无线中继与 WDS 桥接

家里某个角落 WiFi 信号总是很差,拉网线又不方便,这时无线中继/桥接就派上用场了。OpenWrt 提供了好几种无线扩展方案,各自的原理、适用场景和配置难度差别很大。选错方案是这一块踩坑的主要原因,本篇先把几种方案讲清楚区别,再给出完整配置步骤。

三种方案先分清

无线扩展看似都叫中继,底层实现完全不同,先看对比表。

方案 网络结构 优点 缺点
无线中继(NAT 转发) 二级路由独立网段 配置最简单 隔了一层 NAT,性能损失大
WDS 桥接 同一网段透明桥 性能好、客户端透明 要求两端都支持 WDS
relayd 中继桥 同一网段代理 主路由零要求 依赖额外软件、偶发兼容问题

怎么选?如果扩展角落只需要能上网、不在意多一层 NAT,第一种最快;如果希望扩展出来的网络和主网络同网段(智能家居设备需要互访、投屏之类),就要 WDS 或 relayd。主路由是 OpenWrt 或其它支持 WDS 的设备优先 WDS;主路由是运营商光猫或老旧设备,只能 relayd。这三种选择思路和 无线组网基础 讲的覆盖设计原则一致,先明确需求再选技术。

先解释中继与桥接的性能差距从哪来。无线链路是半双工的,同一时刻只能发或收,中继模式下所有终端流量要被无线媒体传输两次(终端到中继、中继到主路由),理论吞吐直接减半;桥接模式也没解决这个物理限制,只是终端感知不到而已。这也是为什么无线扩展的实际速率往往和直觉差很多。另外套娃式串联还有个风险:任何一级链路打嗝,下面所有设备全部断连,排障时定位断点非常痛苦,所以多级扩展一定要逐级验证、做好标记。

配置之前先想清楚需求

动手之前花五分钟回答三个问题,能省下几小时的反复折腾。一是要扩展覆盖的还是只是接一台有线设备?只是后者的话,一个支持客户端模式的无线网卡加交换机就够,不用配什么桥接。二是需要两个区域设备互通吗?智能家居控制、投屏、文件共享都要求同网段,这决定了必须桥接而非 NAT 中继。三是中继位置能走线吗?能拉一根网线上去做 AP(有线回程)永远比无线回程稳定快速,无线中继是实在走不了线的妥协。

WDS 桥接配置

WDS 要求两端的 SSID、加密方式、密码、信道完全一致,且都打开 WDS 标记。主路由侧只需把无线模式设为 Access Point WDS,其余不动。扩展端(中继器)的配置分三部分。

第一部分是 LAN 接口:改成与主路由同网段的静态 IP(如主路由 192.168.1.1,中继器用 192.168.1.2),关掉 DHCP 服务,网关和 DNS 指向主路由。

第二部分是无线客户端接口:无线设置里加入主路由网络,模式选 Client WDS,网络归属选 lan 而不是默认的 wwan——这一步是整个配置的关键,选错了就变成独立网段而不是桥接。

# 中继端无线配置示例
config wifi-iface 'wifinet1'
    option device 'radio0'
    option network 'lan'
    option mode 'sta'
    option ssid 'My WiFi'
    option encryption 'psk2'
    option key '你的密码'
    option wds '1'

第三部分是再建一个 AP 接口,让手机能连上中继器:

config wifi-iface 'wifinet2'
    option device 'radio0'
    option network 'lan'
    option mode 'ap'
    option ssid 'My WiFi'
    option encryption 'psk2'
    option key '你的密码'

两个接口都用 radio0(同一张无线网卡工作在中继模式),SSID 和密码可以和主路由一样以实现无缝漫游体验。配置要点是客户端接口必须开启 wds 标记、AP 接口不能开 wds。

还有两个新手必踩的坑。其一是网桥要开 STP:LuCI 里 Network → Devices → br-lan → 高级设置勾上 STP,不然一旦无线回程和有线同时接入形成环路,整个网络会瘫痪。其二是配错之后的自救:LAN 改了 IP 会断开连接,电脑先设一个同网段静态 IP 再访问中继器,不熟悉这操作的话复习 SSH 与网络配置 一篇。

WDS 的兼容性有一句忠告:WDS 是早期标准,各厂商实现并不完全统一。两端都是 OpenWrt 最稳妥;一端是原厂固件时尽量保持加密方式用 WPA2-PSK(兼容性最好),WPA3 或混合模式在不同设备间出过不少问题。如果不通,先把加密降到最基础的组合排除变量。

relayd 中继桥

WDS 不好使时(主路由不支持 WDS 或兼容性差),relayd 是备用方案。它通过代理 ARP 的方式把两个网段桥接起来,对主路由零要求——主路由只需要是个普通 AP 就行。

安装和配置流程:

opkg update
opkg install relayd luci-proto-relay

然后分四步走。第一步把中继器 LAN 设成与主路由不同的网段(如 192.168.8.1),关 DHCP,电脑设静态 IP 重新登录管理页。第二步无线扫描加入主路由网络,接口命名为 wwan,协议改静态地址,填主路由网段的 IP、网关、DNS。第三步添加新接口,协议选 Relay bridge,中继 lan 和 wwan 两个网络,本地 IP 填主路由网段的地址。第四步防火墙新建区域覆盖 lan 和 wwan,转发规则按需放行。

relayd 的已知问题要心里有数:部分无线芯片的上传性能打折、个别固件版本下设备可能无法被访问、DHCP 依赖中继代理。出现灵异问题先怀疑 relayd 兼容性,官方 wiki 的 Known Issues 章节有最全的故障清单。排查无线相关问题时,信号与信道调优 一篇的诊断方法同样适用。

漫游与切换体验

很多人扩展无线还抱着一个期待:手机走进走出自动切换到信号最强的 AP。现实是同网段桥接只是基础,切换决策完全由终端自己决定,很多设备的逻辑是死守当前 AP 到断线为止。改善空间有两个方向:把中继的无线发射功率调低一些、让覆盖区域边界更分明;或者启用 802.11k/v/r 协议族辅助切换(需要终端支持)。前者不用任何新组件就能实施,是低成本的实用调优。

中继位置的选取有门道:理想位置是能收到主路由中等强度信号(约 -60dBm 附近)、同时又能覆盖目标区域的地方。太靠近主路由等于没扩展,太远了回程信号差两头不讨好。边调边用手机看信号强度是唯一可靠的校准方法,信号强度的判读标准在 无线覆盖基础 里有详细说明。

调发射功率的另一个极端也要避免:功率调得太高会让终端连上中继却传不动数据(信号格满、速度极慢),手机看到的格数只代表下行强度,上行功率受终端自身限制,这个不对称是中继体验差的隐形元凶之一。

常见故障速查

症状 检查方向
中继能连但上不了网 回程链路、网关与 DNS 指向
设备拿到错误网段 IP 桥接模式选错、DHCP 未关
网络整体卡死 桥接环路,检查 STP 设置
隔一段时间就断 省电策略或信道干扰
部分设备无法被访问 relayd 模式下的 ARP 代理延迟

WDS与relayd对比;WDS性能好要求两端支持;relayd零要求但偶有兼容问题

性能预期

无线中继的代价必须提前接受:回程链路占用一半无线带宽,双频设备可以用 5G 做回程、2.4G 覆盖终端来缓解;中继的位置要保证既能收到主路由强信号又能覆盖目标区域,两头兼顾往往比想象中难。对带宽要求高的场景,老老实实拉有线或者上面板 AP 才是正解,无线中继永远是妥协方案。

中继器的选购也有讲究。二手市场几十块的老路由器刷 OpenWrt 当中继是性价比最高的玩法,挑选时留意两点:无线芯片的兼容性(主流芯片驱动成熟、WDS 支持好),以及内存别小于 64MB,太小的设备跑桥接偶尔会异常重启。百元级新设备里 支持 OpenWrt 的双频机器是稳妥选择,5G 做回程、2.4G 覆盖终端,吞吐损失最小。

配置完成后的验收不要省事:先在中继附近连 WiFi 测速,再走到覆盖区边缘测速,两个位置的速率都达到主路由附近的一半以上才算合格。同时记得测试切换体验:拿着手机从中继覆盖区走到主路由覆盖区,观察是断开重连还是无缝保持,心里对实际漫游表现有数,比看任何教程参数都真实。

中继器数据路径

延伸阅读

  • 《性能优化:CPU 与无线调优》:中继器无线参数调优,把回程性能榨干。
  • 《IPv6 透传与内网访问》:中继环境下 IPv6 的处理方式更特殊。
  • 《常见故障排查清单》:无线掉线、中继失联等症状的统一排查入口。