實戰repeater架設

前面介紹的幾種橋接方式,以repeater(bridge)及WDS最符合本文主旨,既然都要橋接了,用無線接無線才算是做了全套,同時也是挑戰性較高的接法。由於WDS對於機器的數量及要求比較嚴格,這裡只說明repeater的設定。

相較於WDS,repeater的優點是不必考慮到主分享器是否相容,所以在買機器時,不必2台都得具備repeater機能;在刷機器時,先刷一台就可以。當然了,有能力的話拿2台相同的機器來架設一定最容易,因為選項一致,在某些需要同步的設定上比較不容易出錯,以下就以相容性較廣的DD-WRT作說明。

刷機步驟力求精準

刷機的風險大家都了解,這裡就不必重提,而且安裝第三方韌體同樣會受到各種機器、型號、廠牌、晶片,甚至是韌體版本的功能限制,並不是每台機器刷完後就會享有完全相同的機能,麻煩的是這部分也沒有什麼辨別的訣竅,事先比對韌體官方的相容性列表是最實在的作法。

分享器的第三方韌體有2大主流,分別是:DD-WRT與Tomato,前者的應用性及資料庫都比較齊,官網有不少教學文件可參考。也因為如此,詳細的刷機流程及功能操作就不能放在這裡騙稿費了,以下只針對幾個比較重要的步驟做提醒。

一、請務必照著刷機步驟的流程來操作

每個步驟都要十分確實地做到,不可省略因為自己裝懂而覺得沒差的操作步驟,或更改次序、遺忘細項設定。

二、分享器的重開機動作該幾秒就要幾秒

在刷機前,將分享器重置回原廠設定(Restore Default)及重開機(Reset)這2個動作要嚴格執行,主要並不是關係到韌體的刷機成敗,而是避免機器變成磚頭。重開機不只是重插電源這麼簡單,請詳閱說明書,確保分享器裡的記憶體已被清空。

三、確認韌體版本及檔案正確性

韌體版本會隨著分享器的核心晶片而不同,但這不代表使用相同晶片的分享器就一定能用同一版韌體。韌體下載後請利用壓縮工具檢查檔案正確性,並透過實體網路線上傳至要刷機的分享器,以免刷到一半因為檔案錯誤而死機。

虛擬網卡是設定核心

刷完機後一樣要再重開機一次,把分享器裡頭的記憶體清空是好習慣。完成後就能進入韌體介面開始設定,因為橋接只是一堆分屬不同功能區域的設定選項組合,所以在韌體介面裡並沒有大分類,但不脫「Basic Settings」、「Wireless Security」、「Advanced Settings」這3個部分。

一開始,先到Basic Settings裡設定SSID,而且要設定2個,但為什麼要設定2個呢?repeater的原理其實很簡單,它是利用多重無線網路介面來同時扮演client與AP的角色。若以訊號的傳遞流程來解釋,在client模式下,網路封包會先經由無線NIC(Network Interface Controller)接收,然後再從有線NIC出去,AP則剛好相反。至於repeater因為兩端都得走無線訊號,但是無線NIC只有1個,所以要再新增1個虛擬的無線NIC來共享實體NIC資源。

在集合式無線網路環境裡,無線節點間需要藉由套用相同的SSID及頻段、加密模式來使自己成為路由中的一部分。無線節點可以是任何具備無線NIC的裝置,比如手機、筆電或USB網卡,這也是為什麼在連上某個無線網路前,要先輸入或指定特定的SSID、然後再通過不同的認證才能成功連線的原因。

所以了,repeater要連上主分享器的無線網路,在實體NIC的部分得填入與主分享器完全相同的資訊,包括SSID、頻段、加密模式等等。至於虛擬NIC因為要把訊號分享出去,所以也要再照表操課填一次,這些步驟其實只是把我們平常連上無線網路的過程手動化而已,厲害一點的玩家甚至可以寫Script來完成。

要特別注意的是,虛擬網卡的SSID最好設成跟主分享器不同,之後管理或連線時才不容易造成混淆,儘管部分機器可能允許你設成相同的SSID。

接下來,再視情況決定是否給予其路由器機能,就能實作出repeater與repeater bridge。

看到這裡,聰明的讀者一定已經查出端倪:如果電腦裡有2個無線實體NIC(比如2張無線網卡),那麼做repeater是否就不會減半速度?是的,如果剛好有必須不間斷開機的電腦,裝多張網卡加幾支大天線確實可實現多重不減速橋接,甚至還能套用更複雜的頻寬管理及路由機能,只是比較浪費電罷了。

子網路設定不重疊

比較會有問題的可能是NAT。基本上有線網路怎麼設,無線網路照做即可,兩者在路由設定上的規則是一樣的。只是前面有提過,repeater是用無線橋接訊號,讓封包跨太多層節點會大幅影響到傳輸速度,所以還是得看設備間的傳輸策略而定。

NAT的設定重點有幾個,首先是得決定repeater的角色。如果只是要使它成為單純的無線switch,那麼就幾乎不必做任何設置,也就是repeater bridge。至於要進一步實現路由機能的話,在DHCP的設定上要特別注意封包的轉送路徑。

repeater的WAN IP是主路由器給的,LAN IP則是自己指派。在指派子網路的IP範圍時,請使用與上層路由器不同的class C數字,比如主路由器的LAN IP是192.168.1.1,repeater最好就設為192.168.2.1,並在子網路遮罩的部分填入255.255.255.0,如此一來repeater後方的設備才連得上repeater前方的機器。

repeater與repeater bridge的子網路環境

圖中紅線代表封包的傳送路徑。repeater有自己的子網路,連線到repeater的無線設備間對傳速度較快。repeater bridge則是銜接上一層的子網路設定,所以每台設備間的傳輸都會經過最上層的分享器。

透天厝、大空間網路環境救星:無線網路橋接觀念分析與攻略

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計算出最適擺放位置

至於要讓橋接器放哪裡,有個公式可依循。假若主分享器到電腦的速度為A,到repeater的速度為B,repeater再到電腦的速度則為C,那麼架設時B一定得是A的2倍,因為repeater會吃掉B一半的頻寬。至於C一定也得大於A,所以repeater跟電腦間的距離也得加入計算。

基於此點,我們可以利用二分法來調整repeater的位置。 首先取得主分享器到電腦的極速(因為這兩者的位置是固定不變的),隨即再移動repeater至能達到2倍該速度的地方,以此為根據點向主分享器靠近,直到電腦端能取得的速度達到最大值為止。repeater與主分享器的距離是影響橋接效能的首要關鍵,靠得太遠或太近都會讓repeater形同虛設。

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▲repeater與主僕設備間的理論傳輸速度對比圖。圖中C一定小於或等於B的二分之一,所以B一定得是A的2倍以上才有意義。

架構盡量簡化為佳

repeater能不能再接repeater?可以的,綜觀幾種橋接模式,只要組合恰當、精準、且不考慮訊號的衰減,那麼要讓無線網路一直無限延伸下去並非不可能,不同的橋接模式也未必無法混搭。比如repeater的效能減半問題可以靠client加AP的組合來解決,只是這麼一來就要多架一台機器。

DD-WRT設定步驟

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▲Wireless Mode裡得選擇正確的模式,Physical Interface的其餘部分與主分享器填入同樣的資訊,再按下下方的「Add」新增一個虛擬介面,並照內文操作。

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▲加密的部分建議讓2個介面完全相同,包含加密方式及密碼。

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▲在路由的部分視橋接類型開啟或關閉DHCP Server,如果是repeater bridge,在Gateway要填上與主分享器相同的位址。

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▲如果是repeater bridge,記得在路由設定中再將其指定為「Router」,其餘選項不必更動。

(後面還有:番外篇:HomePlug、HomePNA)

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