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hello,你好,我是岁月~ ~张阿姨也来了很久了。从新人到生活家,还发表了很多原创、水、心的分享,但没有一个内容包含在我的专业里。汽车和各种电子产品是我的爱好,但那不是我的专业。答案是,网络管理,是的,虽然曾经负责城域网络级别的设备调试、维护和其他任务,但从根本上说,你说我们是网络管理,虽然我们管理的网络有点大。
在这里,咱们不聊传输方面的EPON、SDH,不聊城域网、不聊BGP、MPLS VPN,甚至连iGP协议也不聊,咱们只聊聊家庭网络的搭建规划。
本文比较长,建议先收藏后阅读,如实在不想读前面基础部分,可以直接看后面实战部分的~!
本文计划从以下几个方面阐述家庭网络建设建议:
〇、什么是光猫、路由器、交换机
一、家庭网络规划原则
二、关于无线路由器的无线速度详解
三、信息点(网口)的布置指南
四、线缆等辅材的选择
五、主路由的选择
六、关于端口汇聚
七、实战小型网络
八、实战中型网络
九、实战大别野等大型网络
十、结语
写在正题之前,还是要说一句废话,就是……做规划之前,请一定要想清楚,你的需求是什么,仅仅是手机,PAD等手持设备上网?还是同时需要用电脑打游戏?又或者是重度高清患者?因为需求不同,自然会有不同的规划方案,那么,接下来,我将详细的把装修中最简单的内容,网络系统的规划与建设详细的展现出来~~
PART 0、什么是光猫、路由器、交换机
光猫:运营商提供的设备,将光信号转变为电信号,提供高速网络服务,“光进铜退”是实现入户100M甚至1000M的最重要的基础条件。目前大多数省份均已实现了全光网覆盖。
路由器,百度百科的解释是:
路由器(Router)又称网关设备(Gateway)是用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器的路由功能来完成。因此,路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能,它能在多网络互联环境中,建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网,路由器只接受源站或其他路由器的信息,属网络层的一种互联设备。
简单的说就是,网络间的数据转发是由路由器负责的,所有对于外界网络的访问,都需要经过路由器。路由器属于三层设备。
交换机,百度百科的解释如下:
交换机工作于OSI参考模型的第二层,即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时,通过将MAC地址和端口对应,形成一张MAC表。在今后的通讯中,发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口,而不是所有的端口。交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上,控制电路收到数据包以后,处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上,通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口,目的MAC若不存在,广播到所有的端口,接收端口回应后交换机会“学习”新的MAC地址,并把它添加入内部MAC地址表中。
简单的说就是,交换机负责二层的数据高速转发,因为是纯硬件行为,所以效率非常高,可以轻松的做到千兆、甚至万兆的大数据量吞吐。
至于家用无线路由器,则是综合了路由器和交换机的功能,其即具备三层的路由能力,同时一般会有2到4个交换接口,提供内部数据高速交换的能力。
几个基础设备说完,我们进入正题。
PART 1、家庭网络规划原则
先说重点:
其实对于家庭的网络规划,其实就一个最核心的原则,全部设备,部署在同一个局域网中。另外重要的关于信息点的布放了。
PS:个人极度不推荐全WIFI模式,虽然WIFI是最方便的方式,但是,WIFI在速率和稳定性上是有先天的限制的。诚然,现在路由器的宣传上动辄1500M+,甚至2000M以上的带宽,但这些速率的实现是要有特定条件的,后面我会详细说,所以,日常家用,建议还是要预留好一定的有线网络接口,你可以不用,必须要有!
那么作为专业人士,我所建议的核心网络该如何规划呢?请看下图:
▼连接方式建议:运营商光猫后接核心路由器,核心路由后接普通无线路由器(或AP)用于无线信号弱的地方进行信号补充,核心交换机接在核心路由器后,为台式机、NAS、各类盒子提供有线网络。
▼强烈不建议按照下面方式连接:核心路由和用来补信号的无线路由器(或AP)同时部署在光猫后。
PART 2、关于无线路由器的无线速度详解
首先,接下来,是大家关心的,无线路由器的1500M+,2000M+的网速靠谱么?
先给大家一个答案,这速度,是靠谱的!废话,直接印在包装上,不靠谱,那就是虚假广告,是违法的!
其次,这速度,能达到吗?
当然是能达到的!
再次,这速度,我们日常使用时能达到么?
Of course!必须能达到!
最后,这速度,怎么能达到呢?
1、路由器要支持这速度,这是废话;
2、无线网卡也要支持这个速度,那么哪些网卡支持呢?
▼以下这些,基本可以支持到1900M甚至3200M的网速的~~不过价格嘛……
3、路由器和无线网卡必须在最高网速的信号覆盖范围内
▼那我们再来看看覆盖情况(下图是借的@gaojie20的众测报告,极具战略性的核武器---网件夜鹰X10 R9000评测)速度越高,覆盖范围越小,基本上,想要维持稳定的最高速度连接,靠谱的距离大概也就是5到10米的无遮挡物的距离。
那么。这三点都满足的意思是啥?
想要依靠无线实现1000M以上的传输,除了一个好路由器外,需要额外购买一张靠谱的无线网卡(额外投资300-500,甚至更高),且,无线网卡和无线路由器之间距离不能过远,最好无遮挡物,距离5-10米以内,讲人话就是,书桌对着无线路由器,然后无线路由器在可直视的5-10距离以内。
那么现在,各位还想着用无线实现全1000M网络么?原理说清楚了,怎么选择,看各位的了呗~~
PART 3、信息点(网口)的布置指南
这部分,有不少写装修的小伙伴写过了~~我讲一下几个原则。。
1、准备放电视的位置,起码预留2根网线,一根给各种盒子(主要是高清播放机、或者其他一些盒子,),一根给广电的回放(没错,广电的回放是靠网络传输的)、或者电信的ITV,如果放了HTPC或者其他什么的需要网络的设备,可以酌情增加信息口。实践证明2个是最起码的。
2、每个房间,原则上,布放一个信息点,客厅建议放在临近阳台的位置,其他房间,建议布放在可能会放台式电脑的位置,方便台式机用有线的方式接入网络。
3、书房准备放台式的位置,留一到两个信息点,因为多数要放台式机,或者放一个NAS。
实际对于信息点的布置,我认为的原则是,你可以不用,但要留好,因为万一哪天要用,而你没预留,那就只能明线了~~除非你重新装修~
插个话题,其实现在的家庭环境,主路由的能力最大化一直是个问题~~~我为什么这么说?还是拿我家的户型图说事~~
▼这是我家户型图
在上图中,位置A为弱电箱位置,这个位置不大容易大范围移动,主要是因为这里预埋了入户的光钎、广电的线路,所以,一般都会把家里所有的网线,都集中到这个位置来,通常,我们会把主路由和主交换都放在A处,那么位置A就是家庭网络交换核心(因为光猫、主路由,主交换都在这里)!!
而图中位置B则是全家的相对中心点,主路由放这个位置,相对来说,覆盖更好~实测的情况也是如何,主路由放位置A,阳台和卧室最里面(上图左下角)仅有1到2格2.4G信号,非常不稳定,而5G,别闹了……没信号!
那么如何解决信号问题,两个选择:
一、在没信号的位置,部署AP,补无线信号,因为之前每个房间都留了信息点,所以,加AP补信号非常方便,且这样最简单粗暴特别有效~~
二、主路由的能力最大化,把主路由放到位置B去,离的近了,信号自然好~~但是这又带来了一个问题,所有网线都是汇聚到位置A的,核心交换机和光猫也在位置A,所以,如果要把主路由放位置B,那么最好的选择是这里有两根千兆网口,一根接光猫和主路由的WAN口,一根接主路由的LAN口以及核心交换机的任一口,这时候,客厅电视柜那里放两根网线的作用就体现出来了。实际拓扑如下图:
PART 4、线缆等辅材的选择
目前线缆主要还是在超5类,6类,超6类,甚至7类网线。详细的参数我就不列了,列出来除了显得略牛逼点外,没啥卵用……我们说点实际的。
超5类,比较老的标准,但是目前看,短期还是够用的。正品的超五类线,在正常家用时(保守点说,就是是线长50米以内时),是可以跑满千兆的。一般家庭,除了别墅,最远的信息点到弱电箱的距离也不会超过50米的。。所以,超5类是目前看来,最具性价比的选择。但是超五类最大的问题就是,几乎没扩展性了,千兆已经是极限了。一般超五类线目前在400到500一箱(一箱305米,2017年铜涨价,对线缆价格影响很大,之前我记得大概名牌超五线也就300左右的。)总之选品牌的就好~~性能差距不大~~~
6类,其实6类线才是为了千兆网络制定的标准线缆,6类线缆和超五类最明显的区别就是,6类线中有个十字骨架,就是下图中间的塑料十字骨架,这是6类线和超五类线最直观的区别,因为6类线的线径更大,且有十字骨架,最直接的结果就是,6类线比超五类要粗一些,硬一些,不好穿线。。6类线缆传输千兆是妥妥的没问题,可以达到标准的105米!6类线要比超五类贵一些~~大约600-700一箱,也有更贵700多一箱的~
超6类,就是6类网线的增强版,更粗,更硬,带宽更大,IEEE的标准中,超6类是可以作为10Gbps(万兆网络)的传输载体的(不过我没用过,实际使用中,万兆网络我们更多用的是光钎,用以太网线的机会没有。现在光模块便宜的很,光钎熔接也不复杂,所以,实际超6类线用的很少。反正我没用过)这个应该没用过,而且,这种线,自己做的性能参数不一定能达标,所以不推荐使用。。靠谱的超6类我也没搜到~~不放卡片了~
7类线,是超6类的进一步增强,均为屏蔽线,且是每一对线缆单独屏蔽,再总体包一个屏蔽层,且线径更粗。这才是IEEE为万兆以太网专门制定的标准,可以完全的承载万兆以太网。
还有与之配套的水晶头、信息模块等。
那么,这几类线,我们该怎么选?
最具性价比的选择:超五类线,刚刚我也说了,基本上,正品的超五类线,在传输距离50米以内时,跑满千兆是没问题的~!唯一的问题是,超五类线没什么潜力可挖了。。但是。这货便宜啊。。不仅线便宜,平均下来大概1块多1米,而且配套的水晶头、模块也都便宜!
比较推荐的选择:六类线,因为是标准的千兆网线,对全千兆网络有非常好的兼容性,且价格也还好,水晶头,模块等等,价格都不夸张,总体成本,比使用超五类线并没增加太多。
完全不推荐的选择:五类及更低端的线,五类线虽然也可以跑千兆,但极度不稳定,完全不推荐。
比较不推荐的选择:超六类,这个,我没找到靠谱的厂家生产的超六类线,一般都是用的六类线,我们在工程中都没用过超六线。所以不是很推荐。
最后,如果你装修时,装修公司推荐你用七类线,建议你直接让这家公司别干了……没这么离谱的,这完全是瞎扯淡,毫无意义,现在有几个正规厂家做七类线的都难说,更别说,就算有,七类线也多数是成品线,手工做的,有几个能达到七类的标准真不好说!反正我之前做六类线,都难保证每个头子都100%成功,别说手工做七类线了!(别和我说熟练度,我曾经一天做过几百个头子,用的钳子也都是大几百的专业钳子,你让装修工人和我比做网线的熟练度?)
至于水晶头和模块的选择,你选什么线,就选对应的水晶头就好了~~~超五类、六类、超六类水晶头都不一样的~~别搞混了~~模块也是,根据线缆选对应的,这块其实是和开关插座等一块选的……我就不多搀和了~~站内有很多大神写了相关的原创。原则就是选那几个大牌的就好,比如说施耐德,ABB之类(很久没装修了,记不得了~~我也懒得临时百度去装X,反正这块不是我的专业,就交给其他大神吧~~)。
PART 5、主路由的选择
对于主路由的选择,因为型号比较多,我也说一下原则,然后简单的做个推荐。
对于主路由,大家有个不是误区的误区吧~~这怎么说呢?
大家关注主路由,主要都在关注它的速率,比如说,网件R6400和华硕AC66U b1的1750M,网件R700和华硕AC68U的1900M,华硕AC86U的2900M,以及更夸张的,网件R8000P的4000M等等~~
关于无线速率,前文我也已经说的很清楚的,基本上,除非你有对应的无线网卡,已经足够近的距离,否则是发挥不了这些极限网速的。那么,这些中高端路由器是不是都是浪费的?
答案是,不是!并不浪费!因为除了无线速率外,我们还需要关心的是,这些路由器能带动的终端数量。
▼还是用我自己的情况做个说明,下图是我的R6400的带机量,这是半夜了,家里的很多设备已经关闭了,可此时在线设备仍有14个。在白天高峰时期,家里在线设备有大概21个(我也不知道怎么这么多,其实我算少)。
如果你家里智能设备比较多,比如说,小米的乱七八糟玩意,各种智能家具,终端数量上30甚至40,so easy!所以,主路由除了提供高速的无线连接外,同样要能带动这么多设备。压力山大的~~
写到这里,想到小米也在做路由器,感觉真的挺搞笑的。小米喜欢把所有东西都做成互联网化的,这是他的优势,但是,小米的路由器真的很烂啊~~~你要是个米粉,家里小米的各类智能终端很多的话,那你用小米做核心路由,这网络的稳定性。真不好说啊~~~之前基友家用网络不好,得知他是个伪米粉(不用小米手机,但是一堆小米设备的人,我称为伪米粉),家里有近20款小米设备,用的小米做核心路由,我建议他更换成华硕的AC68U后,网络不稳定的情况得到根本性改善~~所以,主路由,不仅仅只是速度快而已,如果你家里网络不稳定,尝试换个好点的主路由,很可能是个有效的解决方案。
好了,说了这么多,总结就是,如果家里需要联网的设备不多(含所有智能终端,总之需要联网的都算的),而你也不爱折腾,家里没复杂电子设备,对网络没什么过多要求的。小米啊,TP-LINK的低端啊,华硕、网件的低端啊,都是可以的~~~甚至可以上个斐讯的车,免费的K2P之类的也是个不错的选择(斐讯的车,最坑的就是除了K3和K2P,都是百兆的,做主路由有点力不从心了)。
最后,千兆路由器是否有必要?
答案是,必要的,现在家庭宽带基本都是100M起步了,普通的百兆路由,是无法跑满100M宽带的全部带宽的,如果你的宽带是50M或一下,那用个百兆路由是可以的,但如果是100M及以上的宽带,还是要买个千兆的路由器,哪怕是低端千兆,也要是千兆的~~~
PART 6、关于端口汇聚
本篇最后,在说一下端口汇聚吧~~近期问这个的人比较多。
所谓端口汇聚,意思就是把多个端口汇聚成一个虚拟端口,使带宽增大,这个功能,需要两个互联的设备均支持才能实现。家里的应用环境其实并不太多,主要是家用NAS用户可能会用到这个。但是有几个注意事项:
1、一般具有端口汇聚功能的,是路由器和NAS(如群晖,黑白均可,威联通等),如果,家庭成员较多,且大家都喜欢用移动终端,看NAS中的视频之类的。那么,把NAS接在路由器上,打开端口汇聚,连接多个网线端口,将带宽增大(1G变2G甚至3G,即聚合2端口,甚至3端口)这样是有效的!
▼拓扑如下:
2、但是如果你是有线设备不多,或者大数据量的传输,是在少量有线设备和NAS之间的话,连接时需要注意,请将有大数据量传输要求的设备和NAS都直接连接到支持端口聚合的路由器上。以达到高速传输数据的目的。
▼拓扑如下:
3、如果你有较多大数据交换需求的有线设备,那么记得,主路由后接的交换机也要支持端口汇聚!否则将会是这样的:
▼拓扑如下:传输瓶颈在于交换机和路由器之间的带宽,仅千兆而已。
▼正确的拓扑如下:这样就不会存在任何传输瓶颈~!所以。。真正对端口汇聚有需求的,还是要稍微考虑一下的~~很可能要购买一个支持端口汇聚的交换机~~
接下来, 则回到正题,我知道大家不喜欢看太多理论性的东西,那么直接上干货,咱们直接上案例分析,我做好了规划建议,大家按自己的情况直接套用即可!而信息点布放,则根据前面的原则来~~然后根据使用情况~~选择是否需要用交换机~~
PART 7、实战小型网络
无NAS,0-4台台式机、无线设备不多,不是100M宽带,家里面积也不大的。
1、标准户型
▼类似下面这个户型图的~这就简单了~~只要把主路由尽量布置在靠近中心点的位置即可~~
▼拓扑如下:
这样的情况,推荐购买一个一般的路由器即可,如小米的,TP低端的,价格在200左右的即可~如果不怕翻车,搞个斐讯的K2P也是可以的。
2、奇葩户型
▼比如这样的长条形户型,主路由不论放哪里,都会有信号盲点,这时候,建议将主路由放置在靠近左边,或者右边的任意一边,而另一边,通过部署AP来补充wifi信号!
路由器的选择,和上面一样,就是多买一个就行了~~~通过有线网络,扩展无线覆盖。
不建议做无线桥接,这玩意不是不能用,只是稳定性不好说,有可能出现各种问题,会比较闹心,不如通过有线,把副路由设置成AP模式,用来扩展无线网络。
如果是老房子,没有预留网线的,推荐这么个东西:电力猫。这东西,一个接在主路由上,插上插座,另一个,放在信号不好的房间,插在插座上,网口接上副路由,即可实现网路的扩展。现在电力猫支持千兆的了,但是如果是老房子,我建议百兆的就好了,因为老房子的电线估计也不一定能承载千兆网络。这个比无线桥接靠谱的多的多,而且又不需要配置。
这样的网络,如果有小型NAS、或者台式机需求,可以把台式机/NAS都直接接在主路由上面,实现最高的数据交换速率。
推荐的主路由,一般200-300左右的就可以啦。
PART 8、实战中型网络
1. 标准户型,但是网络需求有点复杂的(有NAS,有台式机,有高清播放机,还有N多无线终端,以及智能家居,如小米一众全家桶、加入阿里智能的一系列电器等等)。
▼这个,又用我自己家做案例吧,我家不大,但是网络还是挺复杂的。因为装修是我自己提的需求,所以网络方面,接口留的还是够的,所以,哈哈,一堆信息点。
▼拓扑如下:
具体需求如下:
1、客厅电视那里,共接了高清播放机、电视机自带的盒子、一台台式机(用来接电视打游戏的)、广电机顶盒的网线,一共4个网口,后来老婆在阳台跑步,信号不佳,我在客厅靠近阳台的位置,补了个撸的K1P,刷了固件做AP用。
2、卧室电视柜那里,一根接电信ITV,一个高清播放机。卧室的最内侧则部署了一个墙面AP,为卧室补充信号
3、书房主力台式机那里留有2个千兆口,一个接台式机,一个备用。
4、弱电箱的柜子里面,则是主路由,光猫,千兆交换机(家里所有有线都汇聚过来),旁边柜子则放了群晖。
关键点:
A、所有的设备,如无特殊要求,尽量部署在同一个局域网内,方便互相访问。
B、所有补信号的AP,请均设置为AP模式,关闭DHCP服务~!
▼眼熟吧,这就是K1P刷了梅林后,设置成AP模式的界面。在AP模式下,仅需要设置SSID和密码(和主路由的设一样的),本地地址(用于管理),默认网关(指向主路由)等,就可以了。而且因为SSID和密码一致,可以准无缝切换~~
至于推荐的主路由,在上面放过了,我就不再贴一次了,华硕AC66U b1,AC68U,网件R7000等。
PART 9、实战大别野等大型网络
其实,大别野的网络并不一定比我上面的网络复杂,核心层面的规划和上面的中型网络基本一致,只是覆盖问题会比较麻烦,因为一般别野都很大,且户型复杂,所以头疼的主要是覆盖的问题。这东西一时半会说不清楚,而且想要效果好,只能一户一例,所以,我就偷个懒,只说关键原则:
1、核心路由选个好的,因为房子大,人不会少,终端更多(虽然日常可能人不多,但是聚会时人会很多的~我家壕亲戚的大别野,经常是十几个人在,光手机就有20多个),所以,能带的起这么多终端,要保证网速,核心路由差了可不行。
2、在装修时,就做好规划,别野装修,是可以把进户光钎挪位置的,尽量把入户光钎、网络汇聚、视频监控等汇聚到一起去,这样可以搞个小机架,集中管理,好看,方便,又实用!
我的壕亲戚,大别野还没装修好,我们就先过去过年了。网络是由我们电信小伙伴全权部署的, 全部使用的墙面AP进行的覆盖,总共用了7个墙面TP的墙面AP,使用的是瘦AP模式,由AC控制器统一管理。
至于胖AP和瘦AP,他们的区别主要有以下几个:
1、胖AP是需要每个都独立配置的~~而瘦AP则统一由AC控制器进行控制,只要配置好AC控制器,并将瘦AP接入网络即可,在AP多的环境中,便于集中管理~!
2、胖AP是相对独立的个体,终端设备漫游时,信号在不同AP切换时,会有个到新的AP注册的过程,是硬切换,所以,会有一个简短的中断,一般,这样的中断,微不可查,属于伪无缝切换。
而瘦AP因为是统一AC控制器管理,所以在AP切换时,仅仅是在AP间切换而已,不需要在AC上注册等,属于软切换,所以,网络几乎是不中断的,基本算是无缝切换。
▼以下是大别野在使用到的网络设备,电信的光猫+网关一体机~(我对这货稳定性持怀疑态度,如果后期网络不稳定,准备让它仅工作在桥接模式,后面单独接一个高性能核心路由器)
▼AC控制器,用来统一控制分布在别墅各处的墙面式AP。
▼POE交换机,通过这个交换机直接给墙面AP供电~~
▼总共装了7个墙面AP。。
▼好吧,接下来是吐槽时间,因为别墅做弱电规划时,并没有好好规划,把所有网络都集中到了这个小小的弱电箱中。我只能说。简直了!本来弱电箱里面的网线都是整理的整整齐齐的。地方虽然小,但总归能放的下的,但是广电的来装了有线电视后,就成这样了,我只能吐槽,广电果然是垃圾。
▼而楼梯下的这个空间,则用来放了监控设备。话说,这就是个天然的机房位置啊。为何不把弱电都汇聚到这里来,在这里放个小机柜。什么都可以放,做什么都方便啊~!!
PART 10、结语
这篇其实写了很久,因为这类文章,牵扯了太多的基础原理,总是写了这里,会引出另一个原理,为了解释引出的内容,又要扯很远,很是烦躁,我也觉得自己这篇写的不是很好,总觉得很多我想说的没说清楚。但,不管如何,先算是抛个砖吧。如果有需要,到时再针对性的写专门的原创来详细解释。那么,就先这样了。