802.11s Mesh 组网框架流程
协议标准
使用 802.11s (标准 Mesh 协议)
基础流程框架
- 连接流程本质：Beacon → Peer Link → HWMP 路径发现 → 数据传输。
- mesh与easymesh的区别
阶段详解
阶段1:Beacon广播
- 作用：周期性宣告Mesh网络存在，同步参数（如Mesh ID、信道）。
- 关键字段：SSID/Wildcard: 包含Mesh ID（如 my-mesh）、Mesh Capability:
- 特点：
无需应答，默认间隔
双方独立广播，无先后顺序。
阶段2: Peer Link建立
- 交互流程：
节点A → 节点B: 发送 Peer Link Open，携带本地生成的 Local Link ID=123。
节点B → 节点A: 回复 Peer Link Confirm，携带匹配的 Peer Link ID=123。
- 必要条件：
双方认证协议一致（如 Authentication Protocol: 0x00 开放认证）。
信号质量达标（可通过 iw station dump 检查RSSI）。
阶段3: HWMP路径发现
- 作用：在双节点直连场景中，HWMP路径发现可能被优化跳过（因Peer Link已建立直连路径）。
- 若触发：
PREQ: 节点A广播路径请求（目标=节点B）。
PREP: 节点B单播回复，确认直连路径（跳数=1，METRIC基于信号质量）。
阶段4: 数据传输
- 帧结构：
如果有帧转发，数据包通过 Mesh Header 封装，包含源/目的MAC和路径信息。
如果只有两个节点，则无Mesh Header 封装。 - 特点：
直连通信无需中继，数据帧直接发送。
若启用加密，数据帧会被加密。
HWMP协议
- HWMP（Hybrid Wireless Mesh Protocol，混合无线Mesh协议）是 IEEE 802.11s标准中定义的路由协议，负责在Mesh网络中动态发现路径、维护拓扑和转发数据。HWMP是802.11s的“大脑”，通过控制报文动态管理Mesh路由。
HWMP的核心作用
- 路径发现：通过交换控制报文，找到源节点到目标节点的最优路径。
- 路径维护：监控链路质量，在节点移动或信号变化时重新计算路径。
- 多跳转发：支持数据包通过中间节点中继传输
HWMP报文类型
HWMP通过以下几种控制报文实现功能：
- PREQ (Path Request) 广播发起路径请求，询问到目标节点的路径（路由请求）
- PREP (Path Reply) 目标节点或中间节点回复路径信息 （路由回复）
- PERR (Path Error) 通知其他节点某条路径失效 （路由错误）
- RANN (Root Announce) 根节点（如有）周期性广播自己的存在，简化路径发现 类似广播信标
HWMP工作流程示例（多节点情况下的流程）
- 场景：节点A想发送数据给节点D，但无直接路径。
- PREQ广播：
节点A广播PREQ报文，询问到D的路径。
中间节点（B、C）记录A的路径信息，并转发PREQ。 - PREP回复：
节点D收到PREQ后，沿反向路径（D→C→B→A）单播PREP。 - 路径建立：
各节点更新路由表，后续数据包按此路径转发。
mesh 组网
硬件设备
-
两个TP link WN722N v1版本
查看是否支持mesh point：iw list | grep -A 15 “Supported interface modes”
-
关闭 NetworkManager 和 wpa_supplicant（可能占用网卡）
sudo systemctl stop NetworkManager wpa_supplicant
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接口确认
-
创建 Mesh 接口
sudo ip link set wlx0c826806f70a down
sudo iw dev wlx0c826806f70a interface add mesh0 type mp
新建了一个mesh网口 rename6 -
启动 mesh0 接口
sudo ip link set rename6 up
-
加入 Mesh 网络
设置相同的 Mesh ID 和信道（例如信道6，2437 MHz）
sudo iw dev rename6 mesh join my-mesh freq 2437 -
分配 IP 地址
sudo ip addr add 192.168.100.2/24 dev rename6
在另一台设备上重复操作
使用相同的 Mesh ID (my-mesh) 和 频率 (2437 MHz)。
分配不同 IP，如 192.168.100.1/24。
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验证 Mesh 连接连通性
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离开当前 Mesh 网络
sudo iw dev wlx0c826806f70a mesh leave
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删除创建的 mesh0 接口（如果存在）
sudo iw dev rename6 del -
将接口恢复为默认管理模式
sudo ip link set wlx0c826806f70a down
sudo iw dev wlx0c826806f70a set type managed
sudo ip link set wlx0c826806f70a up -
重启 NetworkManager 和 wpa_supplicant
sudo systemctl restart NetworkManager wpa_supplicant -
检查接口模式
iw dev wlx0c826806f70a info
确认接口已恢复为 managed 模式
输出应显示：type managed
信息查看
- 查看邻居节点
sudo iw dev rename6 station dump
如果输出为空，说明节点间未建立连接。 - 检查当前 Mesh 配置
iw dev mesh0 info
- 查看 Mesh 路径
sudo iw dev rename6 mpath dump
连接流程只需要一对Peer Link Open帧和Peer Link Confirm帧吗？
- 在802.11s Mesh网络中，Peer Link的建立确实需要一对交互帧（Open + Confirm），也是最小交互单元
从抓包看到，两个mesh的设备，都发了Peer Link Open 帧和Peer Link Confirm 帧，连接的必要条件是什么？
- 正常重传机制：无线环境不稳定时，协议可能重传Open/Confirm帧以确保可靠性，同一对节点间可能出现多组Open/Confirm，但Local Link ID相同
- 若两个节点 发起Open，可能短暂形成双向Open/Confirm，最终会收敛为单条Peer Link（通过Link ID）