802.11ac是否會(huì)令后院起火?
如今,業(yè)內(nèi)似乎都在為新的802.11ac標(biāo)準(zhǔn)困擾。
現(xiàn)在802.11acWave 1已經(jīng)展開,廠商們承諾在5GHz頻段上實(shí)現(xiàn)1.3Gbps的傳輸速率,在每個(gè)接入點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)高達(dá)1.75Gbps的接入速率。然而,突然之間,全行業(yè)都在關(guān)注AP回傳網(wǎng)絡(luò)可能存在的瓶頸問題。換句話說,單一的千兆以太網(wǎng)上行鏈路是否足以保障各個(gè)接入點(diǎn)?
答案很簡(jiǎn)單,“是的”,不僅是對(duì)Wave 1,也包括11acWave 2。原因如下:
現(xiàn)實(shí)中不會(huì)出現(xiàn)理論***值。
盡管11acWave 1有望達(dá)到聚合1.75Gbps的理論速率,真實(shí)世界里很難達(dá)到理論***值,而且也不會(huì)達(dá)到。
1.75 Gbps是數(shù)據(jù)速率。然而真正的TCP吞吐量(也就是用戶所體驗(yàn)到的),歷來都是數(shù)據(jù)速率的50%左右。隨著11n/ac幀聚合和其它方面的改進(jìn),即使是在***環(huán)境中,也只能實(shí)現(xiàn)65%左右(通常只出現(xiàn)在單一客戶測(cè)試中)。所以僅為討論目的,理論值的65%是可能實(shí)現(xiàn)的,也就是1.15Gbps左右。
所以,假如:
只有3 x 3:3客戶端設(shè)備,一個(gè)在2.4GHz頻段,一個(gè)在5GHz頻段
有非常良好的射頻條件,沒有鄰居及其它射頻干擾
有能夠產(chǎn)生維持700Mbps的TCP應(yīng)用程序
100%上行或下行的TCP應(yīng)用程序
那么也許能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)千兆回程,至少人們是這樣爭(zhēng)論的。
但在現(xiàn)實(shí)世界中這是不會(huì)發(fā)生的。
客戶端設(shè)備組合并不能支持***性能。
如果網(wǎng)絡(luò)是由全部都支持80MHz信道(在5GHz頻段)和三空間流的客戶端設(shè)備組成,那可能存在像星星排成一列的這種偶然性,雖然可能性很小。
回到現(xiàn)實(shí):
1. 會(huì)有一些單流的客戶端設(shè)備,如手機(jī)和平板電腦。
2. 會(huì)有一些雙流的客戶端設(shè)備,如平板電腦和大多筆記本電腦。
3. 會(huì)有一些不支持11ac***值的11a/g/n設(shè)備。
4. 會(huì)有一些客戶的服務(wù)區(qū)域距離接入點(diǎn)超過3米,因此具有較低的數(shù)據(jù)速率。
所以,只要網(wǎng)絡(luò)上有任何這類客戶端設(shè)備(也確實(shí)有!),那么就可以和千兆飽和惡夢(mèng)吻別了。網(wǎng)絡(luò)上的每一個(gè)低性能客戶端都將降低平均通話(airtime)效率,令千兆壓力條件不復(fù)存在。
別忘了以太網(wǎng)是全雙工的
比較Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)速度和以太網(wǎng)速度時(shí),必須記住Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)是半雙工的。所有通話(airtime)傳輸都是由上行鏈路和下行鏈路共享的。因此,如果存在一個(gè)理論***信道容量,必須將其劃分為上行鏈路和下行鏈路。相反,以太網(wǎng)是全雙工的,同步有1Gbps的上行鏈路和1Gbps的下行鏈路。因此,要真正給這個(gè)千兆鏈路帶來壓力,就得推入所有Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)客戶端的全部上行鏈路或全部下行鏈路流量。同樣,在現(xiàn)實(shí)情況中,這是不會(huì)發(fā)生的。
應(yīng)用軟件不會(huì)給1Gbps的回程鏈路帶來壓力
再考慮到客戶端設(shè)備性能的局限性,極少數(shù)的客戶端應(yīng)用程序和服務(wù)能產(chǎn)生突發(fā)的、一致的、高于700Mbps的負(fù)載需求。但同樣,這不是單一客戶端設(shè)備潛力的問題,而要綜合所有來往流量共享通話(airtime)傳輸?shù)目蛻舳嗽O(shè)備的潛力。
高密度不會(huì)給1Gbps帶來壓力
乍一看,高密度網(wǎng)絡(luò)似乎會(huì)帶來千兆壓力,因而更容易達(dá)到網(wǎng)絡(luò)***值。然而,如果這么說的話,高密度情況更可能有不支持協(xié)議***值的單流移動(dòng)設(shè)備,從而造成重試和非數(shù)據(jù)負(fù)荷的通話(airtime)傳輸壓力,使得總的網(wǎng)絡(luò)潛能下降。
今天大部分網(wǎng)絡(luò)其實(shí)都無法交付承諾
有多少網(wǎng)絡(luò)能提供超過1Gbps的WAN鏈路,并可以交付基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)/應(yīng)用?如今,可以通過云計(jì)算進(jìn)行交付,而且大多數(shù)基于客戶端的應(yīng)用程序都使用云計(jì)算服務(wù)。
本地局域網(wǎng)的應(yīng)用程序/服務(wù)器更有可能持續(xù)處理1Gbps。試問如下情況是否多見:應(yīng)用程序在特定方向需要超過1Gbps的速率,并且它是獨(dú)立運(yùn)行的,同時(shí)沒有其它客戶端設(shè)備產(chǎn)生流量?答案是不言而喻的。沒有。
成本永遠(yuǎn)是王道
從商業(yè)角度考慮,很難相信有人愿意為所有接入點(diǎn)達(dá)到10GbE邊緣花錢,也沒人愿意在更高等級(jí)的Cat7布線上花錢(說實(shí)話Cat 6可能更合理一些)。顯然,為每個(gè)有鏈路聚合的接入點(diǎn)布多個(gè)銅纜成本過高。只要給預(yù)算負(fù)責(zé)人看一下單個(gè)成本較低的1Gbps鏈路在現(xiàn)實(shí)中遇到飽和狀況的可能性,預(yù)算負(fù)責(zé)人就會(huì)像毫不猶豫地否定這個(gè)決定。因此,如果講技術(shù)上說不通,從成本上考慮總是說的通。
802.11acWave 2又如何?
所有跡象都表明11acWave 2 AP是三流(仍然)或更有可能是4×4:4流(5GHz上1733Mbps)。這些AP還能支持更高數(shù)據(jù)速率的160MHz信道。因此,Wave 2千兆回程已經(jīng)足夠的理由是:160 MHz信道最適合于小型辦公環(huán)境,將其納入企業(yè)級(jí)產(chǎn)品是不實(shí)際的。此外,大多數(shù)企業(yè)客戶端設(shè)備都不太可能支持160MHz的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)信道。
第4串流不會(huì)改變現(xiàn)實(shí)中的吞吐量壓力
考慮所有此前關(guān)于客戶端組成、應(yīng)用需求、回程問題,以及高密度等問題的討論,接入點(diǎn)的額外空間流對(duì)回程鏈路幾乎或完全沒有影響。即使有,也幾乎沒有客戶端能率先支持4個(gè)空間流。每個(gè)接入點(diǎn)的總吞吐量將繼續(xù)受到低、中性能客戶端的限制,即使是高性能客戶端也很難產(chǎn)生近1Gbps的單向TCP流量。
多用戶MIMO也不會(huì)增加***回程壓力
現(xiàn)在你可能會(huì)想MU-MIMO或接入點(diǎn)同時(shí)與多個(gè)客戶端進(jìn)行通信的能力,有可能改變這一切。然而不會(huì)。
毫無疑問,如果有許多單流客戶端設(shè)備,并且下行流量占多數(shù)的情況下,MU-MIMO會(huì)提高通話(airtime)傳輸效率。但是,接入點(diǎn)還是只有4個(gè)空間流,而且不是每個(gè)傳輸都用MU-MIMO。在許多情況下,MU- MIMO傳輸將同時(shí)只用在兩個(gè)單流客戶端上,這離千兆上限還差的很遠(yuǎn)。
每個(gè)人都有鄰居
Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)性能幾乎總是依賴于射頻條件。盡管在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中,Wave2的***數(shù)據(jù)傳輸可以接近千兆上限,問題是,與此相同的高性能網(wǎng)絡(luò)必須與鄰居分享通話(airtime)傳輸。展望未來,仍會(huì)有大量的802.11n網(wǎng)絡(luò)存在,這將不可避免,因此必須面對(duì)向后兼容的現(xiàn)實(shí)。
別再為千兆煩惱了
這個(gè)故事的寓意是這樣的:理論環(huán)境可能造成單個(gè)千兆回程的壓力,但在現(xiàn)實(shí)世界中,客戶端組成、射頻環(huán)境、應(yīng)用需求和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施意味著高性能全雙工的千兆鏈路滿負(fù)荷飽和是不可能的。那些憑借理論環(huán)境和論據(jù)就想說服客戶升級(jí)有線網(wǎng)絡(luò)的說法并不成立,所以別再為千兆煩惱了。