引入
最近在學校拿了一門和Wi-Fi相關的課程，現在學期過半，整體的感受是：不學不知道，一學嚇一跳。其實從 “有綫網路 (Wired Network)” 跨度到 “無綫網路 (Wireless Network)” 的過程中, 因爲傳輸媒介從物理上存在的“綫”變成了“空氣”，很多複雜的因素都被考慮在專門爲 Wi-Fi 量身定制的 IEEE802.11 網絡協議中，未來會專門出一系列文章來討論"無綫網絡"這個話題。也算是對我學到知識的一個系統性的總結。
然而，今天這篇文章主要是想集中談談 IEEE802.11s 這個專門為 無綫Mesh網絡特定的網絡協議。
目錄
- 什麽是Mesh
- 節點的分類
- WMN 的分類
什麽是 Mesh
Mesh的全稱是無綫Mesh網路 （Wireless Mesh Networks， WMN)，這種網絡的特性是每個節點和相鄰節點之間可以相互溝通。 Mesh一词最初是指所有的节点都与其他所有的节点相连，但大多数现代Mesh網絡只连接一部分节点。
Mesh 網絡可以看作是 Multi-hop Ad-hoc 网络的升級, 每个节点也作为一个路由器，代表其他节点转发数据包到预定目的地。關於 Wireless Ad-Hoc Network 和 Multi-hop 也是很重要的内容，後面會專門出文章著墨重點解釋。
Mesh 網絡补充并改善 WPAN、MANET、WLAN 和 WMANs 的性能/成本。
專有名詞的注解
- Wireless Personal Ad-hoc Network (WPAN) 無限個人通訊網絡
- Mobile Ad Hoc Network (MANET) 移動無綫網絡
Multi-hop 無綫網絡中四個不同分支之間的關係
Mesh 與 MANET & WSN 的對比
從表中可以看出來 WMN 提供的帶寬更大， 節點的移動性更加多樣化（可以是固定節點或者是移動節點）。與MANET不同的是，WMN一般是由結構性的網絡框架支援的，這也印證了爲什麽說大多数现代Mesh網絡只连接一部分节点，因爲除去節點的部分仍是由傳統有結構的網絡構成的，其中和 Internet 連接的節點一般被稱作 Gateway Node。這個部分後面會用圖片來説明。
節點的分類
WMN 中的節點可以分成兩類， 分別是:
- Mesh Router
- Mesh Client
Mesh Router
Mesh Router 功能上和傳統的無綫接入點Access Point (AP) 功能相似， 新加入的mesh routing功能可以更好支援無綫網絡中 multihop 節點之間的交流。
Mesh Client
Mesh Client 功能類似於Client WMN 中的路由器。通常只有一個無綫交互接口。
WMN 的分類
Mesh 無綫網絡按照功能劃分爲三類， 分別是
- Infrastructure / Backbone WMNs 有結構的中心網絡
- Client WMNs 外圍的客戶端 WMN
- Hybrid WMNs 上述兩者混合使用
Infrastructure / Backbone WMNs
有結構的WMN網絡一般是作爲整個 Mesh 網絡的核心，有多個Mesh Router （無綫連接）組成，可以讓其他外圍 Mesh Client 設備連接 Internet。其中帶有Gateway 功能的Router， 又稱爲 Mesh Router with Gateway/Bridge 是可以直接用來連接互聯網的。
這個無綫網絡的框架結構可以通過算法自我配置和自我修正每個Router之間的連綫。Mesh Router 上的無綫鏈接一般爲異構形式，一般一條無綫網用來連接整體架構，另一條用來鏈接 Mesh Client 和Router。
Client WMNs
Client Mesh 之間的連綫比較簡單，多爲 peer-to-peer 點對點連綫。Client節點連接的網絡一般可以為用戶應用提供路由和配置功能。一個信息包（packet）一般會從一個節點經過多次跳躍到達終點。
Hybrid WMNs
混合使用的WMN一般由 Client WMN 和 Infrstructure WMN 合并而成。 連接網絡的部分仍舊通過 Infrastructure WMN進行， 可以支援的聯網種類有： WiFi, WiMAX, Cellular 和 Sensor Network。Mesh Client 會通過 Mesh Router 或其他的 Mesh Client 進行聯網。現代生活中大部分的實際應用采用的都是這種 WMN 架構。
後記
後續會再出一篇文章討論 WMN 在現實生活中的實際應用， 以及專門為 WMN 新增的 IEEE802.11s 協議。在IEEE802.11s 中，會重點討論 混合Mesh無綫網絡協議 Hybrid Wireless Mesh Protocol (HWMP)
