Loading... # 家庭装修的网络规划——从你的网络需求出发 **_在构建家庭网络时，你首先需要明确自己的需求_**。大体归纳为如下几点： 1. 对于大多数家庭来说，构建一个 “千兆网络” 足矣， 如果想在装修阶段一次到位，可预先铺设好 “光纤”，为日后升级“万兆网络” 打下基础。 2. WiFi 信号的高品质覆盖是必须的，这也是家庭网络规划的重点，组建一个 “有线互连”Mesh 网络的性价比最高。 3. 老年群体的 IPTV 机顶盒接入需求，可通过 Vlan 交换机实现。 4. 对于 Zigbee 设备接入，只要另购置 Zigbe 网关即可实现。 5. 为 NAS 存储设备预留有线网口。 **一、家庭千兆网络的实现** 我们可以通过如下的组网方式来实现 WiFi 信号的高质量覆盖： * **AC+AP 组网** 原本是商业用途的 AC+AP 网络走进家庭已有些时日，一台集路由、AC 控制器和 POE 供电网口的一体机 + 几个 AP 面板，可以很容易地实现 WiFi 信号的高品质覆盖。这里 AP 面板可以直接安装在标准 86 型插座盒上，装配简单且十分美观。下图中的四个 WiFi6 AP 面板 + 9 口千兆一体机的价格在 2000 元左右。  AC+AP 的网络拓扑很简单：将宽带光猫与一体机放在弱电箱中，宽带入户光纤直接拉入弱电箱。光猫的千兆网口连接一体机的 WAN 口（红色），各房间中的 AP 面板通过网线连接到一体机的 POE 供电网口上。使用过 AP 面板的网友都有一个体会，AP 面板的 WiFi 信号只能覆盖一个房间，不要指望什么穿墙了。因此，你一定要预留出几个网口，以备不时之需。  ■ **Mesh 组网** 今年卖的最火的当属 WiFi6 路由器，标配的 Mesh 组网功能更为其注入了活力，几个廉价的 WiFi6 路由器组建的有线 Mesh 网络完全可以取代昂贵的 AC+AP。Mesh 组网非常灵活，即可 “有线互连”，亦可 “无线互连”，甚至 “有线 / 无线混合互连”。 通常，无线互连需要使用三频 Mesh 路由器——由于三频 Mesh 路由器价格普遍很高，故只适合用于没有铺设网线的场合。使用廉价的双频路由器组建的有线互连 Mesh 网络在性能上与 AC+AP 相比毫不逊色，且性能上还要优于三频路由器组建的无线互连 Mesh 网络。一句话，有线 Mesh 组网才是王道！ 这是一个由四台 TP-LINK WMC181 WiFi6 双频路由器组建的 “有线互连”Mesh 网络，客厅中的为 “主路由”，其它三台全是 “从路由”。主路由的 WAN 口连接光猫千兆网口（红线），主路由的 LAN 口与从路由的 LAN 口用网线互连起来（黑线）。这个 Mesh 网络最多可以由 8 台路由器组成，为 WiFi 信号的高质量覆盖提供了廉价的解决方案，目前 WMC181 的单台价格仅需 150 元左右。  主路由对外 PPPoE 拨号上网，对内为从路由、以及连接 Mesh 网络的客户端（电脑、手机、平板等）分配 IP 地址。此外，从利用只有将数据 “回传” 到主利用后才能上网，整个家庭网络的拓扑简单、清晰、明了。 * **家庭网络中的主路由** 在上面的示例中，AC+AP 中的 “一体机” 以及 Mesh 网络中的 “主路由” 就是家庭网络中的“主路由”。简言之，它们都是一个完整的家庭千兆网络，完全可以满足日常上网、看视频、玩游戏的需求。 然而，一体机和 Mesh 主路由所提供的功能未必能满足某些用户的特殊需求（如：VPN 等），这里最为简单的解决办法是：配置一台 “软路由”，并让它作为家庭网络中的 “主路由”，刷写了 OpenWrt 系统固件的软路由可以提供你所需的任何功能。 在网络连接上，将主路由的 WAN 口连接到光猫千兆网口（红色），一体机或 Mesh 主路由的 WAN 口连接到主路由的 LAN 口上（棕色）。此时，PPPoE 拨号上网，以及分发 IP 地址的任务由软路由负责，只是多了一级 NAT 转换。另外，Mesh 网络中的主路由只作为一个 AP 来使用。  **三、通过 Vlan 交换机实现 IPTV 功能** --- IPTV 和宽带属于不同的网络协议，在北京联通千兆光猫上有各自的网口——红色是宽带网口，绿色是 IPTV 网口。如果你希望在电视机上收看 IPTV，就需要另外拉一根网线到客厅。  或者你家中不止一台电视机要连接 IPTV，再或者你只为客厅拉了一根网线。这时你会想：能否将 IPTV 与原有的家庭千兆网络融合在一起呢？ 答案是肯定的：就是利用 Vlan 交换机的 “单线复用” 功能，让一根网线承载宽带和 IPTV 两种不同类型的网络协议。 先看看下面这个网络拓扑图，这里的 WiFi6 路由器型号为中国移动 CMCC R3s-2，与 TP-LINK 的 WMC181 属于同一档次，性能也一样。客厅、主 / 次卧各有一台电视机都能收看 IPTV，而且从弱电箱拉到各房间的网线只有一根，其中橘色的就是 “单线复用” 网线。 还要说明的是：不仅 Vlan 交换机，OpenWrt 软路由也支持 Vlan。因此，这里使用了价格更低廉且功耗更低的 N1 软路由。单网口的 N1 配合 Vlan 交换机 A，可以作为家庭网络中的 “主路由”。  这里首先需要配置四条 Vlan（VLAN100┅VLAN103），且 Vlan 交换机端口颜色定义如下：  * **千兆宽带数据帧走向：** 1. 来自光猫千兆网口的普通 “以太网数据帧” 进入交换机 A 端口 1（Access 口），因该端口 PVID=100，故数据帧被被打上 vid=100 的标签。 2. 交换机 A 端口 3（Trunk 口）允许 VLAN100 通过，数据帧转发给端口 3，再转发给 N1 主路由。 3. N1 的 WAN 口收到 vid=100 的数据帧后，被 CPU 转换成 vid=101 的数据帧转发到 LAN 口，并流回端口 3。 4. 数据帧到达端口 3 后，被转发到允许 VLAN101 通过的端口 4。 5. 数据帧到达端口 4 后，**_通过网线_** 转发到交换机 B 的端口 1。 6. 数据帧到达端口 1 后，被转发给 PVID=101 的端口 2。 7. 数据帧到达端口 2 后，先去掉 vid 标签（变为普通以太网数据帧），再送到主 AP 的 WAN 口。 8. 主 AP 将 WAN 口数据帧转换成 LAN 口数据帧回送端口 3，且数据帧进入端口 3 时被打上 vid=102 的标签。 9. 一方面端口 3 将数据帧转发给 PVID=102 的端口 4，并去掉 vid 标签后发给客厅电视机。如果该数据帧是发给电视机的，则此数据流结束。 10. 另一方面因端口 1 还允许 VLAN102 通过，故**_通过网线_** 又将数据帧送回到交换机 A 的端口 4。 11. 数据帧到达端口 4 后，一方面转发给允许 VLAN102 通过的端口 5、6，另一方面转发给 PVID=102 的端口 7、8。 12. 数据帧到达端口 8 后，先去掉 vid 标签，并通过网线转发给从 AP（MR4）的 LAN 口。若该数据帧是发给 MR4 的，则此数据流结束。 13. 数据帧到达端口 5 后，**_通过网线_** 将数据帧转发给交换机 C 端口 1。 14. 数据帧到达端口 1 后，一方面转发给允许 VLAN102 通过的端口 2，另一方面转发给 PVID=102 的端口 3、4。 15. 数据帧到达端口 3 后，先去掉 vid 标签，并通过网线转发给从 AP（MR2）的 LAN 口。若该数据帧是发给 MR2 的，则此数据流结束。 16. 数据帧到达端口 4 后，先去掉 vid 标签，并通过网线转发给主卧电视机。若该数据帧是发给电视机的，则此数流结束。 17. 数据帧到达端口 2 后，**_通过网线_** 转发给交换机 D 端口 1。 18. 数据帧到达端口 1 后，分别转发给 PVID=102 的端口 2、3、4。 19. 数据帧到达端口 2 后，先去掉 vid 标签，并通过网线转发给从 AP（MR3）的 LAN 口。若该数据帧是发给 MR3 的，则此数据流结束。 20. 数据帧到达端口 3 后，先去掉 vid 标签，并通过网线转发给次卧电视机。若该数据帧是发给电视机的，则此数流结束。 21. 以上就是从光猫千兆网口到 AP（或电视机）LAN 口的数据流走向。 * **IPTV 数据帧走向：** 1. 来自光猫的 IPTV 信号进入交换机 A 端口 2（Access 口），因该端口 PVID=103，故数据帧被被打上 vid=103 的标签。 2. 在交换机 A 中，端口 4、5、6（Trunk 口）都允许 VLAN103 通过，故 IPTV 数据帧被转发给端口 4、5、6。 3. 数据帧到达端口 4 后，通过网线转发给交换机 B 端口 1。 4. 数据帧到达端口 5 后，通过网线转发给交换机 C 端口 1。 5. 数据帧到达交换机 B 端口 1 后，转发给 PVID=103 的端口 5，然后去掉 vid 标签，再转发至客厅的 IPTV 机顶盒。 6. 数据帧到达交换机 C 端口 1 后，转发给 PVID=103 的端口 5，然后去掉 vid 标签，再转发至主卧的 IPTV 机顶盒。 7. 数据帧到达交换机 C 端口 1 后，还要转发给允许 VLAN103 通过的端口 2。 8. 数据帧到达端口 2 后，通过网线转发给交换机 D 端口 1。 9. 数据帧到达交换机 D 端口 1 后，转发给 PVID=103 的端口 5，然后去掉 vid 标签，再转发至次卧的 IPTV 机顶盒。 10. 数据帧从光猫 IPTV 口到客厅、主卧、次卧其中一个机顶盒后，则该数据流就结束了。 **四、Zigbee 设备的接入** ZigBee 的特点是非常省电，其典型应用包括：温湿度传感器、燃气报警器、人体感应传感器，以及智能开关，智能锁、智能安防等等。虽然 Zigbee 使用的也是 2.4G 频段，但与 2.4G WiFi 属于不同的网络协议，所以 Zigbee 设备需要通过专用 “网关” 才能接入到家庭网络中——首先 Zigbee 设备（如：下图中的水侵传感器）需先连接到 Zigbee 网关，然后网关再将其转换成普通 “以太网数据帧” 发送给无线路由器。这样不仅可以通过手机 APP 来获取 zigbee 设备的数据或控制 Zigbee 设备的动作（如：开关的通 / 断），还能将 Zigbee 设备连接到“云端”。  这里使用的是涂鸦 Zigbee 有线网关，它通过网线连接到 Mesh 网络中。由于 2.4G 信号的传输距离远，有很强的穿墙能力，对于 100 平米左右的居室来说，只要网关放置在合适地点，只要一台就可以覆盖全屋。 在下面这个 “二层别墅” 的家居环境中，一楼和二楼分别放置了一台 Zigbee 网关，以实现 Zigbee 信号的全屋覆盖。  **五、NAS 存储设备** --- NAS 是一网络存储设备，本质上它就是一台配置了多个硬盘的电脑主机。“群晖”是国内知名的 NAS 品牌（还有威联通等），所谓 “黑群晖” 就是个人用普通台式电脑组装起来的一台群晖 NAS。 配有 “千兆网口” 的 NAS（如：群晖 DS920+）可以很容易连接到家庭千兆网络中。例如：你将 NAS 放在书房，只要将网线连接到从 AP 的剩余 LAN 口上即可，用不着单独为 NAS 拉一根网线到书房。  —— 本文完 —— 最后修改：2023 年 09 月 25 日 © 允许规范转载 打赏 赞赏作者 赞 如果觉得我的文章对你有用，请随意赞赏