MnkDude Asked: 2019-09-05 05:15:54 +0800 CST2019-09-05 05:15:54 +0800 CST 2019-09-05 05:15:54 +0800 CST 为什么没有无线开关？ 772 我知道我们现在都在使用无线路由器，但是为什么没有无线交换机呢？我们在引入该技术时面临的问题是什么，或者现在不需要这些无线交换机？请解释。 networking wireless-networking 7 个回答 Voted Best Answer Mokubai 2019-09-05T06:19:47+08:002019-09-05T06:19:47+08:00 交换机是智能网络设备，它从特定端口接收信号，然后在它知道之前已托管预期接收者的特定端口上重新广播它。如果端口未连接或连接了不同的设备，则它会在所有端口上重新广播，直到它知道接收者在哪里。 另一方面，集线器总是在所有端口上广播。 无线网络没有等效的有线端口，并且（理论上）等效于 10base2 同轴式网络电缆，其中信号被广播到同时连接所有机器的电线上。因此，交换机甚至集线器都不是相关的比较。（还有链接加密但暂时可以忽略） 过去，为了遍历网段，您需要一个中间设备来监视一个网段上的信号，这些信号用于另一个网段，并在必要时来回重新广播。该设备是路由器。它仍然是您当前的路由器所做的事情，它从无线、有线和 WAN 网络获取信号，并根据需要移动它们。路由器在更高级别上运行，可以交换并了解协议地址和网关等。他们更聪明。 “交换机”是一种特定类型的网络设备。它比集线器好，但不一定像路由器一样好。Wifi 不使用或不需要它，因为它的工作方式。 R.. GitHub STOP HELPING ICE 2019-09-05T14:39:08+08:002019-09-05T14:39:08+08:00 使用（有线）以太网，您可以进行切换，因为您可以拥有非共享介质（单独的电缆不像集线器那样全部硬连在一起）。有了无线，你就拥有了一个共享的媒体…… Austin Hemmelgarn 2019-09-05T11:39:43+08:002019-09-05T11:39:43+08:00 与无线开关最接近的概念是信号增强器或中继器，它们的功能几乎与听起来完全一样。但是没有人称它们为交换机，因为它们在技术上是集线器（当它们只加入两个网段时通常称为中继器），而不是交换机。WiFi 有一个共享介质，您不能有选择地只向一个“端口”广播，因为一切都在一个“端口”上，所以它是集线器而不是交换机。但是，在非常特殊的情况之外很少看到这些设备，因为使用有线连接和具有相同 SSID 的多个无线接入点来扩展网络几乎总是更好。 但是请注意，“路由器”一词并不总是准确描述大多数人所说的无线路由器。它们中的大多数只能充当网桥而不是路由器，并且以这种方式使用它们并不少见（例如，我工作的访客网络是通过配置为网桥的无线 AP 处理的，使用由我们的网关系统处理的实际路由）。 David Spillett 2019-09-06T07:14:22+08:002019-09-06T07:14:22+08:00 我怀疑您问的是无线交换机，而不是确实存在的无线路由器。 在以前的有线网络中，特定分支上的所有机器都连接到同一根电线，并且必须以某种方式将其接收到燕鸥以发送数据包。存在各种管理此问题的方案，包括令牌环和“只是尝试，并在发生冲突的情况下随机退出”，其中冲突是两台机器尝试同时使用线路的地方。 使用集线器，您实际上具有相同的布置，集线器相当暗淡，只是更方便连接事物。您仍然有一个冲突域，因此最多有一台机器一次发送一个数据包。一些集线器具有较小的缓冲区，这将使它们能够比网络支路上的单个机器更有效地处理冲突，但是您仍然有一个冲突域，因为集线器不会选择性地发送数据包：发送的每个数据包仍然会发送到这条腿上的所有机器，因此只有一个设备可以同时通话。 有了交换机，交换机设备就更加智能：所有机器都可以同时与它通话，并且它具有内部带宽和存储转发缓冲区，可以在每个机器之间推送数据包。交换机将知道哪些机器连接到哪个端口，因此可以将以太网数据包发送到需要它的机器而不是每个机器。这实质上意味着每个连接的设备都有一个冲突域。使用集线器，网络支路的有效吞吐量会随着更多机器尝试同时通信而大幅降低，即使没有两台机器正在与同一台机器通信，而使用交换机则不是这种情况。 交换集线器存在并且是需要的混合，因为使用集线器，每台连接的机器都需要使用相同的协议和速度。例如，一个 10/100mbps 交换集线器将有效（或实际上）是两个集线器（每个速度一个），两个端口交换机或路由器位于它们之间。真正简单的交换集线器实际上具有不同的端口以适应不同的速度，但必须具有允许任何物理端口连接到任一端所需的智能，具体取决于另一端机器尝试连接的速度。有了这个，你仍然有效地拥有一个单一的冲突域。 路由器将两个网络支路连接为单独的冲突域。这可能是使用相同协议的两个有线网络，使用不同协议的网络支路，或者一个有线支路和一个无线支路，等等。根据这个定义，标准无线接入点是路由器。具有多个以太网端口的 AP 实际上是同一个盒子中的两个设备：交换机和 AP。网桥类似，但它将两个网络连接为一条腿——无线扩展器像这样运行，桥接到无线网络腿，交换集线器实际上也是一个网桥。 所以... 为什么没有无线开关？ 您看不到无线交换机的原因是您通常只有一根“线”：参与网络的设备之间的一小块宇宙 - 所有设备共享同一个宇宙，因此共享相同的冲突域只有一个人可以一次发送一个数据包。你可以通过使用多个不同的无线电频率集，拥有多条无线“线”，如果不同的设备在不同的频率集上同时通话，它们可以同时通话。这就是为什么每个无线标准都有多个范围 - 您可以将网络设置为使用一个，而您的邻居使用另一个，并且您的设备不会相互干扰。一些无线接入点支持允许不同设备在同一网络上使用不同频率的协议，但除非您只有少量设备并且没有使用相同频率范围的本地竞争网络，否则您不会得到一个冲突域每个设备，就像您使用有线开关一样（每个频率范围只有一个冲突域）。 Mark Booth 2019-09-06T03:41:53+08:002019-09-06T03:41:53+08:00 TL;博士 现代MU-MIMO（多用户MIMO）接入点是我们必须最接近切换Wi-Fi 的接入点。 细节 我们与以太网交换机相关联的主要功能有两个。 非广播数据包仅发送到指定的用户设备。 交换结构总体上具有比任何单个链路更高的带宽。 直到最近，Wi-Fi 接入点都不能做这两件事，但使用现代波束成形技术，它们可以同时做这两件事。 类比 我们通常认为收音机就像站在田野中央大喊大叫。只要只有一个人在喊，场内其他人都听得清楚，但如果不止一个人同时喊就开始乱码，所以我们轮流（时分复用）。它是一种共享媒体。 波束成形更像是对着指向别人耳朵的抛物线碟说话。因为信号是针对特定位置的，所以不需要大喊大叫，其他人几乎听不见。不仅如此，该领域的许多人也可以这样做，而且他们的谈话不会相互干扰。 这种波束成形技术满足我们的“无线切换”两个标准。 多输入多输出 这些技术在 WiFi 中的实际实现是 MU-MIMO。 在无线电中，多输入和多输出，或 MIMO (/maɪmoʊ, ˈmiːmoʊ/) 是一种使用多个发射和接收天线来增加无线电链路容量以利用多径传播的方法。 实际上，如果您有多个天线，因此每个信号从接入点到用户设备的路径略有不同，那么 MIMO 可能会同时使用每个“流”的大部分带宽（例如将一个抛物线碟指向您的左耳和另一个在你的右边 *8')。 MU-MIMO 是对 MIMO 的增强，它允许接入点同时保持与多个用户设备的连接。 多用户 MIMO (MU-MIMO) 可以利用多个用户作为空间分布的传输资源，但代价是信号处理成本更高。 如果没有 MU-MIMO，接入点一次只能连接到一个用户设备，因此必须随着时间的推移分散对不同用户设备的访问。对于 MU-MIMO，该限制不适用。 Wi-Fi 5 (802.11ac)在下行链路方向支持 MU-MIMO - 因此多个用户设备可以同时接收数据包，但必须等待轮到他们确认收到这些数据包。只有通过“Wave 2”认证的设备才可选地支持此功能。 Wi-Fi 6 (802.11ax)在下行链路和上行链路方向都支持 MU-MIMO。具有多个双向空间流，相当于来自以太网交换机的单独 Cat5 电缆，这是目前最接近交换以太网的 Wi-Fi。 MU-MIMO 在实践中 MU-MIMO 技术尚未得到广泛支持，所有设备（接入点和用户设备）都必须支持它才能使用它。 仅在接入点范围内的一台不支持 MU-MIMO 的设备将阻止所有 MU-MIMO 设备在其传输期间使用其 MU-MIMO 功能。 Kaz 2019-09-07T14:41:52+08:002019-09-07T14:41:52+08:00 Wi-Fi 路由器是交换机。考虑多个设备连接到单个接入点的情况。该接入点定义了一个无线局域网，数据包在该无线局域网上在设备之间进行交换。设备不在具有自己IP子网的不同网段；它们都在 192.168.0.1/8 或其他任何地方。 典型的 Wi-Fi 路由器可以在无线局域网和有线局域网之间交换数据包；有线和无线客户端的混合可以在同一个子网上。 使用 Linux 的设备往往会借助称为“以太网桥接”的内核功能来实现此功能。 Wi-Fi交换产品被集成为提供路由的多功能设备，因此它们被称为Wi-Fi路由器并出售。 Lewis Kelsey 2022-03-20T08:33:44+08:002022-03-20T08:33:44+08:00 无线发射器就像一个多端口集线器，因为要传输的所有内容都复制到除自身之外的所有接收器（接收器关闭）。接收器是一个 2 端口集线器。在无线接入点中，这些理论上的集线器本质上是通过 2 个单工端口连接到交换机，并且交换机执行 802.11<->802.11 和 802.11<->以太网（如果它有多个端口，则可能是以太网<->以太网）互通。2 个单工端口共享同一个 802.11 MAC 地址表，并在逻辑上合并为一个端口。如果在此端口上接收到的数据包的目标 MAC 地址在此端口上，则不会像常规交换机那样丢弃数据包，而是处理数据包并将其发送到传出单工端口，除非它是轻量级 AP， 对于轻量级 AP： LAP 将所有客户端 (802.11) 数据包封装在一个 LWAPP 数据包中并发送到 WLC。WLC 对 LWAPP 数据包进行解封装，并根据 802.11 数据包中的目标 IP 地址进行操作。如果目的地是与 WLC 关联的无线客户端之一，它会使用 LWAPP 再次封装数据包并将其发送到客户端的 LAP，在此处将其解封装并发送到无线客户端。如果目标位于网络的有线端，它会删除 802.11 报头，添加以太网报头，然后将数据包转发到连接的交换机，从那里将数据包发送到有线客户端。当数据包来自有线端时，WLC 去除以太网报头，添加 802.11 报头，用 LWAPP 封装，然后发送到 LAP，在 LAP 处解封装，然后将 802.11 数据包传递给无线客户端。 简而言之，无线交换机之所以不存在，是因为无线介质只能是集线器——它向所有节点广播。由移动台和发射机/接收机后面的 L2 电路（即无线接入点中的功能交换机）执行 CSMA/CA 以避免冲突，就像节点执行 CSMA/CD 的常规以太网集线器一样。
交换机是智能网络设备，它从特定端口接收信号，然后在它知道之前已托管预期接收者的特定端口上重新广播它。如果端口未连接或连接了不同的设备，则它会在所有端口上重新广播，直到它知道接收者在哪里。
另一方面，集线器总是在所有端口上广播。
无线网络没有等效的有线端口，并且（理论上）等效于 10base2 同轴式网络电缆，其中信号被广播到同时连接所有机器的电线上。因此，交换机甚至集线器都不是相关的比较。（还有链接加密但暂时可以忽略）
过去，为了遍历网段，您需要一个中间设备来监视一个网段上的信号，这些信号用于另一个网段，并在必要时来回重新广播。该设备是路由器。它仍然是您当前的路由器所做的事情，它从无线、有线和 WAN 网络获取信号，并根据需要移动它们。路由器在更高级别上运行，可以交换并了解协议地址和网关等。他们更聪明。
“交换机”是一种特定类型的网络设备。它比集线器好，但不一定像路由器一样好。Wifi 不使用或不需要它，因为它的工作方式。
使用（有线）以太网，您可以进行切换，因为您可以拥有非共享介质（单独的电缆不像集线器那样全部硬连在一起）。有了无线，你就拥有了一个共享的媒体……
与无线开关最接近的概念是信号增强器或中继器，它们的功能几乎与听起来完全一样。但是没有人称它们为交换机，因为它们在技术上是集线器（当它们只加入两个网段时通常称为中继器），而不是交换机。WiFi 有一个共享介质，您不能有选择地只向一个“端口”广播，因为一切都在一个“端口”上，所以它是集线器而不是交换机。但是，在非常特殊的情况之外很少看到这些设备，因为使用有线连接和具有相同 SSID 的多个无线接入点来扩展网络几乎总是更好。
但是请注意，“路由器”一词并不总是准确描述大多数人所说的无线路由器。它们中的大多数只能充当网桥而不是路由器，并且以这种方式使用它们并不少见（例如，我工作的访客网络是通过配置为网桥的无线 AP 处理的，使用由我们的网关系统处理的实际路由）。
我怀疑您问的是无线交换机，而不是确实存在的无线路由器。
在以前的有线网络中，特定分支上的所有机器都连接到同一根电线，并且必须以某种方式将其接收到燕鸥以发送数据包。存在各种管理此问题的方案，包括令牌环和“只是尝试，并在发生冲突的情况下随机退出”，其中冲突是两台机器尝试同时使用线路的地方。
使用集线器，您实际上具有相同的布置，集线器相当暗淡，只是更方便连接事物。您仍然有一个冲突域，因此最多有一台机器一次发送一个数据包。一些集线器具有较小的缓冲区，这将使它们能够比网络支路上的单个机器更有效地处理冲突，但是您仍然有一个冲突域，因为集线器不会选择性地发送数据包：发送的每个数据包仍然会发送到这条腿上的所有机器，因此只有一个设备可以同时通话。
有了交换机，交换机设备就更加智能：所有机器都可以同时与它通话，并且它具有内部带宽和存储转发缓冲区，可以在每个机器之间推送数据包。交换机将知道哪些机器连接到哪个端口，因此可以将以太网数据包发送到需要它的机器而不是每个机器。这实质上意味着每个连接的设备都有一个冲突域。使用集线器，网络支路的有效吞吐量会随着更多机器尝试同时通信而大幅降低，即使没有两台机器正在与同一台机器通信，而使用交换机则不是这种情况。
交换集线器存在并且是需要的混合，因为使用集线器，每台连接的机器都需要使用相同的协议和速度。例如，一个 10/100mbps 交换集线器将有效（或实际上）是两个集线器（每个速度一个），两个端口交换机或路由器位于它们之间。真正简单的交换集线器实际上具有不同的端口以适应不同的速度，但必须具有允许任何物理端口连接到任一端所需的智能，具体取决于另一端机器尝试连接的速度。有了这个，你仍然有效地拥有一个单一的冲突域。
路由器将两个网络支路连接为单独的冲突域。这可能是使用相同协议的两个有线网络，使用不同协议的网络支路，或者一个有线支路和一个无线支路，等等。根据这个定义，标准无线接入点是路由器。具有多个以太网端口的 AP 实际上是同一个盒子中的两个设备：交换机和 AP。网桥类似，但它将两个网络连接为一条腿——无线扩展器像这样运行，桥接到无线网络腿，交换集线器实际上也是一个网桥。
所以...
您看不到无线交换机的原因是您通常只有一根“线”：参与网络的设备之间的一小块宇宙 - 所有设备共享同一个宇宙，因此共享相同的冲突域只有一个人可以一次发送一个数据包。你可以通过使用多个不同的无线电频率集，拥有多条无线“线”，如果不同的设备在不同的频率集上同时通话，它们可以同时通话。这就是为什么每个无线标准都有多个范围 - 您可以将网络设置为使用一个，而您的邻居使用另一个，并且您的设备不会相互干扰。一些无线接入点支持允许不同设备在同一网络上使用不同频率的协议，但除非您只有少量设备并且没有使用相同频率范围的本地竞争网络，否则您不会得到一个冲突域每个设备，就像您使用有线开关一样（每个频率范围只有一个冲突域）。
TL;博士
现代MU-MIMO（多用户MIMO）接入点是我们必须最接近切换Wi-Fi 的接入点。
细节
我们与以太网交换机相关联的主要功能有两个。
直到最近，Wi-Fi 接入点都不能做这两件事，但使用现代波束成形技术，它们可以同时做这两件事。
类比
我们通常认为收音机就像站在田野中央大喊大叫。只要只有一个人在喊，场内其他人都听得清楚，但如果不止一个人同时喊就开始乱码，所以我们轮流（时分复用）。它是一种共享媒体。
波束成形更像是对着指向别人耳朵的抛物线碟说话。因为信号是针对特定位置的，所以不需要大喊大叫，其他人几乎听不见。不仅如此，该领域的许多人也可以这样做，而且他们的谈话不会相互干扰。
这种波束成形技术满足我们的“无线切换”两个标准。
多输入多输出
这些技术在 WiFi 中的实际实现是 MU-MIMO。
实际上，如果您有多个天线，因此每个信号从接入点到用户设备的路径略有不同，那么 MIMO 可能会同时使用每个“流”的大部分带宽（例如将一个抛物线碟指向您的左耳和另一个在你的右边 *8')。
MU-MIMO 是对 MIMO 的增强，它允许接入点同时保持与多个用户设备的连接。
如果没有 MU-MIMO，接入点一次只能连接到一个用户设备，因此必须随着时间的推移分散对不同用户设备的访问。对于 MU-MIMO，该限制不适用。
Wi-Fi 5 (802.11ac)在下行链路方向支持 MU-MIMO - 因此多个用户设备可以同时接收数据包，但必须等待轮到他们确认收到这些数据包。只有通过“Wave 2”认证的设备才可选地支持此功能。
Wi-Fi 6 (802.11ax)在下行链路和上行链路方向都支持 MU-MIMO。具有多个双向空间流，相当于来自以太网交换机的单独 Cat5 电缆，这是目前最接近交换以太网的 Wi-Fi。
MU-MIMO 在实践中
MU-MIMO 技术尚未得到广泛支持，所有设备（接入点和用户设备）都必须支持它才能使用它。
仅在接入点范围内的一台不支持 MU-MIMO 的设备将阻止所有 MU-MIMO 设备在其传输期间使用其 MU-MIMO 功能。
Wi-Fi 路由器是交换机。考虑多个设备连接到单个接入点的情况。该接入点定义了一个无线局域网，数据包在该无线局域网上在设备之间进行交换。设备不在具有自己IP子网的不同网段；它们都在 192.168.0.1/8 或其他任何地方。
典型的 Wi-Fi 路由器可以在无线局域网和有线局域网之间交换数据包；有线和无线客户端的混合可以在同一个子网上。
使用 Linux 的设备往往会借助称为“以太网桥接”的内核功能来实现此功能。
Wi-Fi交换产品被集成为提供路由的多功能设备，因此它们被称为Wi-Fi路由器并出售。
无线发射器就像一个多端口集线器，因为要传输的所有内容都复制到除自身之外的所有接收器（接收器关闭）。接收器是一个 2 端口集线器。在无线接入点中，这些理论上的集线器本质上是通过 2 个单工端口连接到交换机，并且交换机执行 802.11<->802.11 和 802.11<->以太网（如果它有多个端口，则可能是以太网<->以太网）互通。2 个单工端口共享同一个 802.11 MAC 地址表，并在逻辑上合并为一个端口。如果在此端口上接收到的数据包的目标 MAC 地址在此端口上，则不会像常规交换机那样丢弃数据包，而是处理数据包并将其发送到传出单工端口，除非它是轻量级 AP，
对于轻量级 AP：
简而言之，无线交换机之所以不存在，是因为无线介质只能是集线器——它向所有节点广播。由移动台和发射机/接收机后面的 L2 电路（即无线接入点中的功能交换机）执行 CSMA/CA 以避免冲突，就像节点执行 CSMA/CD 的常规以太网集线器一样。