如何使用NETGEAR 5速交换机改造现有网络 搭上802.11ac Wave 2的快车道？
想象这样一个场景，当你需要拆掉隐藏在墙壁、天花板上、地板下面的布线，并进行升级换代的时候，你觉得这个过程大概需要多久以及多少费用？现在无论是家庭装修还是办公室、工厂装修，都是以隐蔽式安装为主，拆掉重来几乎就是重新装修。当你面临这样的难题的时候，如果有人告诉你，先别急，我们有办法让你实现目标，但是又不用拆掉重来时，你想不想了解一下?
如今我们越来越多的依赖于网络，什么都往云端发展，对于多数公司来讲，无论是选择私有云、公有云还是混合云，一个不变的话题是，对网络基础架构的要求越来越高。只有修好网络高速公路，才可能跑得起豪华跑车。举例来说，教育领域各类教学应用层出不穷，电子书包、各类教育软件，富媒体平台等等，极大的丰富了教学。同样的，这对于早期只是追求实现“班班通”的学校网络带来了进一步的挑战。一间教室60台Pad是802.11n是无法满足的，目前唯一的选择只能是802.11ac Wave 2。那么更换了AP，有线上联还得改造。不然瓶颈只是换了一个地方而已。
内容的质量和数量提升，给基础架构极大的压力。如今视频网站提供1080P分辨率的视频已不再是什么新鲜事，像国内主流的视频网站都能对其会员提供1080P分辨率的视频。国外的Netflix已经可以提供4K分辨率的视频。而不同形态的“屏幕”之间的分辨率也日新月异，笔记本如今1080P屏幕是标配，视网膜屏，一体机的5K屏（如iMac）等的价格也渐渐平易近人。对于使用体验来说有非常明显的提升。从个人娱乐的角度说，更高清的视频，更清晰的屏幕可能带来完全不一样的享受。现在你再回到10年前的1024*768屏幕，看着比720P还差的视频，那是一种怎样的体验？一个动辄10几G，几十G的视频文件、设计文件，用802.11n的无线传输，要什么时候才能传输完毕？从实际使用情况来看，802.11n大概能到达12MBps的传输速率，那么一个15G的文件大概需要传输20分钟的时间。
无线终端的爆发式增长给予要求无线网络支持更高密度的覆盖能力。多年以前，每个家庭估计只有1-2台手机终端可以连接Wi-Fi，如今手机、平板、电视盒子、智能电视、游戏平台、安防摄像头、空调、空气净化器、冰箱等等，每个家庭动辄20个以上的终端数量。对于公司用户来说，从只有有线给予PC连接，到每个员工有至少一部手机、一部笔记本，到BYOD设备（平板，各类娱乐设备，工作相关设备等等）。终端数量的爆发也要求无线网络的增长，802.11ac是基本要求，802.11ax也在路上，同样的，这也要求有线基础架构需要极大的进化才能满足无线网络的需求。
终端和无线网络的升级换代直接倒逼了基础架构的进化。随着802.11ac的普及，无线速率有了极速提升，Wave 1时代，1.3Gbps的理论速度，Wave 2时代2.34Gbps的速率。相比802.11n有了4-8倍的提升。目前新出货的802.11ac已经超越802.11n许多了。特别是前几年的802.11ac Wave 1。当前Wave 2的量也已经超过802.11n了。
但是问题来了，有2个大问题很难简单的解决。对于多数的工厂、企业、商业公司来说，5年前的基础架构一般是千兆接入万兆主干，10年前的基础架构更加是百兆接入千兆主干，这时候最直接的想法就是，将现有交换机全部更换为万兆交换机。那么这时候涉及到3个问题，第一个是万兆交换机的每端口价格还是偏贵。第二个问题是10GBase-T不支持PoE，原先又没有架交流电插座。另外一个就是布线。根据市场调查公司的数据，占据多数的线缆仍然是Cat 5e，也就是超五类线。
NETGEAR 5速交换机
我们知道超五类线只能在极短的距离支持万兆连接。理论上只能跑千兆。如今面对802.11ac标准，毫无疑问是无法满足需求的。如2.34Gbps的802.11ac Wave 2速率，1Gbps的有线接入如何满足？基础架构的升级换代不像终端，说换就换，而是要涉及布线、装修，材料昂贵、人工昂贵，最重要的是，这个事情不是一个周末就能搞定，不是一蹴而就，需要先拆掉现有基础架构，整体升级。因为布线一般要求使用期限为5年甚至更久，加上一般为隐蔽式布线，这几乎等同于重新装修办公室。这期间导致的停工时间及其生产力影响又是另外一大麻烦。
所以有没有办法实现一个“渐进式”的办法，更高性价比，更低整体影响？
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估计你也猜到，就是802.3bz，也称之为NBase-T。那么什么是NBase-T？其实我们知道网速的增长，对于局域网标准来说一直都是以10倍为步进的，如10Mbps到100Mbps，接着是1Gbps和10Gbps（往上还有40Gbps和100Gbps）。从这个角度来说似乎很符合规律。我们看看一个“兄弟”协议FC，1Gb, 2Gb, 4Gb, 8G, 10Gb到16Gb，循序渐进。电信运营商的“宽带”非常有按需购买的意味，而且感觉很珍贵。早年的56Kbps，后来的1M, 2M, 4M, 8M, 10M, 20M，现在的100M，200M皆有选择。这个角度来说，我们看到局域网的跳跃其实有点大，从10M到100M，相差90M，从100M到1000M，差了900M。从1G到10G，差了9G，这中间是否有什么可以利用的？从物理层的角度来说，Cat 5e/Cat 6之所以支持不了100米的万兆连接，主要就是因为线缆质量问题。NBASE-T的做法，就是物理层基于10GBase-T标准，通过降低频谱带宽（分别降低到原本的1/2和1/4），实现在Cat 5e和Cat 6上面能够100米的距离跑2.5Gbps和5Gbps。
PoE是NBase-T一大杀手锏。这点对于无线部署来说是最重要基础的，目前10GBase-T还极少看到支持PoE的。对于中大规模的无线AP部署来说，几乎不大可能通过电源适配器进行供电，无论是安全性还是成本控制的角度来说，PoE都是最佳选择。NBase-T的2.5Gbps和5Gbps加上PoE支持，使其成为802.11ac的绝佳选择。
如何利用NBASE-T改造一个现有的网络
这里以一个NETGEAR的典型案例为例进行说明，这里主要是看中其通用性。
NETGEAR 5速交换机
我们可以看到这个案例，千兆接入，机箱式交换机为核心，802.11n无线网络。可以看到部署的基础架构主要是多模光纤和1000Base-T，那么也就是主要是Cat 5e和Cat 6了。在不改变布线的情况下，我们可以针对无线和有线基础架构进行升级，替换设备可比替换布线快捷得多。简单列出目前用到的设备：
l 防火墙：SRX5308
l 核心交换机：M6100
l 汇聚交换机：M5300-52G
l 接入交换机：GS728TP
l 无线AP: WNDAP350, WND930
l 无线控制器：WC9500
对于防火墙来说，在外网带宽没有明显提升、内网用户数量没有明显提升的情况下，可以暂时不进行升级。核心、汇聚、接入为典型的三层交换，当网络规模不是很大的时候，其实可以选择部署为2层架构，也就是所谓的脊叶架构，加速内网、增强网络的‘健壮性’。所以这里改造为二层，核心由2个NETGEAR M4300-96X组成堆叠，接入则选用NBASE-T交换机MS510TXPP，无线AP是802.11ac WAVE 2 4x4，WAC740，通过WC9500进行管控。WC9500可以利用旧机，只需要进行一次固件升级即可管理最新的Wave 2 802.11ac AP，这也是非常好的投资保护。全新的拓扑如下：
NETGEAR 5速交换机
MS510TXPP是NETGEAR新发布的一款NBASE-T交换机，下面是其基本参数：
NETGEAR 5速交换机
作为一款小型机架式交换机，MS510TXPP拥有4个千兆电口，2个2.5G端口，2个2.5G/5G端口，1个10G电口和1个10G光口。并且，这里面8个NBASE-T端口都支持PoE+，供电预算可达180W。
结语
NBase-T毫无疑问是一个非常实用、非常高性价比的技术。在不改变布线的情况下充分利用现有基础布线，通过使用NBase-T交换机即可将网络带宽升级2.5倍乃至5倍。
在无线终端越来越多，访问的内容越来越庞大的情况下，802.11ac Wave 2可谓‘刚好’能赶上终端需求，如何让有线基础架构满足11ac的需求对于多数公司来说都是绕不开的话题。在公司业务中断最小化，投资最小化的情况下，NBASE-T可以说是很理所当然的选择。
本次方案和测试都是基于NETGEAR的NBASE-T产品，包括MS510TXPP，WAC740，此外，实际上NETGEAR还有众多支持10G/5G/2.5G/1G/100M的交换机，称之为5速交换机。MS510TXPP是一款具备比‘够用’还要多的功能的一款接入交换机，搭配M4300-96X可以实现绝大多数园区网所需的功能。
