选择无线网络
您即将在此处阅读的内容是我为解决本地问题而进行研究的结果。我所说的本地是指,我正在为哥斯达黎加第二大城市郊区的一个系统寻找正确的答案。我意识到我的结论不太可能满足您的需求,因此我将本文限定在一些可能帮助您朝着正确方向前进的事实上。
如今最流行的流行语是 802.11,这是一个主题,其中事物的价值要么是 a、b 或 g。所以,这就是我的起点。
这项技术最成熟的版本是 802.11b。是的,802.11b 比 802.11a 更成熟,这似乎很奇怪,但事实确实如此。在 802.11b 标准中,有一个您可以称之为子组的东西,称为 WiFi,它实际上是一个互操作性协议。也就是说,来自一家供应商的标有 WiFi 的产品应该能够与来自其他供应商的 WiFi 产品通信。因此,如果互操作性是您的问题,那么 WiFi 是一个巨大的胜利。
但是 802.11b 到底是什么呢?它是一个标准,联邦通信委员会 (FCC) 对频谱的监管已经完善。因此,它不会消失或改变。它在约 2.4GHz 的频率下运行,并且频带的组织方式使得只有三个非重叠信道。这意味着在出现干扰之前,您最多可以在同一空间中运行三个网络。
请注意,我说的是干扰,这并不是说您不能在同一空间中拥有 10 个或 20 个不同的网络。但是它们都会受到影响,因为虽然它们无法相互通信,但它们会相互干扰。干扰的结果至少是吞吐量降低,并且可能意味着一个或多个网络根本无法工作。
至于速度,802.11b 的最大速度为 11Mbps。还要记住,速度是范围和干扰的函数。如果信号较弱,网卡将自动降低其数据速率。此外,将 11Mbps 这个数字看作很像 10Mb 以太网的数字。更准确地说,当您添加因冲突和协议开销而导致的重传时,您将无法接近 11Mb 的速率。
接下来是 802.11a,它有一系列优点和缺点。两个主要优点是频率和数据速率。 802.11a 网卡在 5GHz 频段运行;目前,这部分频谱的拥挤程度要低得多。此外,有 12 个非重叠信道,而 802.11b 只有 3 个。数据速率为 54Mbps,一些供应商已提供扩展到 72Mb 和更快的速度。
那么,802.11a 有缺点吗?一言以蔽之,有。首先,较高的频率往往意味着较短的范围。虽然更容易构建高增益天线(也就是说,对于相同尺寸的天线,您可以获得更高的增益),但 5GHz 的信号往往很容易被几乎任何东西阻挡。因此,除了网卡本身成本更高之外,您还需要更多网卡才能覆盖相同的区域。
此外,如果您有现有的 802.11b 网络并且引入了 802.11a 无线电,则需要在网络之间架桥,因为无线电无法相互通信。同样,这转化为更多的钱。
进入 802.11g。这个新标准提供了一些优势,但也有其自身的缺点。从积极方面来看,802.11g 提供了 802.11a 的 54Mbps 速度,但频率与 802.11b 兼容。这意味着您可以将 802.11g 网卡添加到现有的 802.11b 网络中,它们可以很好地协同工作。虽然它们不会使现有的 802.11b 网卡更快,但新的 802.11g 网卡可以以更快的数据速率相互通信。
802.11g 的缺点是 2.4GHz 频谱的拥挤程度以及只有三个非重叠信道可用。如果您身处内布拉斯加州农村,并且只想为您的房屋建立一个快速网络,那么 802.11g 很可能是一个不错的选择,特别是如果您有现有的 802.11b 网卡在运行。另一方面,不要期望在圣何塞(加利福尼亚州或哥斯达黎加)或任何其他人口稠密地区使用 802.11g 网卡时能有一个清晰的信道。
虽然我所涵盖的信息相当通用,但它最适用于希望构建一个包含一个或多个接入点以及一些与接入点通信的系统的网络。(为了澄清,我所说的接入点是指将您的网络连接到另一个网络或外部世界的东西,而不是您购买的特定产品。通常,您可以将您的 Linux 机器与常规客户端网卡一起用作接入点。)我的特殊需求是点对点链路,这稍微改变了考虑因素。
首先,我可以使用定向天线来帮助减少干扰并覆盖更远的距离。(在您得意忘形之前,请咨询您当地的监管机构——美国的 FCC——以了解您可以做什么和不能做什么。)天线提供的显着方向性以消除干扰可能比实现的信号增益更重要。然而,这可能是好事,因为 2.4 或 5 GHz 信号在同轴电缆中的损耗是显着的。
如果您计划使用外部天线,这里有一个提示:仔细选择您打算使用的网卡。许多网卡不提供外部天线连接器。此外,那些提供外部天线连接器但为美国市场制造的天线将具有非标准天线连接器,这是 FCC 要求的。您可以找到这些连接器,但它会增加您的压力水平。
其次,因为只有两个无线电(而不是一大堆无线电)在网络上通话,所以冲突的数量减少了。因此,网络的有效吞吐量增加了。
最后,兼容性不是问题。也就是说,如果只有两个无线电连接在点对点系统中,那么它们是否与其他无线电互操作就无关紧要了。事实上,从干扰的角度来看,如果它们不互操作可能会更好。
除了 802.11 之外还有其他选择吗?当然。最著名的替代方案是 Proxim 的 RangeLan2 系列无线电。虽然它们的规格仅为 1.6Mbps,但它们是成熟且稳定的产品。除了典型的 PCMCIA 卡之外,RangeLan2 还是一个带有以太网接口的独立盒子。在 SSC,我们使用一套这样的无线电设备在编辑办公室和公司其他部门之间通信了大约两年,直到我们设法将所有人搬到一栋大楼里。
在尝试选择最适合您需求的正确无线解决方案时,会涉及到许多问题和考虑因素。我希望本文能帮助您了解一些可用的选项,并为您节省一些初步研究时间。
Phil Hughes 是 Linux Journal 的出版商。
电子邮件:phil@ssc.com