交换机和Wi-Fi在无线网络当中扮演什么角色

为什么说交换机是强大的Wi－Fi部署中的关键部分。让我们分析一下大连东软信息学院的网络升级案例。该学院下设14个教学机构，拥有在校生14，000余人，总建筑面积达39．9万平方米。此前由于运营商投资有限，采用的解决方案仅能解决最基本的无线接入需求。随着时间的推移，无论从网络的可用性、连接的稳定性，乃至网络连接的速率，都已无法满足学校师生的需求。

Ruckus Networks公司对大连东软信息学院的校园网络进行了全面升级，覆盖区域包括全部25栋宿舍楼，以及教室、图书馆、食堂等公共活动区域，共计部署了1500多个Ruckus接入点，以及65台以太网交换机Ruckus ICX 7150和Ruckus SmartZone虚拟WLAN控制器。

Ruckus ICX 7150系列交换机的低延迟、无阻塞架构可以确保对视频、统一通信、VDI 和移动应用等要求最高的内容实现理想的吞吐量，将它与Ruckus智能Wi－Fi接入点进行组合配置，不仅获得千兆级的数据传输速度，还实现了更强大的性能和更稳定的网络连接，从而为全校师生带来最佳使用体验。

无线要求

在许多情况下，客户在升级无线接入点（AP）时选择更新有线网络基础设施。这是因为需要确保底层交换机网络能够支持新的无线部署，这一点非常重要。具体考虑因素包括性能、以太网供电（PoE）要求、可升级、网络管理和面向未来需求等。

有线基础设施需要为交换机提供足够快的速度：从接入点、上行链路到汇聚和核心交换机，再到云（或数据中心）。虽然高性能AP很重要，但如果没有符合要求的底层网络，AP的全部价值就无法实现。在理想的网络中，所有组件（包括互联网管道）都能很好地互相配合以处理网络流量。用户与云（或数据中心）连接中的任何一处瓶颈都会降低应用性能并对用户体验产生负面影响。

让我们再仔细研究下数据流。从用户设备开始，有线网络的第一步是从接入点到交换机的连接。在过去5到10年中，大多数企业级交换机都具有1千兆（Gbps）级接入端口，以支持Wi－Fi 4（802．11n）及以下标准的接入点。Wi－Fi 4接入点的总吞吐量低于每秒1千兆（Gbps），因此连接到交换机的1千兆（Gbps）端口就足够了。任何更快的端口都不会对性能产生任何影响，因为AP仍然是性能的限制因素。

Wi－Fi 5（802．11ac）性能

Wi－Fi 5（802．11ac）AP提供超过每秒1千兆（Gbps）吞吐量的潜在速度，这意味着1Gbps接入端口正逐渐成为最佳性能的瓶颈。实际上，最新的Wi－Fi 5 Wave 2 AP能够达到每秒2．3Gbps，尽管由于实际限制，这个速率会稍微低一些。Ruckus实验室测试证实Wi－Fi 5 Wave 2 AP的吞吐量为每秒1．5千兆（Gbps），因此2．5千兆（Gbps）端口完全可以避免访问端口成为瓶颈，至少对于Wi－Fi 5 AP而言。

Wi－Fi 6（802．11ax）性能

然而，下一代Wi－Fi 6 AP（802．11ax）已经开始出货，IDC预测Wi－Fi 6（802．11ax）的部署将在2019年大幅增加，并在2021年成为主要的企业Wi－Fi标准。这是因为许多组织发现自己仍然受制于此前的Wi－Fi 5（802．11ac）标准，特别是在体育场馆、会议中心、交通枢纽和礼堂等高密度场所。

部署在密集设备环境中的Wi－Fi 6（802．11ax）接入点（AP）支持更高级别的服务水平协议（SLA），更多并发连接的用户和设备，以及更多不同的使用配置文件。这是通过一系列能够优化频谱效率，提高吞吐量并降低功耗的技术实现的。这些技术包括1024－正交幅度调制（QAM）、正交频分多址（OFDMA）、上下行多用户多入多出（MU－MIMO）、BSS着色机制以及目标唤醒时间TWT等技术。新的Wi－Fi 6（802．11ax）标准提供的吞吐量比其前身Wi－Fi 5（802．11ac）高出四倍，因此用户需事先考虑升级到多千兆（Multi－GE）接入端口，以消除有线交换机的潜在瓶颈。

需要强调的是，向千兆级交换机过渡以适应Wi－Fi 6 AP并不一定需要大规模的基础设施升级。企业组织可以根据需要逐渐添加几个支持多千兆（MulTI－GE）接口的有线交换机。此外，目前很多多千兆级（MulTI－GE）交换机都既有多千兆（MulTI－GE）端口，也有千兆（1Gbps）端口。只有那些连接到802．11ax（Wi－Fi 6）AP的端口才需要多千兆（2．5Gbps／5Gbps／10Gbps）的接入速度，而其他千兆端口则用于电脑、打印机、VoIP电话、摄像头和其他以太网设备。

结论

为了充分利用802．11ax（Wi－Fi 6）AP提供的速度优势（高达每秒5Gbps），我们的客户已经开始安装多千兆（MulTI－GE）级交换机，以替换或补充旧的基础设施。这是因为系统管理员无法通过简单升级网络的一部分（接入点）来确保高质量的用户体验。要获得802．11ax（Wi－Fi 6）的优势，还需要升级交换机。从我们的角度来看，企业组织现在就应该准备向多千兆（Multi－GE）级交换机过渡。由于交换机的平均寿命为5—7年（许多教育机构的交换机平均寿命长达10年），因此在这段时间内组织肯定会需要多千兆（Multi－GE）级的连接服务。