OpenWrt 上的 Wi-Fi mesh：设置和拓扑

OpenWrt上搭建Wi-Fi Mesh网络：从拓扑结构到配置详解

OpenWrt上的Wi-Fi Mesh网络利用802.11s协议构建自组织结构。每个节点充当中继器，通过最优路径路由流量。这与传统中继器不同：在Mesh网络中，数据仅沿必要路径传输，从而最小化负载。

物理拓扑决定设备放置，而逻辑拓扑定义数据包路由。主要类型包括：

• 总线型：顺序连接，节省线缆，但中断会分段网络。
• 环型：闭合的总线型，对单点故障具有弹性。
• 星型：每个节点连接到中心枢纽，隔离故障但需要更多线缆。
• Mesh型：多重连接，通过备用路径实现自愈。

在无线Mesh中，L2层的Mesh与客户端的星型拓扑结合。回程是路由器之间的无线骨干网。

设计节点布局

几何布局比发射功率更重要。如果所有节点都能相互看到，会发生干扰：节点通过CSMA/CA竞争空中时间，将吞吐量降至最低（“Mesh死亡”效应）。

最优布局规则：

• 每个路由器恰好看到两个邻居——最大化空中时间，形成总线拓扑。
• 闭合为环型以提高容错性和负载均衡。
• 在关键点添加第三个邻居以实现冗余。

示例：

• 2个节点：任意放置。
• 3个节点：WAN路由器位于中心。
• 4个节点：在狭长空间中——线性排列，WAN位于第2或第3位；否则，第一个看到第2和第3个，它们看到第4个。

安装前绘制示意图，考虑墙壁和干扰。

802.11s理论与多AP的区别

Mesh（802.11s）不仅仅是多个接入点上的SSID。节点交换管理帧以进行发现、路由（HWMP）和度量。支持多跳流量。

与基于控制器的系统（如CAPWAP）的区别：

• 无需中心节点的自组织。
• 故障时自动重新配置。
• 本地流量路由。

在OpenWrt中，Mesh通过/etc/config/wireless中的wifi-device和wifi-iface部分配置，使用mesh_id选项。

OpenWrt中的基本Mesh设置

在主节点（网关）上：

config wifi-device 'radio0'
    option type 'mac80211'
    option channel '36'
    option hwmode '11a'
    option path 'pci0000:00/0000:00:00.0'
    option htmode 'HT80'
    option country 'RU'

config wifi-iface 'mesh_backhaul'
    option device 'radio0'
    option network 'lan'
    option mode 'mesh'
    option mesh_id 'my_mesh_net'
    option encryption 'sae'
    option key 'mesh_password'
    option mesh_fwding '1'

在叶子节点上类似，但没有WAN。所有节点共享相同的mesh_id。

对于客户端：

config wifi-iface 'ap_client'
    option device 'radio1'
    option mode 'ap'
    option ssid 'ClientSSID'
    option encryption 'psk2'
    option key 'clientpass'
    option network 'lan'

分离无线电：一个用于回程（5 GHz），另一个用于客户端（2.4 GHz）。

漫游与参数优化

无缝漫游需要802.11r/k/v。在OpenWrt中：

• option ft_psk_generate_local 1用于FT。
• option ieee80211r '1'。
• 所有AP上设置option mobility_domain 'abcd'。

关键参数：

• option max_neightbours 32——邻居限制。
• option mesh_rssi_threshold 0——发现阈值。
• option metric_mode 'default'——路径选择（空中时间）。

测试RSSI：回程目标为-20至-60 dBm。

扩展与监控

网络超过10个节点需要VLAN用于回程、QoS（cake/sqm）。监控：使用batman-adv over mesh或LuCI统计。

问题与解决方案：

• 速度低——减少邻居，优化信道。
• 故障——检查环型拓扑。
• 过热——双无线电，通风。

关键要点：

• 按“2个邻居”规则放置节点以提高空中时间效率。
• 使用环型拓扑实现容错。
• 分离无线电：5 GHz回程，2.4 GHz客户端。
• 启用802.11r实现无缝漫游。
• 监控RSSI和空中时间以进行优化。

— Editorial Team