扩充覆盖范围 无线设备WDS功能浅谈

    在教育部的鼓励和催促下，近两年来高校们纷纷筹建校园无线校园局域网，建设“无线校园”。就拿笔者的母校来说，图书馆、行政主楼是最先全面覆盖WiFi信号的，然后各教学楼、实验楼也开始安装无线热点提供服务。现在回到学校，笔者发现每层楼、每间教室都能用迅驰笔记本无线上网。看来CERNET的工程师们施工时还是蛮用心的。

    能达到这样好的无线信号效果，工程师们使用了哪些高级装备呢？答案是——没有任何特殊装备，工程中用到的无线路由和无线AP都是市场上可以轻松买到的主流产品。某些无线用户也许不太相信，不过这是铁一般的事实。

    众所周知，无线接入设备（包括无线路由和无线AP）虽然往往号称“有效信号距离高达XX米，可穿越YY厘米厚的障碍物”，可这些数字确实只是理论值。如果这些产品单打独斗，基本上是不可能在环境复杂、障碍众多的教学楼中提供好的无线服务的。但如果我们将多个无线装置同时使用，按照具体环境将它们布置好，按照需要装配上大增益天线或定向天线，使它们分别负责一块区域的网络服务，再彼此相连，问题就可以解决了。这种解决办法，就叫WDS（Wireless Distribution System，无线分布系统）。

典型楼宇WDS方案示意图

WDS的五大状态

    按照网件公司的技术白皮书，根据网络的具体状况，WDS分为多种状态：

    1、两个同样只连接有线局域网的无线设备彼此相连被称为“点对点桥接模式” ，这种模式可以把两幢建筑的局域网合成一个，可以让无线信号顺利通过空地长距离通信，无线设备最好换上定向天线；

点对点桥接模式

    2、多个（一般四个以内）分别只连接有线局域网的“远端无线设备”连接到一个只与另外某个有线局域网连接的“中心无线设备”被称为“点对多点桥接模式”，这种模式方便将周围楼房的网络同时连入中心楼的网络，也可扩充无线信号覆盖范围；

点对多点桥接模式

    3、点对多点桥接模式的“中心无线设备”还提供AP功能（直接为无线客户端服务）则被称为“AP Client模式”，这种模式对中心无线设备性能要求太高，一般用得比较少；

    4、而点对多点桥接模式的“远端无线设备”还提供AP功能被称为“无线中继模式”，这是最常见的模式；

无线中继模式

    5、最后这些无线设备都提供AP功能时就叫“无线混合模式”，这种模式同样对中心无线设备性能要求太高，也用得比较少。

    一般情况下，核心网络所在的建筑与其它建筑之间的通信采用“点对多点桥接模式”。建筑内部的无线通信采用“点对多点桥接模式”+“无线中继模式”：1个无线AP把信号分给几个AP，子AP再把信号分给更多的AP或客户端……

    补充几句，由于实际环境的需要，长距离通信应使用定向天线，无线设备最好都换用大增益天线，而且室外一定要用室外天线。

    对于那些居住在复式住宅、别墅里或者需要几家共享无线网的朋友们来说，选购一款诸如网件的WPN824那样的MIMO无线路由或者选购几台支持WDS的无线设备协同工作都是比较合理的选择。不过采用WDS原理组网需要注意的地方很多。

家庭WDS方案示意图

    首先，并非所有无线接入设备都支持WDS。BUFFALO、华硕、Edimax、阿尔法等品牌的无线路由和各品牌的无线AP基本上都直接能开启WDS功能，但某些无线路由如LINKSYS的WRT54G的WDS功能被隐藏了，需要升级DD-WRT或TOMATO等发烧友提供的固件包之后才能使用。此外，某些厂家的产品里根本就没有包含能支持WDS的硬件。在决定尝试一把WDS之前，您需要先了解一下您心仪的产品是否可以支持WDS。不过按照资深发烧友们的说法，不支持WDS的产品也可以充当“中心无线设备”。

    其次，虽然无线产品都号称是符合某某标准的，但各家厂商产品之间依然可能存在兼容性问题。我们建议您最好选择同品牌同型号的多个产品。

    第三，WDS功能是最底层的功能。点对点桥接时，两个设备必须相互配置对方的MAC地址。多个AP连到中心点时，对等的MAC地址必须配置正确。此外，使用WDS时各无线设备应该配置相同的信道和相同的SSID。

    第四，使用“点对多点”的几种WDS模式时，“中心无线设备”的带宽是有限的。通过级联接到它的设备越多，每个设备所能分到的带宽就越少。当然在家庭应用中这个问题并不严重。

使用WDS功能巧上网

    本文最后转录一篇来自某技术论坛的文章，作者通过一段脚本可以让无线路由自动找寻可用无线网的信号并连入其中。利用WDS原理，作者就可以抢到连上的无线网的带宽上网了。

    作者在自己升级了DD-WRT的LINKSYS无线路由WRT54G的管理界面中“管理-诊断”里，粘贴以下脚本，
    nvram set wl_ssid=""
    `cd /tmp; until [ 2 = 1 ];do /bin/sleep 30;
    /usr/bin/wget -Oautoap.sh http://umn.dl.sourceforge.net/sourceforge/autoap/autoap_test_070219.sh;
    chmod 777 ./autoap.sh;./autoap.sh;done` &

    当然作者的这种行为损害了他人利益，也对他人信息安全造成了危害，我们并不提倡。不过事实上在楼房中组建无线网时，很多工程师也是直接通过这段脚本来让无线AP们互相连接的。一旦某个无线AP出现故障，连接到它的AP们可以自动重新寻找可用无线网，可避免网络出现大范围瘫痪。您也不妨参考一下这种设置方法。