84631d3e0b6af892ba4be56796aebf89 透天厝最煩惱的就是網路問題了,除了佈線困難外,小套房的無線網路架設思維也難應用在跨樓層環境。考量到無線網路的許多變因、效能及成本問題,有辦法拉網路線還是最實在的。問題就出在於比較老的樓房可能不會預留網路管道,拉明線在路線上的規畫及美觀考量也得費大番工夫,這時如果你購買的無線分享器有橋接的相關選項,就可以派上用場。

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橋接不只是延伸訊號

在網路通訊的領域裡,橋接(bridging/bridge)有不少涵義,最常見的用途就是來當作延伸網路訊號的功能或設備名稱,不管延伸的是無線或有線、實體或虛擬(如VM的應用),都是擴展網路涵蓋領域的一種作法。要玩橋接,「延伸」是一個很重要的概念,因為它代表了2件事:

一、延伸就是增強或增長網路訊號,並期許將節點前的網路速度(或頻寬)耗損降至最低,但不可能將節點後的速度放大至比節點前還高,有線與無線都一樣。舉個最簡單的例子,A節點傳至B節點的訊號強度為40%,B節點將其放大後傳至C節點可達90%,然而C連至A的速度不可能會高於B至A,這點用有線網路來想像會更清楚。

二、除了轉送網路訊號外,節點還可具備NAT機能,簡單的說就是身兼路由器。至於要不要開啟NAT機能取決於要實現的網路架構型態,比如是否建設多層子網路等,這點除了影響到封包的傳送路徑、也會同時決定傳輸效能。

以上2點可做為該選擇哪種橋接方式的前導思考,尤其在無線環境裡,橋接時的效能變數會比有線網路大,甚至比橋接後還慢也不一定,所以如何在效能與便利性間取得折衷是本文重點。

常見的幾種橋接方式

橋接型的網路架構隨處可見,就拿最基本的固網來說好了,很多人會在小烏龜(ATU-R)後面自行加上hub、switch或router之類的設備,再將其訊號分支或廣播給更末端的設備使用。有線網路在橋接時,頂多需要注意路由的設定就可,因為固網的訊號比較穩定,距離的影響力也比無線來得小,反觀無線網路在路由與設備距離的調整上都要更加嚴謹,橋接方式的選擇相對的也更多。

AP 用有線連接無線

AP(Access Point)是橋接家用Wi-Fi的根本。由於目前分享器大多同時具備AP及路由器機能,不少人會將其混為一談。事實上,AP的原始用途只是把有線訊號轉成無線而已,簡單的說就是無線版本的switch,無法像路由器一樣再重新產生一個自己的子網路。

子網路在無線橋接應用裡很重要。要不要讓橋接器後方自成子網路,取決於這個橋接器的任務性質。如果橋接器後方的設備間常需要高速互連(例如2台電腦間的檔案共享),那麼有獨立的子網路是比較理想的,因為封包們就不必繞出橋接器來穿過更上面一層的主分享器再繞回,也就不會受限於前文提過的B端點至A端點間可能比較窄的頻寬,省下不少時間與速度上的損耗。

換個角度看,如果這些設備們多只是為了存取最上層的資源(例如只是要讓它們能透過主分享器上網),那麼再架一個子網路就是多餘的,直接讓主分享器來管理橋接器後方的設備就好,這麼一來上下層的設備間要互連也比較方便,不必再透過路由。

client 用無線連接有線

AP是將有線訊號轉成無線,client則剛好相反。無線訊號比較容易分享,為什麼要再轉成有線呢?轉了也不會變快啊?有時某段距離裡就是無法拉線,需要透過無線傳送訊號,接收端再將其轉成有線來應付後端需要高速傳輸的子網路,這就是client模式最常出現的應用。

在家用網路環境裡,client模式的應用也很常見。比如沒內建無線網卡的電腦,就很需要client來將無線訊號轉為有線,或者是已經有了一張無線網卡、卻想再用另一張有線網卡來連上無線網路做其它事,這些都是client的任務。

repeater 用無線連接無線

針對本文主軸,repeater應是最符合的應用,因為重點就是不要拉線,讓橋接器的兩端都是走無線訊號,在視覺上一定是最乾淨的作法。然而,不想拉線就得犧牲速度,而且無線網路還得設置安全性,以下2點是架設repeater時得先面臨的前提:

前提一:頻寬減半

由於同時得處理2倍的無線訊號,repeater會先吃掉與上一層節點間的一半頻寬,再加上原本就會有的耗損,速度會降很多,可能比沒橋接還慢也說不定。

什麼是一半頻寬?如果repeater與上一層節點的實際傳輸速率是20Mbps,那麼透過repeater就會只剩10Mbps,所以repeater不能與上一層節點距離太遠。然而這10Mbps傳到下一層節點後還能剩多少也會受距離影響,所以架設repeater時,在距離與效能的考量上務必取得平衡,尤其repeater後方不一定只有1台電腦需要無線網路訊號,它該擺哪裡是需要複雜計算的。

前提二:安全設定

只要是無線訊號就會需要設定安全性。repeater既然已經連到了上一層節點,代表它已經通過了上一層節點的安全認證,如果它本身又沒有再做一層安全性的話,等於是門戶洞開。

用最簡單的例子解釋:repeater透過認證取得連上router A的權限,自己本身卻沒設安全機制,這麼一來連上repeater的設備就能透過掩護來連上router A,而且不必再向router A認證一次,整套安全機制於是變成廢材。

所以,只要上一層端點有設安全性,repeater就要跟著設定才安全。

橋接模式的組合示意圖

▲圖中為本文所提到的各種橋接模式所能實現的組合應用,實際上不建議如此組合,因為無線網路環境不宜太複雜。圖中可看出repeater是無線訊號的總匯點,所以最好找台天線跟功率都強一點的來擔當。

有沒有 bridge 差很多

不管是repeater或client,如果只是當成單純的switch用,那麼在名稱上就可加一個「bridge」來識別。於是我們可以歸納出幾個分類技巧:repeater就是完全無線的路由器,repeater bridge是完全無線的switch,client bridge可當作是在主從架構上反過來運作的純AP,client則是再加上路由機能。

需要注意的是,bridge或bridging用在其它功能上時可能又會有不同的解釋(如WDS Bridging),不可一概而論。

看到這裡,應該有些讀者已經躍躍欲試了,然而這裡必須先點出個殘酷的事實:以上的幾個功能,都不是公定的協議或標準,大多數只是分享器裡本就有的功能組合而已。比如repeater bridge與repeater最大的差別就是在開關路由及DHCP機能,名稱差異主要出在細部設定上的不同,倒不是真的有repeater bridge這種特殊的協定。

WDS 集大全尚未完成

WDS也是如此,原本WDS的美意是結合多個無線網路節點來組合以上幾種功能,它一樣會因為動用了repeater機制而減半頻寬,但是在節點間的認證上至少能有比較正規的標準。

以repeater為例,只要repeater能夠連接上一個節點(不管是通過無線網路認證或上個節點根本沒設密碼),不需該節點同意,它就能夠轉送訊號。WDS則是得在被repeat的節點設定repeater的資訊,也就是B要repeat A得經過A同意,有大量設備要橋接時會整齊得多。

只是,百花齊放的功能設定是網通市場的長期亂象,即使有簡單的協議可依循,大多數網通業者總是喜歡在韌體上加油添醋或省油少醋,至今WDS仍然沒有一套公定的標準。即使你買了2台號稱都有WDS能力的分享器,也不一定能夠相容。

沒有支援就刷機吧

橋接方式會因不同的分享器型號、廠牌、晶片、甚至是韌體版本而無法相容,設定名稱也可能會有差異,所以最保守的方法就是一次採購多台相同的機器,而且最好還是經過原廠背書並明列其橋接機能及設定方法的型號,如此一來就算搞不定,也還有原廠能救援。

如果手邊已經有了不同廠牌的機器,倒也不必灰心,這幾種橋接技巧說穿了就只是幾個簡單的步驟設定,沒成功也不會傷害到分享器本身。除非是遇到了功能太過陽春的機種,怎樣都找不到橋接的相關功能,那麼就要第三方韌體出馬了,講得更明白一點,就是要刷機。

典型的橋接器

▲Asus的RT-N12HP有2根9dbi高增益天線,產品本身即強調橋接機能,是隨插即用型的橋接分享器。請注意型號裡需有「HP」才是大天線機種。

  • 產品名稱:RT-N12HP
  • 廠商資訊:華碩電腦
  • 產品售價:電洽
  • 產品網址:http://tw.asus.com
  • 聯絡方式:0800-093-456

ASUS RT-N12HP智慧橋接

怕刷機風險大的話,直接買台主打橋接機能的分享器也是個作法。這類機器通常會有誇張到不行的高功率天線來銜接無線訊號,設定的步驟也非常傻瓜。圖中為華碩RT-N12HP的橋接選項,3個步驟就能設定完成。

 

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(後面還有:實戰repeater架設)

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