家庭局域网廉价配置指南

家庭装修的时候,弱电箱一般都在门口附近的位置。而且是靠近地面的位置。然而弱电箱负责的是整个房子的信号的功能。现在我们继续要有线信号,也要无线信号。然而非常不幸的是,弱电箱里通常只能塞下两个转换设备,比如光猫和路由器。这也是绝大多数房子里装的两个东西。

但是,一个比较齐全的房子里可能有多个房间有通信需求,比如两个卧室,一个书房,一个客厅,这些都是需要网线通信的。如果你的主卧比较大,你可能还希望在两头都有一个网线接口,而不是仅有一个。

假设每一个需要通信的房间里都只有一个网线接口。那么两个卧室,一个书房,一个客厅的房子里至少需要四个网线接口。

这里不考虑有线电视等非网线接口的其它接口,因为那些接口使用的数量很少,而且通常不需要我们主动的去配置相关的设备。有线电视信号的一旦装好之后,通常不会有明显的升级变化以及自己自主配置。

如此一来,从弱电箱里至少要有四根线通向四个房间。一般的家用路由器配合光猫很难直接打到每一个房间都能够有网线通信的。光猫通常只有一个接口,是千兆的本地接口,其他接口一般是百兆或者是电视电话接口。我们要用这个其唯一的千兆接口用来连接路由器,并且路由器也要是千兆接口。

非常不幸的是家庭使用的路由器设备,如果不是很贵的话,你通常拿不到四个千兆接口的路由器。廉价的路由器可能标称为千兆路由,但是它仅限于无线信号有5g赫兹的无线信号。而它的接口还是百兆的。如果一个廉价都有其他确实有千兆接口,那么很多情况下不会做很多个千兆接口。目前能够看到的廉价的路由器里边通常只标配了三个千兆接口。如果更加廉价的话,那三个接口可能还只是百兆的。

此时我们把光猫和路由器放进弱电箱里,这个时候弱电箱里有光猫的一个千兆接口,但是他会连接路由器,所以相当于没有。此外还有路由器的三个千兆接口。最终空闲出来的千兆接口只有三个,其他的都是百兆接口或者是电话电视接口。

这是一件非常尴尬的事情。通常情况下我们只需要再多一个千兆接口就能够让一个有两个卧室,一个书房,一个客厅的房子整个房子的通信部分实现千兆高速网络。但是在有限的预算内,恰好就少这么一个千兆接口。

如果购买的时候并没有仔细观察的话,你甚至很有可能只买到一个只有两个接口的路由器。

另外一方面不难发现市面上的千兆接口路由器不知道是为了看起来更加炫酷,还是为了让自己看起来更有实力。做的外形都比较夸张,或者说是庞大。难以放进弱电箱。

无论是因为路由器体积太大,天线太多放不进弱电箱,还是因为接口不够导致放进弱电箱也接不上接口,都需要一个家用的六个或八个接口的交换机放进弱电箱来连接千兆网络接口。

好在家用的千兆交换机并不算昂贵,要比路由器便宜很多。而且个头也不是很大,也没有天线干扰,能够放进弱电箱。

此时弱电箱里将会放置的是光猫和一个千兆交换机。并且因为有了交换机,我们可以把路由器放到一个更加适合的位置,而不是塞进门口的弱电箱这样一个偏远的非中心的位置,从而让无线信号更好。

但是问题来了,通常情况下我们选择将路由器放在客厅或者是靠近整个房子中间的一个接口附近,这就意味着路由器不能够直接连接光猫,路由器位于交换机的下一级,而不是位于光猫和交换机之间。此时在默认配置的情况下,交换机所连接的多个网络接口与路由器的本地网络接口被路由器分在了两个不同的网段。这样以来,家庭内部的所有网络接口并不是全都在同一个局域网内。

我们使用了光猫的路由功能,在光猫的上一级是运营商的局域网。在光猫的下一级是第一个家庭局域网,这个家庭局域网中包含了交换机所连接的所有接口。再下一级是路由器分割出来的另外一个家庭局域网。

此时路由器的本地端口相当于是另一个NAT内网。虽然可以让设备访问外部网络,但是不能联通两个家庭网络,阻碍了家庭内部设备互相访问的能力。途中绿色和蓝色的部分是不同的网络。

为了让家庭内部网络可以互相访问,我们有两种假设,即使用光猫的路由功能和不适用光猫的路由功能。不使用的理由主要是光猫的路由功能太弱了,使用光猫转发IP包可能限制网络性能。

不适用光猫的路由功能的时候,相当于光猫不存在,同时交换机因为不分割网络所以也可以忽略。

然而这样的方案在实际的家庭布局中是行不通的。弱电箱里塞不下路由器,而房间里同一位置的网络接口只有一个,在房间里连接路由器无法把内网IP包通过来时的接口发送给外网,无法路由,尤其是家庭路由器和交换机不具备设置子接口等功能。

于是我们不得不依赖光猫的路由功能。我们回到光猫和交换机都要用的那张图。

如果我们让无限千兆路由器当作一个带无线功能的交换机,也即AP,让光猫作为网关、路由器,则光猫的所有下级和次下级设备均位于同一网络内。此时绿色和蓝色的部分都在同一网络内。

千兆路由当作交换机实在有些浪费,而且光猫的路由性能可能成为网络的瓶颈,不过实在是没有办法。假如光猫的前找借口直接够用那就省事儿了,可惜绝不可能有光猫有4个或者更多的千兆接口。

如果路由器还具备其他诸多功能,比如广告过滤和网络加速器插件,那么可以在其支持子接口或者接口桥接的情况下尝试使用所谓的“旁路由”配置。在PC等主机设备上手动设置网关为路由器的IP地址,让主机将IP包发送到路由器,经过路由器转发到光猫发出到公网,回复的包也经过路由器转发过滤,此时只有手动配置的设备经过过滤;或者将光猫的路由做静态路由或者设置网关统统转发到路由器,经过路由器转发给主机设备,回复的包也经过路由器转发。

可惜的是绝大多数家用路由器并不具备子接口或者桥接接口的功能,并且工贸配置起来很麻烦甚至不允许做高级配置。所以旁路由是一种需要两台高级的高性能路由设备的配置,不适合此时的状况。

那么,就只能老老实实地把千兆路由当作带无线功能的交换机用啦。

 

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