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TUhjnbcbe - 2023/10/8 17:08:00

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Ubnt的家庭无线WI-FI漫游组网方案大家一定都听说过,下面我们来分享一下利用UBNT的UniFi全家桶AC+AP来构建无缝漫游的家庭无线WIFI网络具体过程。

几年前大家的上网需求还停留在“可有可无”,即使要联网也会主动凑到路由旁边以获得更好的WiFi信号;但随着智能手机的普及,日常家庭活动都是抱着手机、平板、笔记本等移动设备上网,主动凑到路由身边已经不能满足需求;再加上智能家居普及度增加,家里的每一个角落都有设备需要联网,例如生活阳台的洗衣机,大阳台上的吸顶灯,卫生间的马桶等。

WiFi信号覆盖形成矛盾。因此在绝大部分家庭中单一的路由肯定实现不了全屋WiFi信号覆盖,于是就出现了各式各样的WiFi覆盖方案。

家庭无线覆盖方案

大致分为三种。

第一种:无线中继或桥接,优点是部署简单价格便宜;缺点是体验差,无法无缝漫游;

第二种:AC+AP,优点是稳定性好,酒店多数使用这种方案,无缝漫游;缺点是必须要提前布线;

第三种:Mesh网络,优点是部署简单灵活(可有线可无线),无缝漫游漫游;缺点是市面假Mesh路由较多,高端Mesh产品价格较贵,且兼容性有待提升;

可以看到,三种方案中每一个方案都是依靠多个设备来实现大面积的信号覆盖,那么这里又要引出一个新的名词:WI-FI无缝漫游。

WI-FI无缝漫游

WiFi技术一台用户终端设备,例如一台手机,通常是通过连到一个无线接入点(ACCESSPOINT/AP)来获得网络服务的。但是一个AP所能覆盖的范围是有限的,再结合无线上网的流动性特点,终端设备的使用者(例如拿着手机的你)可能很快会移动出当前所连的接入点的信号覆盖范围。这时就需要有一个新的、距离更近的AP“接手”,这样终端设备(例如你的手机)就能连接到这个新的无线接入点从而保持其原有的上网服务。

简而言之就是无线终端设备(例如你的手机)从当前AP换到另一个AP并保持网络连接的过程,被称之为漫游。

而漫游又分为有缝和无缝漫游。最常见的有缝漫游是将2个以上的WiFi节点的SSID名称及密码设置相同,这种在一定程度上也能实现信号切换,但它的切换过程中经历了断网、IP改变等,所以如果此时你正在玩王者荣耀或者视频通话,那么你一定会被迫掉线和卡顿,这种漫游就会变得没有意义。

所谓的无缝漫游是在AP与AP间的切换时间控制在毫秒级,基本不掉包,在业务运用上感受不到有任何停顿。也就是说我们在房间任意走动,其实此时手机已经从AP1切换到AP2,再从AP2切换到AP3,但是我们感受不到任何的网络变化,一如既往的流畅。目前全屋WiFi方案二和方案三都可以做到。

其实在无缝漫游中技术人员还整出了快速漫游方案,也就是我们所说的.11k/v/r协议,但是快速漫游要想实现必须AP和终端都得支持.11k/v/r协议。这里就不做讨论。快速漫游的原理简而言之就是.11k/v/r协议让漫游从被动变为主动,主动去寻找更好的信号AP,同时减短了AP检查密钥4次握手过程。

大家如果对.11k/v/r协议感兴趣的话,这里提供一个工具可以帮助大家去查看自家的路由是否支持.11k/v/r协议。工具名称是:WinFi。

无缝漫游WI-FI方案:

从漫游的层面来看,WiFi方案一已经被时代淘汰,这里也不做讨论。

方案二和方案三则相差不大。但相比方案三的Mesh协议,AC+AP方案二诞生的时间更长,虽不能说AC+AP方案一定比Mesh方案好,但从用户反馈和实际体验来看,AC+AP方案显然更加成熟。

如果说你家的装修已经很完善且短期不会重新装修的话,每个房间已经有布网线的话,那么方案二和方案三可以任选;如果每个房间没有布网线呢?那么几乎没得选,只有方案三。

如果说你的房子正在装修或者还未装修,强烈建议布网线,并且是6类网线起,有条件的话上超6类网线(需要接地做屏蔽哦),有了网线就回到了上面情况。

AC+AP无缝漫游为何选择UBNT?

从市场反馈来看,AC+AP全屋WiFi做得较好的厂商主要集中在Aruba、Ruckus、思科cisco和UBNT这四家。这四家有一个共同点,那就是设备都不便宜(当然贵有贵的道理);而四家的区别在于Ruckus入手门槛低,但设备造型那是真心传统;玩Aruba需要有一定的网络知识,思科cisco则需要技术大神才能玩得通。

之所以选择UBNT一是因为颜值实在是太高,再加上UniFi的界面十分炫酷,综合体验最好。并且UBNT一直从事企业级网络服务,稳定性上还是很靠谱,要知道国内诸多大型赛事都是由UBNT提供方案。

科普内容到此就结束了,下面就正式进入“UBNTAC+AP全屋WiFi改造”流程,当然我们也可以称之为UniFi系统搭建,毕竟UBNT官方就是这么叫。

设备选择

一套完整的家庭AC+AP方案设备包含光猫、路由器、交换机、控制器(AC)、AP网线。而我这次则选用了UBNT的全家桶,也就是说路由器、交换机、控制器(AC)、AP这三者都是来自UBNT。

光猫:采用的是电信宽带自带的。目前深圳电信主要由华为和TP两家提供光猫设备,两者是半斤八两。所以有条件的话可以自行购买华为光猫进行更换;如果没有条件的话也建议利用路由拨号,电信光猫只做光转电用途。因为按照经验来看,光猫在拨号情况下兆以上带宽满负载跑一会就会导致负载过高重启。

路由器:选用UBNTUSG千兆网关路由器作为主路由。作为一款纯路由来说,UBNTUSG最大的好处便是稳定,有着极强的数据包处理能力,家庭正常使用几乎不需要重启。有人会说为什么不选用UBNT的ERLite-3?没错,ERLite-3性能更强,但是它拥有自己的管理界面,对于UniFi系统并不友好,没法实现统一控制。

交换机:采用的是UBNTus-8-60w千兆可网管PoE交换机,拥有8个千兆口,其中4个带PoE供电。这也是UniFi中的一员,可以利用UniFi进行统一管理。考虑到此次改造我只配备了两个AP+一个控制器,所以四个PoE供电口还是满足的。即使考虑到后期加装AP,我家也只有3个房间有布网线,也恰好够用。

控制器(AC):控制器对于我来说只是为了管理和实时监测,所以我选用的只是UCKUC-CK。控制器除了统一管理UniFi、实现设置定时备份(拥有一个TF卡槽+一张8GTF卡)外,还能远程访问UniFi后台,全天候查看后台运行状况。

AP:选用了UBNT的UniFiUAP-FlexHD,也是目前UBNT中配置最高最昂贵的。造型上脱离了面板设计,采用了更加美观的圆柱体样式,由PoE供电;安装方式也比较多样化,可以正常的放在桌面,也可以实现吸顶式安装、抱杆安装和壁挂安装;信号方面2.4G实现了2*2MIMO,5G则是4*4MU-MIMO,双射频Wave2技术。

拓扑图

UniFi的硬件布局比较简单,按照正常流程走即可,第一步:利用网线将光猫的千兆LAN口连接到UBNTUSG路由器的WAN1口;第二步利用网线连接USG路由器LAN1口与us-8-60w交换机的任意口;第三步就是将多媒体箱中每个房间的网线连接在us-8-60w交换机的PoELAN口;第四步将控制器(AC)连接到us-8-60w交换机的PoELAN口;第五步将两个AP分别安装在房间的网线口上;

此时整个硬件布局就已经完成。前面四步每家都一样,第五步可能有所不同,上图就是我家的户型图,考虑到AP数量有限和整体房间布局,我把两个AP(UniFiUAP-FlexHD)分别放在了客厅和书房,分别在图中的红色圆圈处。

UniFi系统后台

不同于市面上任何一款路由器的后台管理UI,UniFi的后台本就是为企业用户而生,所以在UI布局、设备管理、操作配置等方面有着鲜明特色,点击任何项目都可以实时反映设备真实的使用情况,为了实现更好的观感,网络状态是由仪表图示、折线图、条形图等图表组成,一眼就能看清整个家庭网络实况。

为了给大家一个更直观的展示,下面我就以我家的为例,带大家参观下UniFi的后台。在进入后台之前我们需要做基础的配网操作。首先通过USG路由默认的后台地址“..1.1”对路由进行配网,根据自身的实际情况来选择上网方式,例如我选择的就是拨号上网,电信光猫只负责光转电。

USG路由配置完成后需要找到分配给UCKUC-CK的网址,正常情况下UCKUC-CK的设备名称会显示为“UniFi-CloudKey”,找到对应设备下的网址即可,而这个网址就是整个UniFi的本地后台管理地址,例如我的就是“..1.”。

在浏览器中输入上述网址即可进入初次使用的教学流程,大家根据提示一步步操作即可,中间会引导注册UBNT账户,这里比较建议去注册一个,因为一旦拥有UBNT账户后即可远程访问和操控家中的UniFi系统。进入后台手动点击下接受AP入网,系统就会自动配置AP,稍等片刻,整个UniFi系统即可运行正常。

在教学流程中有一个值得UBNT改进的地方,那就是整个引导流程都是英文,而非中文,并且没有提供语言切换功能,只有进入后台之后才支持更换语言选项。

UniFiUI看起来比较简洁炫酷,最左侧便是功能栏,点击相应图标,即可跳转到不同的状态显示页面。例如首页便是“仪表板”,仪表板主要显示系统运行状况和网络状况。例如第一行就简单明了的告诉你当前系统状况,接下来分为左右两栏。

左侧是ISP负载情况,其中包括系统历史吞吐量和历史延时。在“ISP负载”模块右上角还有一个“测速”按钮,但这里的测速仅供参考,因为UBNT的测速服务器均在国外,这里的测速结果都要远低于正常值。

右侧则是网络状态模块,同样是文字标注的结论,往下是网络拓扑图,可以看到我使用的路由是USG-3P,一台交换机,两个AP,目前联网终端数为27。

接下来就是一个WiFi信号分布图,主要就是信道分布,2.4G频段下,两个AP分别占据了6号和11号信道;5G频段下,两个AP分别占据了44号和号信道。

以上这些就是UniFi系统的整体运营行状况的UI界面,这部分并不接受个性化定制。其实在页面的右上角还有一个“黑暗”和“明亮”的主题切换按钮。

再往下走就是“仪表板”的定制化界面,系统默认是“WiFi指标”,从名字上就能看出这里主要显示WiFi信号相关的情况。同样大致分为左右两栏,左侧是WiFi异常情况和接入失败信息;右侧是AP重传率、Airtime、丢包情况和WiFi客户端、重连时间。

这里的整个模块可以根据我们自身需求进行定制化,例如我做了一个“自定义”模块,在这个模块下我可以直观的查看WiFi概况、AP的干扰情况、信道利用率、流量统计、应用程序流量使用排行、流量类型排行等等,可以看到我家最大的流量就是流媒体,占到了总流量的一半左右。

测试:

走位情况:从D——A(第一次漫游),A——E(第二次/第三次漫游),E——A(第四次漫游);

第一次漫游:从次卧(目前是书房)AP的5G信号切换到客厅AP的5G信号,耗时64ms;

第二次漫游:从客厅AP的5G信号切换到次卧(目前是书房)AP的2.4G信号,耗时53ms,丢包1个;

第三次漫游:从次卧(目前是书房)AP的2.4G信号切换到主客厅AP的5G信号,耗时56ms;

随后我又对王者荣耀的网络延时做了测试,按照上面同样的走位(疑惑的类似的漫游情况),整个测试过程中,最大延时达到了ms,平均延时是31.40,网络抖动7.19,丢包率是零。

UBNT的组网设备最好还是去某东看看:

UBNT双频无线AP千兆家用UniFiUAP-AC-PRO企业别墅WiFi覆盖大功率京东¥购买已下架

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