扩展无线网络

扩展无线网络

我正在设置一个无线网络,让用户可以无线连接到文件服务器以下载文件。目前,我正在使用华硕 N66U 路由器通过有线连接连接到我的基于 Linux 的文件服务器。客户端连接到路由器的 2.4GHz 和 5Ghz SSID 以从我的服务器下载文件。

现在,理论上,在单个频段(2.4 或 5)上,路由器提供的最大吞吐量为 450 Mbps,即 56.25 MBPS。假设我的路由器能够提供该值。现在我有一个 SLA,以确保每个下载文件的用户至少获得 5 MBPS 的下载速度。

我的计算表明,在 56.25 MBPS 带宽下,我可以确保最多 11 个同时用户能够获得 5 MBPS。如果超过 11 个,速度将开始降至 5 以下。我如何确保我的设置可以支持超过 11 个用户?是否有更强大的路由器,可以提供每个频段超过 450 Mbps 的速度。

答案1

让我们假设我的路由器能够实现该值。

450mbit 不是实际速度。您将绝不传输实际数据时,请观察速度。
尤其是使用现成的接入点(如您正在使用的接入点)。

在 WiFi 网络中,这些数字是理论最大速度绝不是实际的您将获得的速度(有许多因素会阻止您达到理论上的最大值)。

实际上,您将获得大约广告宣传速度的一半。

因此,在 802.11b 中,11mbit 大约相当于 ~6mbits 的实际吞吐量。
在 802.11g 中,54mbit 大约相当于 ~20mbit 的实际吞吐量。
在 802.11a 中,54mbit 大约相当于 ~20mbit 的实际吞吐量。

现在,802.11n 变得更加复杂,因为存在双链或三链以及 20MHz 或 40MHz 的信道宽度。

因此,在单链 20MHz 信道 802.11n wifi 中,您将获得大约 40-50mbit 的实际吞吐量。
在 40MHz 信道宽度下,您将获得大约 70-80mbit 的实际吞吐量。

使用双链或三链以及 20MHz 或 40MHz 信道宽度,您可能吞吐量可提高两倍或三倍,但随着速率的提高,维持高速变得更加困难。最轻微的干扰都会降低速率和实际吞吐量。

在您的情况下,您使用的 wifi 接入点具有三链支持,但您必须记住,为了实现这种速度,您的客户端还必须具有三链无线适配器。

现在,除了当接入点上有多个客户端时实际可达到的速度之外,提供有保证的速度变得更加困难。特别是当客户端在移动而不是在固定点上时(例如在室外长距离无线链路中)。

您还必须记住,在像您这样的点对多点设置中,您容易受到隐藏节点问题的影响。
https://en.wikipedia.org/wiki/Hidden_​​node_problem

无线网络中的隐藏节点是指超出其他节点或节点集合范围的节点。以物理星型拓扑为例,接入点周围环绕着许多节点,呈环形:每个节点都在 AP 的通信范围内,但节点之间无法通信,因为它们之间没有物理连接。在无线网络中,位于接入点范围最远端的节点(称为 A)很可能可以看到接入点,但同一节点不太可能看到接入点范围另一端的节点 C。这些节点称为隐藏节点。问题是当节点 A 和 C 开始同时向接入点 B 发送数据包时。由于节点 A 和 C 彼此超出范围,因此在传输时无法检测到冲突,带冲突检测的载波侦听多路访问 (CSMA/CD) 不起作用,并且发生冲突,从而破坏接入点收到的数据。为了克服隐藏节点问题,RTS/CTS 握手(IEEE_802.11_RTS/CTS)与载波侦听多路访问和避免冲突(CSMA/CA)方案结合实现。

有一些解决方案可以很好地解决此问题,但使用专有协议(例如 Mikrotik 的 NV2)。

现在,关于您关于更强大的路由器的问题,我假设您指的是在 wifi 上具有更高功率输出的路由器。在我看来这不是解决方案。Wifi 是一种双向通信。它不像电视或收音机,您放一个放大器,更多的人就可以收听。
如果您有强大的传输,您的客户端将能够更好地“收听”您的 AP,但从您的客户端到您的 AP 的信号不会更高。
所以这对您没有多大帮助。并且会在您的频段中造成更多噪音(尤其是在室内使用时)。
一般的经验法则是使用更大的天线以获得更好的增益。但这对智能手机等来说是不可行的。

因此,要回答您的问题,您需要做的是使用多个不同频率(信道)和不同位置的接入点,以便客户端使用信号最好的接入点。
通过根据要覆盖的区域的地形在不同位置使用 AP,您可能需要使用不同于大多数现成路由器附带的普通 2dB 天线的天线。
平板天线可能是一个很好的解决方案,但同样,这取决于您的地形。

一般来说,当涉及到 WiFi 时,很难给你建议使用什么设备。由于 WiFi 涉及 RF 科学,它与有线网络和我们习惯的网络截然不同。
我的建议是聘请有这方面经验的人来帮助你正确设计网络。

话虽如此,我个人绝不会为 Wifi 网络提供任何类型的 SLA。你根本无法保证在任何人都可以使用(因此会造成干扰)的未经授权的频段上能做任何事情。

此外,我认为您使用的 AP 无法真正控制 wifi 部分。
我个人会购买 Mikrotik 路由器 (Routerboard),这样我就可以更好地控制一切。

另外,我绝对不会使用 2.4GHz。该频段充满噪音(尤其是在城市中)。在我看来,现在它几乎是一个无法使用的频段。

答案2

只有当您完全控制网络时,您才能保证单个用户获得 5 MBPS 的速度。这几乎排除了 2.4Ghz,意味着您可能必须使用多个天线,每个天线都有单独的无线电(并在单独的频段上),从而限制连接到每个无线电的客户端数量,在 5Ghz 频谱中(如果您计划设置网络的 5Ghz 频谱相当整洁)。

您需要完全控制网络的原因是您需要确保您的基站可以告诉任何 SU 它们可以通话或不可以通话。否则,您将面临严重的干扰问题。事实上,如果您确实想提供 SLA,您可能需要获得一些许可带宽,因为这至少可以让您向当地 FCC 提出申请(无论您住在哪里)。

这些事情都有成本,通常是相当大的成本,你可能需要考虑使用有线连接,24 个用户 DSLAM 的成本不是那么高,并且应该能够通过较短的 2 对铜线提供你想要的 SLA.. 或者如果距离不是那么长,即使以太网也可以解决问题。

答案3

on a single band (2.4 or 5), max throughput the router gives is 450 Mbps

这是 IEEE 802.11n 无线协议/标准的最大吞吐量。要获得更高的吞吐量,您需要使用多个频段,或者使用通常仅由 ISP 和电信公司使用的其他标准……祝您的笔记本电脑能够连接到微波上行链路。

所以,不是。这不是一个你可以通过更换路由器来解决的“问题”。

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