家庭网络组网要点攻略——家庭网络基础知识


在2020年春节开始,由于爆发疫情的影响,网络成为我们每个人的必备。但是,绝大多数人在买了新房、改造旧房的时候,并不能获得合理的家庭网络搭建规划设计,网络设备的搭配更是无从谈起。

网速发展史

90年代中期至2000年:电话线+“猫” 龟速行驶中

那时候电脑还是个“稀罕物”,要网上冲浪,必须要安装有线电话和“猫”,还得专门去电信局申请一个服务号。带宽范围只有14.4K-56K,下载速度约每秒7KB,远不如要退出历史舞台的2G网络。

2000-2011:ADSL宽带加速

进入21世纪,速度慢、过程复杂的拨号上网逐渐被淘汰。宽带ADSL上网开始时兴,512K—1M—2M—4M—8M,随着速度不断地提升,互联网才真正热闹起来,随着技术的成熟,上网资费也逐渐走低。

2011年至今:光纤入户+无线Wifi+5G网络

时至今日,ADSL宽带逐渐升级为光纤宽带,现在网络速率达到10GbPS。路由器也从单一有线增加了无线等功能,上网变得更加方便快捷。后来出现了笔记本电脑,上网不再受场所限制,只要有网线或无线,哪都可以上网。

家庭网络基础知识

1、光纤入户(FTTP)

运营商把光纤直接通到你的家里,然后再通过光电转换,实现宽带上网和固定电话等功能。光纤接入具有大容量、长距离 和抗电磁干扰等优点,能为用户提供更加高速、稳定的宽带服务。而到了2021年的今天,100M宽带起步都已经是现在商品房的标配了,200M、500M、甚至1000M都已经可以申请开通了。

基于这样的网络带宽基础,对于家用网络环境的设计规划就应该是稳定可靠、容易扩展,以千兆网络起步。至于万兆网络,对于现阶段的大部分家庭来说,短时间内是不切实际的(3-5年内)。因为万兆网络的设备、成本太高,效费比很不划算。所以,我们需要设计和规划合理高效的家庭千兆网络环境。

2、光猫

光调制解调器,单端口光端机,都是它的名字。它是光纤入户后运营商和业主的网络边界设备。光猫的主要作用:是将基于光纤网络的光通信信号,转换成为基于8芯网线的以太网络电信号。运营商当前提供的光猫功能不止于此,往往还集成了路由器功能(实现地址转换路由转发也即nat),AP功能(提供WiFi无线网接入),IPTV认证广播功能(提供IPTV收视)。

首先是确认光猫的网络电口是支持千兆网络的,这样你才能正常享用100M以上的光纤入户网络。

其次找运营商安装师傅获取光猫的管理员账号密码,登录光猫后可以获得更高的权限进行设置。

最后关闭它的WiFi信号,腾出宝贵的2.4GHz无线网络资源,减少家中WiFi网络干扰。关闭拨号功能改桥接,使用自己性能更强更稳定的路由器进行拨号,让光猫专注于信号转换也能使整体网络更加稳定和高效。

3、有线+wifi

家庭网络中,有线点位用于连接固定的设备,以获得良好的稳定性和性能发挥。无线网络的作用则侧重于自由和灵活的使用场景。

有线网络:任何情况下,有线网络的稳定性、延时、带宽都是显著优于无线网络的,更何况有线网络的铺设成本不高。所以在做家庭网络规划时,优先考虑有线网络的设计。

对于一般家用网线长度考虑(不会超过50M),超6类网线完全可以胜任万兆网络。所以家庭网络布线还是以超6类网线为主,这是一个低投入,高产出,稳定可靠,扩展性强的基础设施。当然对于发烧友来说也可以完全使用光纤布线,而且网络设备需要支持光纤接入,成本比较高。建议对于电视、机顶盒、功放、游戏机、打印机、摄像头、投影仪等等家用设备,尽量在规划初期给予有线网络支持。

无线网络(wifi):是一个相对带宽小、带宽非独占、延时不稳定、易受干扰的网络。

便利性是它最大的优势,为了在家庭中方便且高速的使用手机、平板、笔记本、各种WiFi智能设备,需要去合理规划无线网的布置、频段选取,并结合实际预算选用性价比较高的设备,才可能达到相对理想的无线网络使用环境。

4、路由器

有线路由器:路由器承担的功能包括地址转换地址分配、网络拨号、简单的网络安全策略设置。

现在的光猫基本上都集成了路由器的基础功能,要求低的话,可以不购买路由器就能实现基础网络的搭建和使用。

无线路由器:在有线路由器的基础上增加了无线发射模块和天线,无线部分的地位和路由器上有线LAN口的地位是完全一样的,无非信号传输形式不同而已。

5、交换机

交换机:可以理解为拓展网络接口数量的设备,专注于数据的无干扰转发。一般的家用路由器,都有2-5个LAN接口,相当于内嵌了一个交换机。

而如果数量不够,可以买一台傻瓜交换机接入任何一个LAN口,拓展网口数量,无需配置,即插即用。

6、双频(多频)

2.4G:

2.4G通讯频段极其拥挤繁忙,蓝牙信号、ZigBee信号(智能家居)、802.11n标准WiFi信号,甚至微波炉干扰信号都在这个频段。

实际可用信道带宽为20MHz,而该标准下总频段范围才2.4GHz-2.483GHz,虽然看起来有11个信道,但互不干扰的2.4Ghz的WiFi信号只能存在3个,且刚好处于1,6,11三个信道上。

5GHz:

是使用802.11ac及以上标准的WiFi信号,工作在5GHz。这个频段相对干净的多。更关键的是,5GHz上有多达23个互不干扰的20MHz信道。

同样打比方的话,5GHz的WiFi信号是一条23通道的高速公路,每条通道上奔跑的都是互不干扰的高速车辆。因此,想提升WiFi体验,一定是让自己的网络设备接入5Ghz的WiFi网络,而不是纠结于用什么品牌、什么价位的网络设备。

5GHz的WiFi信号相比于2.4GHz的WiFi信号唯一的弱点就是穿墙能力太弱,大部分人使用的都是一个2.4Ghz路由器覆盖全家,在使用5GHz的WiFi时候会遇到一定的问题,离无线路由器较远的房间5Ghz的WiFi信号较差。

7、AC+AP

针对大户型或别墅的一种组网方案,目的是让家里的每个角落都能保持良好的网络连接,是一种WLAN系统。

AP:access point,即无线网络信号接入点,专注于无线信号的发射与接收,用法就是,哪里信号弱就在哪里加一个,不需要配置,即插即用。

AC:Wireless Access Point Controller,无线网络控制器,可以购买路由器+AC的二合一产品,专注于管理AP,只需要在这台设备上完成AP的参数设置(比如SSID名称、密码)。后续整个网络里增减AP接入点硬件,都是即插即用,随意增减,无需额外做任何繁琐配置。

AC+AP的系统,因为有AC在统一管理各个AP,它会知道哪一个AP更适合你的移动终端接入,于是通知弱信号的AP踢你下线,强信号的AP进行接管,从而实现了所谓网络漫游。所以你在商场转悠的时候,从来不会操心你的手机现在是接的哪台AP,信号够不够强,网络切换会不会中断。因为有AC在协调与你互联的AP并实现无缝切换漫游。

8、Mesh网络

Mesh网络则是一种简化的AP+AC网络,每一台Mesh设备,都与他所能连接上的Mesh设备建立有线或者无线连接。然后一般选举出一台主Mesh设备承担AC的功能。

Mesh网络架构这种无线覆盖方式,适合的场景是已经完成装修,原始有线网络已经无法改造的情况下,去进行网络覆盖的优化和提升。如果是新居装修,强烈推荐AP+AC的架构,而且哪怕更喜欢Mesh设备,布设的网线也可以拿来直接用于Mesh设备的有线回传。

不少买了智能设备的家庭,其实就有一张ZigBee或者蓝牙的Mesh网络在运转。ZigBee和蓝牙的智能的设备,就是用标准的Mesh网络进行互联和拓展。所以即使智能网关在家里一楼,只要沿途有插电的ZigBee设备比如ZigBee智能插座、ZigBee智能开关进行接力,在三楼的ZigBee设备仍旧可以轻松入网,而不用每层楼都布放一个智能网关。

9、POE

Power Over Ethernet 也即网线供电,这个技术主要是搭配AP+AC一起使用,只需要一台支持POE功能的交换机,就能通过网线为网络末端的AP进行供电。

真正实现AP的即插即用,不用对AP额外配置变压器进行供电。摄像头有不少也是支持POE供电的,且设备外观更为简洁美观,也更安全不怕被掐断外露的供电电路。


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