Mesh大多是结合了11s和kvr所有的优势,但未来可能会出现不支持漫游优势的低端Mesh,多数低端AC+AP也不支持这些漫游协议,在选购过程中一定要多加注意,而能够应用802.11k /v/r协议的WiFi漫游都可以稱之为快速漫游,不过这需要AP和终端都支持,实际上目前能够支持802.11k /v/r协议的终端并不多,苹果算是一个例外吧,新产品全都支持802.11k / v/r,所以WiFi快速漫游更适合使用苹果用户,不过相信以后会有越来越多的设备支持802.11k /v/r协议,因此提前部署也未尝不可,一步到位。

从网线开始的基础问题

IEEE 802.11协议关系着用户网络及终端设备的选购,而在这之前,从网线入手的网络环境基础建设也是不容小觑的存在。在三千兆大趋势下,家庭装修网络布线一定要全千兆布线,最好部署6类网线。而为保证信号覆盖无死角及未来网络扩展应用,建议新装修的朋友在每一个独立空间都预留一根网线,这样才能保证房屋各处AP布置都能轻松完成接驳。而除了线缆铺设需要提前做好准备外,在实际装修时,一般光缆都是从入户门处接入,路由器的放置位置很多家庭都在入户门附近的墙面上。带来的问题是,客厅的WiFi信号没问题,房间面积大一点的户型,阳台、卫生间、部分卧室信号会不稳定。全屋WiFi的刚需也就从这个时候开始,目前较为合理的方式,是在装修前就要规划好全屋网络覆盖,从系统到组件,从户型到需求都要进行全面的考量。AC+AP的全屋WiFi方案可以细分为“交换机+普通路由器+带PoE供电无线AP”和“PoE·AC一体化交换机+带POE供电无线AP”两种,第一种交换机+普通路由器+带PoE供电无线AP的方式,每个区域都可以无线上网,但不能无缝切换,因为上网账号密码不同。第二种PoE·AC一体化交换机+带PoE供电无线AP,是可以实现不同区域无线网络的无缝转换的,比如说,家里有好几层,从一楼上到二楼的时候,信号会短暂的由不满格到满格的变化,网络自动切换到离你最近的接入点,但不影响上网。

无论是大平层还是别墅,都倾向使用TP—link 470p AC这样集成路由器、PoE供电交换机、AC管控功能的产品,主要负责拨号上网、给AP供电、管理设置无线面板,通过主路由器把所有无线面板设置一样的名称、密码,整个别墅就是一个网络,可以无缝漫游。

而按照户型、面积、房间数就可以选择需要多少个无线AP面板,通常一个房间一个AP,无线AP尺寸为8 6mm×8 6mm的正方形,安装时需要墙面开孔,一般为了信号不受遮挡,无线AP距地面在一米左右比较合适。

用好弱电箱

集成路由器、PoE供电交换机、AC管控功能的产品备受大众欢迎,可在使用时,弱电箱问题就一定要提前考虑进去。既然选择AP+AC的方案,而且要在弱电箱里面放下路由,PoE·AC一体化交换机+带PoE供电无线AP会是大多数人的选择,可入户弱电箱本身比较小,不宜放太多设备,因此TP-LINK TL-R499GPM-ACPoE·AC一体化千兆路由模块这样对空间要求较小的产品,其实可以更多考虑,毕竟这块本身选择是灵活的,大家可以根据实际弱电箱环境选择产品。

除了要放下交换机设备外,由于不少弱电箱原带的电源是2位的插座,通常还需要放入一个至少四位的插座,以满足弱电箱当下乃至未来拓展的需求,这样一来,原本空间不大的弱电箱就有些挤了,众多持续工作的设备虽然单个发热量不高,可挤在一个狭小的空间里面,整体发热量就有些高了。

对于这样的状况,建议大家在弱电箱里面加入理线架和温控涡轮风扇,当温度达到某个阈值时,风扇会自动启动,进而高效带走设备热量,以维持设备的稳定运行。事实上,散热不仅仅是弱电箱需要考虑的,AP部分同样要注意因散热导致的老化问题。面板AP的发热量主要集中在背面,大面板AP在散热方面具有明显优势,而条件和环境允许的家庭,不妨直接上吸顶式AP,无论是散热还是网络覆盖,效果都会更优一些。

TP-LINK全屋WiFi6无线ap面板千兆套装

参考价格:2814元

适用环境:三室两厅

TP- LINK 全屋WiFi 6无线ap面板千兆套装由一个TL-R479GP-AC和五个TL-X AP1800GI-PoE组成,能很好地满足三室两厅一类户型的需,其中,PoE·AC一体化千兆VPN路由器TL-R479GP-AC是TP-LINK专为小微型企业、办公室、别墅等环境开发的PoE·AC一体化VPN路由器产品,内置AC(无线控制器)和标准PoE(以太网供电)功能,可统一管理TP-LINK AP产品并为其供电,用户无须额外购置AC和PoE设备,直接搭配TP-LINK AP产品即可组建无线网络,管理便捷,性价比高。同时,TL-R479GPAC采用企业级千兆硬件平台,提供9个千兆网口,同时还支持Web认证、IPSec /PPTP/L2TP VPN、上网行为管理、PPPoE服务器、防火墙、智能带宽控制等丰富的软件功能。而TL-X AP1800GI-PoE搭载新一代Wi-Fi 6 (802.11ax)技术,支持11A X 2 . 4 G / 5 G 双频并发,无线速率高达1800Mbps,且胖瘦一体,可以根据不同应用环境选择不同模式,具有相当不错的环境适应性。

QNAP威联通QGD - 160 0P+TP- LINKTL-XAP1807GC-PoE/DC

参考价格: 7000元+

适用环境:别墅

对于别墅一类面积较大,场景相对复杂的使用场地而言,根据差异化的场景自主DIY AC+AP方案显然能更好地满足用户需求,其中,威联通GDP-1600P可以实现非常多的功能,除了实现软路由、AC控制器外还可以实现整合私人云盘、简单的家庭储存设置、流媒体服务器的设置、利用NAS实现远程办公、盒子等诸多内容,整体性能非常强大,更能得到玩家认可。TP-LINK TL-X AP1807GC-PoE/DC 双频千兆WiFi 6吸顶AP采用千兆端口设计,大大提升有线传输速率,轻松应对高规格光纤宽带接入,提供更稳定、流畅的上网体验。支持802.3at标准PoE和12vDC两种供电方式。可选择吸顶、壁挂两种安装方式,让安装更加方便省心,并且还支持WiFi6,同时兼容WiFi5和更早的WiFi标准,能为用户带来极为出色的综合应用体验。

华三(H3C)H8-E 千兆双频无线面板AP套装

参考价格: 2799元

适用环境:四室两厅或小联排

H3C H8是新华三技术有限公司针对大平层、跃层、别墅、公寓等场景化网络需求,特别设计的套餐产品。包含1台H20 0家庭智能中枢和6台A 200千兆版高速无线面板。智慧中枢内多达9个全千兆端口,1WAN8L AN,集成路由网关、无线管理功能(AC)、PoE供电和智慧家居网关于一体,功能强大,部署方便。A 20 0千兆版采用国内标准8 6大小,相比上一代产品,体积更小,无线速率提高到1200M!精心挑选多种配色方案,可匹配家庭不同装修风格。

华三魔术家APP和H3C云服务让用户随时随地掌控家中的无线网络。智慧套装不仅可以满足家庭上网需求,搭配新华三智慧家居产品一同使用,更可让用户轻松体会智慧生活。

无缝漫游千兆网络

从全屋WiFi覆盖到无缝漫游,AC+AP的方案足以为用户带来无感、舒适的应用体验,不过其对整体家居网络装修要求较高,从预埋线开始,就需要考虑到各设备衔接,而对于旧屋改造或者后装修用户而言,或许Mesh方案更适合一些,当然,AC+AP在美观和房屋装修上的优势也是Mesh无法比拟的,正在装修或考虑装修新房的消费者,不妨多花一些时间在布线和AC+AP方案打造上,后期使用上的便利性绝对会让你大呼值得。

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