AirPort Express

很多年前,当我刚开始实用苹果系列产品,我就曾经购买过一款现在已经停产的 AirPort Express 。当时对苹果产品非常着迷,出差的时候,想要能够在宾馆中实用无线(哪个时候很多宾馆只提供有线网络连接),就订购了当时比较贵的 AirPort Express

现在,我再次拿出已经放在书架上很多年积灰的设备,想要再次让它 “焕发青春” 。

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网络连接

已经很久没有使用,当插上电源,橘黄色的指示灯开始闪烁。搜索 AirPort Utility 工具(是的,即使产品停产多年,现在最新的操作系统中依然内置了 AirPort Utility 配置工具,无需另外安装),运行显示如下窗口:

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这里需要注意, AirPort Express 是一个无线路由器的扩展,也就是说,它自身是需要把网线连接到一个无线路由器的有线网段,然后通过自己的无线来提供扩展功能。这在早期ADSL时代,是一个了不起的功能。

如果 AirPort Express 有线网络没有连接到宽带路由器(需要通过DHCP获得能够访问internet),就会显示为上图的黄色指示灯闪烁。此时使用 AirPort Utility 设置看到的就是上图Internet连接上有一个黄色点状灯。

连接Internet

用一根网线连接宽带路由器,并连接到 AirPort 的有线网口上,再次重启 AirPort Express ,过一会启动完成,此时 Internet 连接就是绿色指示灯,表明设备已经正确获得DHCP地址,并且能够连接到Internet:

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可以看到,设备当前 Firmware 版本是 7.6.4 ,并且提示可以升级。所以点击版本号边上的 Update 按钮进行升级…

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但是升级报错: An error occurred while updating the firmware. -6,727 :

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参考 airport update error -6727 用户提到升级 Airport Express 不能使用无线,所以把mac笔记本通过有线方式连接到 AirPort Express 相同的局域网络,然后再次通过 AirPort Utility 进行升级就可以成功。

升级以后Firmware版本是 7.8.1

无线规格

这款AirPort Express产品非常古老,大约是2008年产品,支持无线标准如下:

  • 802.11n(802.11b/g compatible)

  • 802.11n only (2.4GHz)

  • 802.11n (802.11a compatible)

  • 802.11n only (5GHz)

备注

802.11n only (5GHz) 无线规格,如果使用全套Apple产品,可以看到Apple的设备都支持这个无线规格,性能优越

无线标准

  • 802.11b: Wi-Fi 1 ,工作在2.4GHz,是最古老的无线标准(1999年),最高传输速度11Mbps

  • 802.11a: Wi-Fi 2 ,工作在5GHz,传输带宽 54Mbps。较高的频率导致有效覆盖范围低于 802.11b ,并且较高的频率也导致难以穿墙或其他障碍

  • 802.11g: Wi-Fi 3 ,工作在2.4GHz,但是提供了 54Mbps 带宽。由于频率采用2.4GHz所以覆盖范围较5GHz的802.11a要广,同时也具备了相同网络速度

  • 802.11n: Wi-Fi 4 ,使用了多个无线信号和天线(也称为MIMO技术),所以提供了高达600Mbps的带宽。802.11n也提供了比以前Wi-Fi标准更好的覆盖范围,原因是该标准提高了信号强度,并且向后兼容 802.11a/b/g 标准

  • 802.11ac: Wi-Fi 5 ,使用双波段无线技术,同时支持连接2.4GHz和5GHz Wi-Fi设备,向后兼容 802.11a/b/g/n 并且在5GHz频率支持高达1300Mbps,在2.4GHz支持450Mbps。当前大多数无线路由器都采用这个标准

  • 802.11ad: 2012年12月通过的高速无线标准,但是客户端设备必须在30英尺范围内

  • 802.11ah: 2017年5月通过的无线标准,目标是低能耗并实现超过2.4GHz或5GHz网络工作范围,实现和蓝牙相竞争的低能耗

  • 802.11aj: 也称为中国毫米波,是中国的802.11ad波段标准,目标是实现向后兼容802.11ad

  • 802.11ax: Wi-Fi 6,2019年通过的替代802.11ac的新无线标准,Wi-Fi 6最高可达10Gbps,消耗较少电能并且在拥塞环境中较为可靠,且有更好安全性

选择

为了能够实现较好的覆盖,我尝试采用 802.11n only (2.4GHz) ,可以比 802.11n only(5GHz) 更好穿墙,不过实际使用下来,还不理想,网络经常连接不畅。也测试了 802.11n(802.11b/g compatible) ,似乎穿透覆盖能力和 802.11n only (2.4GHz) 相差不大。总之,即使采用了上述两种相对覆盖较好的无线标准,依然不能实现稳定的穿墙通讯。

我考虑 购买 MikroTik 网络 设备(非常灵活且功能强大,但售价昂贵,暂时没有资金,所以后续考虑参考 mikrotik 的技术解决方案,自己hack linux来实现)

使用方案

要正确使用 AirPort Express 的关键条件:

  • 局域网有一个DHCP服务器,能够提供 动态IP 给 AirPort Express

  • DHCP提供的配置中包含: DNSGATEWAY ,这个配置会被 AirPort Express 转发给连接的无线客户端

  • DHCP提供 动态IP 会被 AirPort Express 转发给连接的无线客户端使用

总之,AirPort Express的无线客户端是通过 局域网DHCP服务器 获得配置,AirPort Express提供的是一个 透明转发 。 我发现这个架构非常适合我在 私有云架构 中提供的 私有云DNS服务(dnsmasq)和共享因特网(ICS) 实现无线扩展,所以我实现了一个 结合DNSmasq+iptables使用AirPort Express实现无线访问因特网 部署。

参考