:作为一个网络知识领域的文盲,最近改造网络学了很多家庭组网的知识,分享给大家,我相信很多人都会遇到我提到的问题,我尽量用我这个纯小白的口吻说明白,我不敢说我写得最有深度,但我应该是写得比较通俗易懂的,第一次写长文,纯手敲整理,这不是广告,前方知识高能预警!
1户型背景这是一个网络小白家庭组网的故事,说一下故事背景,家庭组网户型很关键,我现在住的地方是一个很狭长的户型,中间有个比较长的过道,导致客厅和卧室位于两端,距离比较远,疫情期间就靠这段路散步锻炼了,靠近卧室还有个小卧室(改造成了书房用来工作)。各个房间都走了墙内网线,都留有网口,但房间之间的墙很多,所有网口都汇集到了弱电箱里面,而弱电箱又在中间过道的墙里,非常非常小(无力吐槽),只能放下一个光猫(这里划下重点!!),而且任何情况下,我是不偏好走明线的。
2原始网络方案我用的是联通M的宽带,之前我一直在客厅和卧室分别布置了两个的V4千兆路由,不吹不黑的说,真的挺好用的,连接和网速都非常快,也不贵,而且路由在app端的管理做得很好,非常直观(现在用不到了,有需要的我可以闲鱼低价出售……)
安全路由器V4双千兆无线路由器
虽然一直用着的路由器,但是由于房间隔得很远,路由器又在最两端,过道、厕所、书房信号接收的非常差,疫情期间我在书房工作无线信号不太好,远程会议容易数据丢包卡顿,而且因为是独立的路由器产生了独立的SSID,在屋内穿行需要手动切换网络,用户体验也不好。
其实我很早之前就希望能够统一所有的SSID,实现无缝漫游的无线网络,但是由于我的网络知识过于匮乏,我根本不知道无缝漫游的无线网络方案具体叫什么……我只知道无线中继和电力猫,但无线中继很不稳定又可能产生有网络没速度的假象,我尝试过,太狭长的户型效果很差,由于要占用信道和做数据回传,如果是多次中继之后会发现网络几乎不可用,而电力猫是利用电线传输数据和媒体信号的一种通信技术,其实效果也不好,也不太稳定,容易掉线,还有噪音和发热问题,而且我觉得电力猫不是通过网络本身解决问题,是一种折中的奇怪方案。
3AC+AP组网方案所以之前我都不知道该怎么搜关键词来实现我要的效果(当时我连“无缝漫游”这个词都不知道),这可能是很多新手遇到的问题,直到有一天我在公司看到IT同事在设置公司的无线AP(接入点),我才知道有一种方案叫AC+AP组网,一般用在企业/酒店/公共场所/商场以及别墅,按照我的理解就是AC作为中央控制单元负责统一集中管理所有的AP,所以所有的管理指令和SSID都只是AC发出的,AP作为AC的接入点只负责接入设备,不能独立工作。
AC+AP方案示意图
这里要普及一个关于AP的小知识(我也是刚学的,错了请纠正我),其实家里的无线路由器是集合了路由器、交换机、AP三种功能模块的一种集成设备,路由模块负责地址转换和寻址路由,交换模块提供更多的网络接口,AP模块负责提供无线网络接入,很多人觉得自己的无线路由器通过设置也可以直接改成一个无线AP,就不用额外购买AP了(我之前也是这么想的,毕竟一个AP还挺贵的),这个想法有一定的道理但其实并不适用AC+AP组网,自己家用的无线路由器确实可以改造成为一个无线AP,但AP其实也分为fatAP和fitAP,所谓fatAP是一种传统的WLAN组网方案,fatAP本身承担着认证终止、漫游切换、动态密钥生成等复杂功能,不能统一集中管理,自己家的无线路由器改造的无线AP本质是fatAP,是无法接受AC统一集中管理和统一SSID,也无法实现真无缝漫游,即使硬设置成统一的SSID,设备在fatAP的切换本质还是由于某一信号太弱导致的手动切换漫游(不要被假象欺骗),因为老的路由器根本不支持.11kvr协议(无缝漫游协议),只可能是伪无缝漫游。而在AC+AP组网方案中的AP是fitAP,fitAP是一个只有加密、射频功能的AP,功能单一,不能独立工作,只有与AC同品牌的fitAP才能实现由AC统一控制,实现真正的统一SSID,无缝漫游。
那么AC+AP组网方案有什么好处呢?除了统一SSID,无缝漫游,集中管理,最大的好处我觉得是简洁美观……只要墙内走线到位,连路由器都不需要啊,现在各家都在尬吹自己的路由器有多么美观,像一件艺术品,纯属放屁,谁家艺术品还带着天线、插座和网线,在我看来没有路由器才是最简洁美观……
关键词:路由器艺术品
在上面鼓舞人心的背景下,我打开了某东/某宝,打算买个AC+AP组网产品,有了关键词终于会搜了,最后锁定了H3C的H5套装(四口千兆AC路由H+千兆端口面板AP*3)符合我的要求,但价格要两千多……
华三(H3C)千兆双频无线AP面板套
当时我有一瞬间觉得目前的路由挺香的……但我不死心,我又去某多多看了下,发现果然便宜很多啊!!但如上文所述,我当时知识比较匮乏又想发挥下动手能力(其实就是想省钱……),计划旧物利用,把我的路由改造成无线AP(上文已经解释过了,此路不通),我当时只买了一个H3C的四口千兆AC路由H。为什么就要买H3C这个呢?其实有一个重要的原因,还记得我上文提到的走线和弱电箱么?因基于弱电箱的情况和AC+AP组网方案,AC路由是需要直接放在弱电箱和光猫直连的,我得买一个非常小的AC才行,据说H3C的这款AC特别小(后来发现TP的更小……),我想怎么也能放下吧,当产品还在路上,我打算打开弱电箱归置一下的时候……
弱电箱和光猫图
光猫都要溢出来了,满满当当,还搞个屁啊……而且,最关键的问题是没有多余的插座位置,不要和我说增加插线板,那又会产生插线板放哪里的问题,除非……把墙拆了???我买的产品肯定是放不进去的,都不用试了。
4Mesh组网方案正当我觉得组网没戏了的时候,我还安慰自己,据说AC+AP组网方案下,AC和AP发热严重,如果没有吸顶AP,面板AP的信号不好,穿墙也不好,我也不会弄面板AP的接线,万一线接错了就彻底凉凉了……我和一个刚装修完的朋友吐槽这事儿,他说你可以试试Mesh分布式组网,并且给我发了个购买连接。
首先介绍一下Mesh组网是什么,所谓的Mesh组网是一种分布式路由生成一种网状网络,不同接入点可以以星状、树状、串联和总线方式,每个接入点其实都可以作为一个所谓的AC,去中心化,混合组成一整张网状网络。在这张大网中不仅SSID统一,无线设备还可以自由寻找信号最好的节点去连接传输数据,用户手持设备在不同节点穿梭时连接是无缝切换的。当然各家其实针对这个技术又有自己的叫法和easy版方案,比如TP-LINK就叫带易展功能的路由器,的Mesh路由器的类似功能好像叫Colink。其他家的我就没仔细研究,但原理大同小异。从组网方式上看,Mesh组网较AC+AP组网更为灵活多样,但从底层技术上孰优孰劣我其实是没太明白的,也没花大力气研究,实在太累了,我觉得对于小白来说这不重要,我关心就是高网速、低延迟、零丢包和无缝漫游切换。
从互联组网方式上看,Mesh组网是可以网线互联(有线回程)、无线互联(无线回程)、混合互联(有啥用啥),直观上看大家就能感觉出来网线互联(有线回程)肯定是比无线互联(无线回程)效果好。
01网线互联(有线回程)在多台Mesh路由器均有布线的情况下,只需通过网线将多台Mesh路由器连接起来,路由器之间互联会非常稳定,适合前期已经布线的房子,这种方式从结果上看很像AC+AP组网方案。
网线互联(有线回程)
02无线互联(无线回程)在没有布线的情况下,可以通过无线方式实现互联,使得Mesh路由器摆放更加自如,适用于一些没有布线的老房子,这种方式从结果上看很像无线中继,但比无线中继效果要好太多了。
无线互联(无线回程)
03混合互联(有线回程+无线回程)在局部布线的情况下,可以部分有线互联(有线回程)、部分无线互联(无线回程),灵活实现“网线+无线”的互联方式,其实只要Mesh路由器连着网线,配置没有问题的情况下,Mesh路由器会有线有线互联(有线回程)。
混合互联
从上面的描述我们可以得到几点结论:首先网线互联(有线回程)肯定是比无线互联(无线回程)效果好,只要Mesh路由器连着网线,配置没有问题的情况下,Mesh路由器应该会首选网线互联(有线回程)。但有一点要注意,尽管很多路由器厂家没有提,但上面所有互联组网方式的示意图中的路由器全都需要是同品牌的Mesh路由器(特别是拨号或直接接入Internet的主路由器),这一点非常重要,在有条件网线互联(有线回程)的情况下,要想最简单的实现网线互联(有线回程),最好要用所有路由器都是同品牌Mesh路由器,特别是主路由器(用于宽带拨号),否则可能出现即使连接网线时候也无法实现网线互联(有线回程),需要进行较复杂的配置(涉及改变DHCP,后面会说这个问题)。
04外观展示这一部分其实是最不重要的部分,我朋友当时和我说这个产品小,说不定能放到弱电箱里面,我比较信任他,也没比较其他的产品,就立马就买了,其实TP-LINK以及其他很多品牌都有Mesh路由器,大家应用的技术我理解都差不多,价格各异,现在还有WiFi6的路由器,技术不断在迭代,也没必要非要追求最新的,很多终端设备还不支持WiFi6呢。我买了3个TP-LINK的WDR的Mesh路由器,我后来看到还有TP-LINK的WDR的Mesh路由器也挺好的,也够用而且也比较便宜。TP-LINK新产品AX的Mesh路由器,还采用了WiFi6的技术,价格也不高,这三种TP-LINK的Mesh路由器样子都一模一样,俗称“小音箱”。
设备网图看着还行,拿到手还是有很强的廉价感,就是个长宽高很接近的立方体盒子,很轻,很塑料……
WDR真机和外包装图
05非Mesh路由器作为主路由拨号实现网线互联(有线回程)我在买之前就预料到即使真机很小弱电箱可能也无法放下,而且弱电箱也缺少多余电源插口,我和客服反复确认讨论过如果三个Mesh路由器都直接网线并联光猫,由光猫作为主路由拨号能不能实现网线互联(有线回程),因为对我来说网线互联(有线回程)才有意义,如果只是无线互联(无线回程)就浪费各房间网线和网口的意义,客服的答复是这种方案可以实现网线互联(有线回程)。
拿到产品后果然放不进弱电箱,于是我按照说明书的指引将三个Mesh路由器通过网线直接并联了光猫,其中一个Mesh路由器1(KT)作为主节点完成基本参数设置,建立SSID,其余两个Mesh路由器(WS和SF)通过易展功能连接Mesh路由器1(KT),实现统一配置和SSID,我的配置和示意性结果如图所示。
主节点开启DHCP连接示意图
我以为我已经成功实现了Mesh路由器的网线互联(有线回程),但当我从TP-LINK的管理软件看网络拓扑图,发现我的Mesh路由器2(WS)和Mesh路由器3(SF)是无线互联(无线回程)模式,我试了一下,插不插网线对网速没有任何影响,连接的网线没有起作用,网线互联(有线回程)失败了,但此时确实是Mesh无线互联(无线回程),可以做到无缝漫游,只是Mesh路由器2(WS)和Mesh路由器3(SF)的网速比较一般。
网络拓扑图(实际为无线回程)
经过我的认真研究,网线互联(有线回程)失败的原因和动态IP的分配有重要的关系。这里又要普及一个概念叫DHCP(动态主机配置协议),我们知道IP地址就像电话号码,在一个内网各个设备的IP地址是不能相同的,所以需要有一个设备进行分配,传统上我们知道上网方式有三种:宽带拨号上网、静态IP上网、动态IP上网,如果是用光猫自带路由模块进行宽带拨号上网,那么光猫作为拨号路由器就会利用自身的DHCP功能对下级终端设备进行动态IP配置确保网络内各个终端设备的IP地址不冲突,家里的光猫的IP地址一般是..1.1,现在的终端设备一般都是默认开启了接受上级对自身的动态IP上网配置,所以光猫给终端设备分配的IP地址根据光猫参数配置一般是..1.x(x不等于1),但因为光猫自身在弱电箱里且Wi-Fi信号一般都很弱,大部分家庭都会再配置无线路由器来外接终端设备,无线路由器对于光猫来说其实也是一个终端设备,符合动态IP地址的分配原则,但无线路由器和其他终端设备有一点不同,实际上无线路由器和光猫自带的路由模块的功能是一样的,也能够实现拨号上网,所以无线路由器也具备DHCP功能,对连接无线路由器的终端设备进行动态IP地址分配,如果在一个号段就可能引起IP地址冲突,但现在的路由器厂商为了用户简单方便地解决这个问题,会先给无线路由器赋予一个肯定不冲突的IP地址,比如..y.1,那么无线路由器对下级终端设备的分配范围就可以是..y.z(z不等于1),这样就可以让光猫和无线路由器在网络内同时进行DHCP,这在一般情况下是没有问题的,但如果是光猫或非Mesh路由器作为拨号主路由,Mesh路由器在下级网络想要有线回程时就会产生数据无法交换的问题。
由于我用光猫作为主路由拨号且打开了光猫的DHCP(动态主机配置协议),但是在实际连接中主节点的Mesh路由器1(KT)也打开了DHCP,那么从IP地址上看,Mesh路由器2(WS)和Mesh路由器3(SF)的IP地址都是由主节点的Mesh路由器1(KT),这就导致Mesh路由器2(WS)和Mesh路由器3(SF)不会和光猫产生数据交换,无法形成有线回程,自然连接的网线就失去了意义。
如果用光猫作为主路由拨号,需要采取的配置应该是打开了光猫的DHCP,关闭主节点的Mesh路由器1(KT)的DHCP,网内所有设备都有光猫作为主路由分配IP地址。所有设备都需要和光猫数据交换,在利用Mesh路由器的特性就可以是实现网线互联(有线回程),网络拓扑图示意的有点儿问题,都显示为通过主节点路由器(KT)有线回程交互,其实都是直接连接的光猫,而且TP-LINK的管理软件会报错未插网线/网络异常,不用管,应该是TP-LINK阉割掉了桥接功能导致的系统不识别,这样操作应该就可以实现有线回程上网了。
主节点关闭DHCP连接示意图
网络拓扑图(实现有线回程)
上文提到了,最好拨号主路由用同品牌的Mesh路由器,不用更改任何其他配置,如果不用Mesh路由器作为主路由拨号就会可能产生多层DHCP冲突导致只能实现无线互联(无线回程),而无法网线互联(有线回程),解决的方法就是关闭Mesh路由器主节点的DHCP功能,由上级非Mesh主路由统一分配IP地址。
我总结了一下常见的用非Mesh路由器作为主路由拨号实现网线互联(有线回程)的架构和配置方法。
光猫拨号+DHCP示意图
非Mesh主路由拨号+DHCP示意图
有的人可能会在光猫和主路由或者主路由和Mesh路由器之间加交换机,其实无所谓的,交换机的意义是增多网络端口来实现更多的有线接入设备,普通交换机是没有DHCP功能,反正只要确保网络中只有一个路由器在DHCP就可以了,当然好像有些高级交换机也有网关和DHCP功能,可能也需要关闭,我没有那么高级的设备……
5总结写完发现码了六千字……这可能是我写的最长的文章了……其实各种技术都有各自的利弊,大家还是根据各自的情况来选择适合设备和组网方式,对于小白就是高网速、低延迟、零丢包和无缝漫游切换,能达到就成功了。
最后啰嗦几句关于新房装修的时候对网络硬件的规划,我虽然没装修过房子,但最近研究家庭组网还是学习了很多知识,最开始的时候提到户型很关键,这里也呼应一下装修的时候硬件也很关键,现在大家的入户光纤基本是M-0M,能不能跑到满速实现高速上网其实很大程度上取决于光猫、路由器、交换机、网线、水晶头、端口以及终端这些硬件的配置,缺一不可,都得是高速千兆级配置,下面是我的建议,每个房间都要墙内走网线有条件的话可以一管双线甚至多线,网线要六类线起步,水晶头要按正规方法接满八根,每个房间都留好充足的网口,如果未来要想考虑AC+AP组网方案,要有吸顶AP的走线,弱电箱最好也大一点儿,多搞几个电源插口,万一你想放点儿啥进去。
总结一下就是,嗯,无缝漫游的无线网络真香……
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