なぜ無線スイッチがないのですか？
私たちは今、すべてワイヤレスルーターを使用していることを知っていますが、なぜワイヤレススイッチがないのですか？そのテクノロジーを導入する際に直面している問題は何ですか、またはこれらのワイヤレススイッチは現在必要ありませんか？説明してください。
スイッチは、特定のポートから信号を受け取り、対象の受信者を以前ホストしていたことがわかっている特定のポートに再ブロードキャストするインテリジェントなネットワーキングデバイスです。ポートが接続されていないか、別のデバイスが接続されている場合、受信者がどこにいるかを知るまで、すべてのポートで再ブロードキャストします。
一方、ハブは常にすべてのポートでブロードキャストします。
ワイヤレスネットワークには、有線ポートに相当するものはなく、（理論的には）10base2同軸スタイルのネットワークケーブルに相当します。信号は、すべてのマシンを一度に接続するワイヤーにブロードキャストされます。したがって、スイッチやハブでさえ、適切な比較ではありません。 （リンクの暗号化もありますが、現時点では無視できます）
昔、ネットワークセグメントをトラバースするには、1つのネットワークセグメントで他のネットワークセグメント向けの信号を監視し、必要に応じて前後に再ブロードキャストする中間デバイスが必要でした。 そのデバイスはルーターでした。それは現在のルーターと同じように、ワイヤレス、ワイヤード、およびWAN=ネットワークから信号を受け取り、必要に応じてそれらを移動します。ルーターはより高いレベルで動作し、プロトコルアドレスを切り替えて認識していました。ゲートウェイなどですsmarterでした。
「スイッチ」は、特定のタイプのネットワーク機器です。ハブよりは優れていますが、ルーターほど優れているとは限りません。 Wifiは、その動作方法により、使用も必要もしません。
（有線）イーサネットを使用すると、非共有メディアを使用できるため、切り替えが可能になります（個々のケーブルがすべて、ハブ内のようにすべて有線で接続されているわけではありません）。ワイヤレスでは、本質的に共有メディアがあります...
ワイヤレススイッチに最も近い概念は、信号ブースターまたはリピーターです。これらは、デバイスの音をほぼ正確に行うデバイスです。ただし、技術的にはハブ（通常、2つのネットワークセグメントにのみ参加する場合はリピーターと呼ばれます）であり、スイッチではないため、スイッチとは呼ばれません。 WiFiには1つの共有メディアがあり、すべてが1つの「ポート」上にあるため、スイッチではなくハブであるため、1つの「ポート」のみに選択的にブロードキャストすることはできません。ただし、有線接続と同じSSIDを持つ複数のワイヤレスアクセスポイントを使用してネットワークを拡張する方が常に良いので、非常に特殊な状況以外でこれらのデバイスを確認することは非常にまれです。
ただし、「ルーター」という用語は、ほとんどの人がワイヤレスルーターと呼ぶものを必ずしも正確に説明しているわけではないことに注意してください。それらのほとんどはルーターの代わりにブリッジとして機能することができ、このように使用されていることはそれほど珍しいことではありません（たとえば、私が作業するゲストネットワークは、ブリッジとして構成されたワイヤレスAPを介して処理され、私たちのゲートウェイシステムによって処理されている実際のルーティング）。
TL; DR
モダン MU-MIMO （マルチユーザー [〜＃〜] mimo [〜＃〜] ）アクセスポイントが最も近いswitchedWi-Fi。
細部
イーサネットスイッチに関連する主な機能は2つあります。
- 非ブロードキャストパケットは、指定されたユーザーデバイスにのみ送信されます。
- スイッチファブリック全体の帯域幅は、個々のリンクよりも高くなっています。
最近まで、Wi-Fiアクセスポイントはこれらの機能のいずれも実行できませんでしたが、最新のビームフォーミング技術を使用すると、両方を実行できます。
類推
私たちは通常、ラジオを、叫んでいる野原の真ん中に立っているようなものだと考えています。 1人だけが叫んでいる限り、フィールド内の誰もがはっきりと聞くことができますが、一度に複数の人が叫んでいると、文字化けし始めるので、順番に取ります（ 時分割多重化） ）。共有メディアです。
ビームフォーミング は、他の誰かの耳に向けられた放物線の皿に向かって話すようなものです。信号は特定の場所に送られるため、叫ぶ必要はなく、他の人にはほとんど聞こえません。これだけでなく、フィールド内の多くの人々のペアが同じことを行うことができ、会話が互いに干渉することはありません。
つまり、このビームフォーミング技術は、「ワイヤレススイッチング」の両方の基準を満たしています。
MIMO
WiFiにおけるこれらの技術の実用的な実装はMU-MIMOです。
無線では、複数入力および複数出力、またはMIMO（/ ˈmaɪmoʊ、ˈmiːmoʊ /）は、複数の送受信アンテナを使用して無線リンクの容量を乗算し、 マルチパス伝搬 を利用する方法です。
実際には、複数のアンテナがあり、各信号がアクセスポイントからユーザーデバイスまでわずかに異なる経路をとる場合、MIMOは各「ストリーム」の帯域幅の多くを同時に使用する可能性があります（1つのパラボラアンテナを左耳に向け、別のパラボラアンテナをもう1つに向けるなど）右手に* 8 '）。
MU-MIMOはMIMOの拡張機能で、アクセスポイントが複数のユーザーデバイスへの接続を同時に維持できるようにします。
マルチユーザーMIMO（MU-MIMO）は、複数のユーザーを空間的に分散された送信リソースとして活用できますが、多少高価な信号処理が発生します。
MU-MIMOを使用しない場合、アクセスポイントは一度に1つのユーザーデバイスのみに接続するため、異なるユーザーデバイスへのアクセスは、時間をかけて分散させる必要があります。 MU-MIMOでは、その制限は適用されません。
Wi-Fi 5（802.11ac） ダウンリンク方向でMU-MIMOをサポート-複数のユーザーデバイスが同時にパケットを受信できますが、それらのパケットの受信を確認するために順番を待つ必要があります。この機能は、オプションで「Wave 2」認定のデバイスでのみサポートされていました。
Wi-Fi 6（802.11ax） ダウンリンクとアップリンクの両方向でMU-MIMOをサポートします。イーサネットスイッチからの個別のCat5ケーブルに相当する複数の双方向空間ストリームにより、これは現在スイッチドイーサネットに接続する最も近いWi-Fiです。
実際のMU-MIMO
MU-MIMOテクノロジーはまだそれほど広くサポートされていません。使用するには、すべてのデバイス（アクセスポイントとユーザーデバイス）がサポートする必要があります。
MU-MIMOをサポートしていないアクセスポイントの近くにあるデバイスが1つしかない場合、すべてのMU-MIMOデバイスは、送信中にMU-MIMO機能を利用できなくなります。
存在する無線ルーターではなく、無線スイッチについて質問しているのではないでしょうか。
ワイヤードネットワーキングでは、特定のレッグのすべてのマシンが同じワイヤーに接続されていたため、パケットを送信するために何らかの方法でそれを取得する必要がありました。これを管理するために、トークンリングや「2つのマシンが同時に回線を使用しようとする衝突」という「衝突の場合はランダムな時間だけ試行してバックオフする」など、さまざまな方式が存在しました。
aハブを使用すると、実質的に同じ配置になります。ハブは、物を接続するのに非常に便利です。まだ衝突ドメインが1つあるため、一度に送信するマシンは多くても1つのマシンです。一部のハブには小さなバッファーがあり、ネットワークレッグ上の個々のマシンがそれらの間で衝突をより効率的に処理できるようにしますが、ハブはパケットを選択的に送信しないため、単一の衝突ドメインがあります。送信されたすべてのパケットは、そのレッグにあるすべてのマシンにより、一度に1つのデバイスのみが通信できます。
スイッチを使用すると、スイッチングデバイスのインテリジェンスが向上します。すべてのマシンが一度にそれと通信でき、内部帯域幅とストアアンドフォワードバッファーがあり、それぞれの間でパケットをプッシュします。スイッチはどのマシンがどのポートに接続されているかを知っているので、イーサネットパケットをすべてのマシンの代わりにそれを必要とするマシンだけに送信できます。これは基本的に、接続されたデバイスごとに1つのコリジョンドメインがあることを意味します。ハブを使用すると、2台のマシンが同じ他のマシンと通信していなくても、より多くのマシンが同時に通信しようとすると、ネットワークレッグの実効スループットが大幅に低下します。
スイッチングハブが存在し、ハブが接続された各マシンが同じプロトコルと速度で通信する必要があるため、ハイブリッドが必要です。たとえば、10/100 mbpsスイッチングハブは事実上（または実際には）2つのハブ（各速度に1つ）であり、2つのポートスイッチまたはルーターがそれらの間に置かれます。本当にシンプルなスイッチングハブは、実際には速度ごとに異なるポートを備えていましたが、相手側のマシンが接続しようとした速度に応じて、物理ポートをどちらの側にも接続できるようにするために必要なインテリジェンスが必要です。これにより、依然として単一の衝突ドメインが効果的に存在します。
ルータは、2つのネットワークレッグを別々の衝突ドメインとして接続します。これは、同じプロトコルを使用する2つの有線ネットワーク、異なるプロトコルを使用するネットワークレッグ、または有線レッグとワイヤレスレッグなどです。標準のワイヤレスアクセスポイントは、この定義ではルーターです。複数のイーサネットポートを持つAPは、実際には同じボックス内の2つのデバイス、つまりスイッチとAPです。 bridgeは似ていますが、2つのネットワークを1つのレッグとして接続します。ワイヤレスエクステンダーはこのように動作し、ワイヤレスネットワークレッグにブリッジします。スイッチングハブも実質的にブリッジです。
そう...
なぜ無線スイッチがないのですか？
ワイヤレススイッチが表示されない理由は、通常は「ワイヤー」が1つしかないためです。ネットワークに参加しているデバイス間のユニバースの小さなパッチ-すべてのデバイスが同じユニバースを共有するため、同じコリジョンドメインを共有しますo一度にパケットを送信できるのは1人だけです。 can無線周波数の複数の異なるセットを使用することにより、ワイヤレスで複数の「ワイヤ」を使用し、異なる周波数セットで異なるデバイスが同時に通信できるようにします。これが各無線規格に複数の範囲がある理由です-隣人が別の範囲を使用している間に1つの範囲を使用するようにネットワークを設定でき、デバイスが互いに干渉することはありません。一部のワイヤレスアクセスポイントは、異なるデバイスが同じネットワーク上で異なる周波数を使用できるようにするプロトコルをサポートしていますが、デバイスの数が少ない場合を除き、および同じ周波数範囲を使用するローカルの競合ネットワークはありません。有線スイッチの場合のように、デバイスごとに1つの衝突ドメインを取得しません（周波数範囲ごとに1つの衝突ドメインのみ）。
Wi-Fiルーターあるスイッチ。単一のアクセスポイントに接続されている複数のデバイスの状況を考慮してください。そのアクセスポイントは、パケットがデバイス間でスイッチングされる単一の無線LANを定義します。デバイスは、独自のIPサブネットを持つ異なるネットワークセグメント上にありません。それらはすべて192.168.0.1/8などにあります。
一般的なWi-Fiルーターは、無線LANと有線LANの間でパケットを切り替えることができます。有線クライアントと無線クライアントを混在させて同じサブネット上に置くことができます。
Linuxを使用するデバイスは、「イーサネットブリッジング」と呼ばれるカーネル機能を利用してこの機能を実現する傾向があります。
Wi-Fiスイッチング製品は、ルーティングを提供する多機能デバイスとして統合されているため、Wi-Fiルーターと呼ばれ、販売されています。