對(duì)于提高網(wǎng)絡(luò)性能來說，使用網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)還是非常適合的，同時(shí)也要注意的很多問題，只有解決好這些問題，才能更好的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能的提高，我們也要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，避免以后出現(xiàn)類似的問題。

網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)提高無線網(wǎng)絡(luò)性能

隨著無線網(wǎng)絡(luò)日益受到歡迎，用戶需要更高的帶寬、更大的覆蓋范圍和更好的可靠性。標(biāo)準(zhǔn)的“點(diǎn)到點(diǎn)”或“點(diǎn)到多點(diǎn)”技術(shù)，比如 802.11 和藍(lán)牙，都是短距離、直視條件下 (line-of-sight) 的無線網(wǎng)絡(luò)，有著固有的局限性。隨著額外節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)并分享接入點(diǎn)數(shù)據(jù)流，這些網(wǎng)絡(luò)的帶寬會(huì)逐漸降低。由于鏈路噪聲和傳輸錯(cuò)誤，帶寬還會(huì)隨著距離增加而降低。多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)在其有效距離內(nèi)具有“盲區(qū)” (dead spot)，這些點(diǎn)呈現(xiàn)出較低的信號(hào)質(zhì)量，這是由于干擾物體或較低的信號(hào)強(qiáng)度的緣故。單個(gè)故障就可以輕易使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。設(shè)計(jì)者們正在嘗試使用網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)（mesh network）技術(shù)來克服許多此類缺點(diǎn)，同時(shí)把無線覆蓋范圍延伸到整個(gè)社區(qū)或城區(qū)。

無線網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)是低功率的多級(jí)跳點(diǎn) (multihop) 系統(tǒng)，它們處理消息的方式是把信息包從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳遞到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，直到信息包到達(dá)目的地。點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)過濾掉所有信息包，只留下自己的信息包，與此不同的是，網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)節(jié)點(diǎn)接收要傳給其它節(jié)點(diǎn)的信息包，并把它們?cè)俅蝹魉统鋈ァ６嗵�網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式很象因特網(wǎng)，并提供從源頭到目的地的多條冗余通信路徑。如果一條路徑由于硬件故障或干擾而停止工作，網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)會(huì)自動(dòng)改變信息包的路由，使它們穿過一條替代路徑。

與傳統(tǒng)的點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)相比，網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)的主要優(yōu)勢之一是每個(gè)節(jié)點(diǎn)所需的功率大大降低。一個(gè)多跳網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)只需要足夠的發(fā)射功率就可以到達(dá)相鄰節(jié)點(diǎn)；單跳節(jié)點(diǎn)必須承擔(dān)最大規(guī)定距離。在分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)等某些應(yīng)用中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)可以靠得很近，從而使發(fā)射器功率極低，電池壽命很長。

低功率節(jié)點(diǎn)還有效地增加了總數(shù)據(jù)容量和網(wǎng)絡(luò)帶寬。當(dāng)一個(gè)單跳網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)設(shè)備試圖同時(shí)發(fā)射時(shí)，爭用協(xié)議會(huì)均分?jǐn)?shù)據(jù)容量，因而給予每個(gè)設(shè)備一部分可用帶寬。由于網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)功率很低，因此位于網(wǎng)絡(luò)不同部分的設(shè)備實(shí)際上可以在同一頻率同時(shí)發(fā)射，而不產(chǎn)生干擾。頻譜的這種復(fù)用提高了網(wǎng)絡(luò)的空間容量。

節(jié)點(diǎn)之間的較短距離還帶來了更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬。在任何固定功率級(jí)別射頻發(fā)射中，噪聲導(dǎo)致的接收錯(cuò)誤會(huì)隨著發(fā)射器和接收器之間距離的增加而增加。多數(shù)聯(lián)網(wǎng)協(xié)議使用若干可變糾錯(cuò)方案，它們犧牲了帶寬以便在較高的噪聲級(jí)連續(xù)運(yùn)行。網(wǎng)狀網(wǎng)消除了這個(gè)問題，因?yàn)樗�在多條短距離無噪聲數(shù)據(jù)路徑上發(fā)射，而不是在一次大的、具有潛在噪聲的跳躍。

冗余路徑

網(wǎng)狀網(wǎng)的另一個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)是冗余路徑，與單跳網(wǎng)絡(luò)相比，它們帶來了更高的可靠性和數(shù)據(jù)速率。臨時(shí)的本地干擾，比如另一個(gè)無線電信號(hào)或一個(gè)減弱信號(hào)的物體，可能會(huì)阻止或降低傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)速率；而網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)只是簡單地通過一條未受影響的替代路徑發(fā)送數(shù)據(jù)。同樣，任何一個(gè)網(wǎng)狀網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中的硬件故障不會(huì)使網(wǎng)狀網(wǎng)完全失效。網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)的冗余還提高了有效帶寬，這是因?yàn)槎鄠�(gè)數(shù)據(jù)流可以同時(shí)傳輸。例如，家庭聯(lián)網(wǎng)環(huán)境可以把視頻數(shù)據(jù)流從客廳的 DVD 播放器傳輸?shù)脚P室的電視機(jī)，同時(shí)把音頻數(shù)據(jù)流從家用電腦傳輸?shù)接斡境剡叺谋銛y式 MP3 播放器。

雖然網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)有這么多優(yōu)點(diǎn)，但網(wǎng)絡(luò)專家們擔(dān)心多跳環(huán)境中的安全問題。例如，在一個(gè)包括多個(gè)電腦系統(tǒng)的無線網(wǎng)狀網(wǎng)中，安全的數(shù)據(jù)可能在到達(dá)目的地之前通過多個(gè)未授權(quán)節(jié)點(diǎn)。這種數(shù)據(jù)暴露可能需要復(fù)雜的加密或節(jié)點(diǎn)認(rèn)證來防止泄密。網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)還可能為黑客提供機(jī)會(huì)，來替換錯(cuò)誤的路由信息或引入未授權(quán)的流量。當(dāng)你使用網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)來跨越校園或社區(qū)等寬廣區(qū)域時(shí)，這些安全問題會(huì)變得更明顯。

在部署某個(gè)新的多跳系統(tǒng)之前，潛在的網(wǎng)狀網(wǎng)用戶和開發(fā)者有多項(xiàng)需要定義和實(shí)現(xiàn)的硬件要求和軟件要求。例如，網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)節(jié)點(diǎn)收發(fā)器的功率應(yīng)該很低，以便允許頻譜在網(wǎng)絡(luò)其它部分的復(fù)用。雖然一些有趣的工作正在低功率節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行，但多數(shù)開發(fā)者選擇以 802.11 等現(xiàn)有廣泛可用的硬件開始，并創(chuàng)建軟件協(xié)議來啟用多跳系統(tǒng)。

網(wǎng)狀網(wǎng)代表了低成本、高帶寬技術(shù)，用于提供“最后一公里”即社區(qū)級(jí)通信基礎(chǔ)設(shè)施。例如，網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)在安裝于燈柱、建筑物、車輛和最終用戶設(shè)備上的節(jié)點(diǎn)之間使用多跳路由，來為用戶提供全社區(qū)范圍的因特網(wǎng)接入。其網(wǎng)狀架構(gòu)支持固定寬帶連接和移動(dòng)寬帶連接，這是由于它結(jié)合了一種自組 (ad hoc) 對(duì)等路由技術(shù)和一種專有的 QDMA（正交分割多址）無線電協(xié)議。QDMA 無線電技術(shù)使用直接序列擴(kuò)展頻譜，工作于 2.4GHz ISM（工業(yè)、科學(xué)及醫(yī)療）頻帶。當(dāng)你向網(wǎng)絡(luò)添加設(shè)備或從網(wǎng)絡(luò)中取出設(shè)備時(shí)，MeshNetworks 公司的軟件可以發(fā)現(xiàn)和共享路由信息，并重新配置數(shù)據(jù)路徑。MeshNetworks 公司把其技術(shù)提供給 OEM 們，提供形式為 ASIC 芯片，它配有內(nèi)置路由技術(shù)、QoS（服務(wù)質(zhì)量）管理和精確定位技術(shù)。除了硅芯片以外，MeshNetworks 公司還提供 PCMCIA 形式的無線調(diào)制解調(diào)器卡和固定位置路由器。MWR-6300 是一種安裝于燈柱的路由器，用于在客戶端數(shù)量增加時(shí)，保證大面積地域、校園或建筑物內(nèi)部應(yīng)用中的無線覆蓋范圍。

免費(fèi)的網(wǎng)狀網(wǎng)軟件

LocustWorld 公司提供一種免費(fèi)的軟件包，來幫助實(shí)現(xiàn)覆蓋社區(qū)的網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)。該公司的 MeshAP 是一個(gè)開放源代碼軟件項(xiàng)目，運(yùn)行于 Linux 操作系統(tǒng)，并可以把任何兼容 x86 的 PC 轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)客戶端、轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)關(guān)和接入點(diǎn)。LocustWorld MeshAP 提供遠(yuǎn)程管理算法、安全算法和接入算法，來支持各種網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)路由功能。在相鄰節(jié)點(diǎn)建立通信時(shí)，它會(huì)通過簽名的數(shù)字證書來核實(shí)對(duì)方節(jié)點(diǎn)的身份。然后，它會(huì)設(shè)置一個(gè) 2048 比特、密鑰加密的數(shù)據(jù)流。該軟件包括多種功能，使操作者可以決定他們?cè)试S哪些人進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。授權(quán)用戶可以是為永久服務(wù)付費(fèi)的用戶，也可以是臨時(shí)用戶，后者用一種提供固定長度聯(lián)機(jī)時(shí)間的票進(jìn)行登錄。該程序還為每名用戶維護(hù)帶寬概要，以便在網(wǎng)絡(luò)上分配數(shù)據(jù)配額和優(yōu)先權(quán)。當(dāng)用戶消耗因特網(wǎng)帶寬時(shí)，他們會(huì)用盡自己的配額，而當(dāng)他們消耗配額時(shí)，他們的優(yōu)先權(quán)會(huì)下降。這樣，新用戶可以獲得比那些一直在占用服務(wù)的用戶更高的優(yōu)先權(quán)，而公平份額是由可用帶寬資源組成的。一旦用戶超過了自己的配額，該用戶不會(huì)被禁止訪問，但他將不再能夠獲得對(duì)服務(wù)的優(yōu)先訪問。為了簡化網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)設(shè)置，LocustWorld 公司還提供咨詢服務(wù)和硬件，比如 400 美元的 MeshBox，這是一種專用路由設(shè)備，預(yù)先裝載了 MeshAP 軟件。

Tropos Networks 公司提供一種寬帶蜂窩 Wi-Fi 網(wǎng)狀聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，它為電信運(yùn)營商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和服務(wù)提供商們實(shí)現(xiàn)城市級(jí)寬帶無線數(shù)據(jù)覆蓋提供了方便。它的無線網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)使居民和游客能夠從服務(wù)區(qū)的任何地方訪問因特網(wǎng)，只要他們擁有配備標(biāo)準(zhǔn) Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)連接的客戶端設(shè)備。嵌入于每個(gè) Wi-Fi 單元中的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供了關(guān)鍵的智能。它實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)的自我組織和自我復(fù)原。當(dāng)提供商增加新單元時(shí)，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和最優(yōu)路徑選擇會(huì)無縫地把它們集成到網(wǎng)絡(luò)中。服務(wù)提供商們通過在網(wǎng)絡(luò)中的任何地方簡單地連接更多的有線回程鏈路，就能夠擴(kuò)大總?cè)萘俊�Tropos Networks 公司提供室內(nèi)和室外 Wi-Fi 單元設(shè)備，以及操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理軟件。目前有多種蜂窩 Wi-Fi 系統(tǒng)、服務(wù)和支持選項(xiàng)，一般情況下，成本約為每平方公里 7722 至 19305 美元，這取決于地理狀況和射頻環(huán)境。