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看到很多 V2exer 有家庭组网的需求,我自己之前也踩了一些坑,故写了一篇文章相对系统的讲述了一下,欢迎大家指点

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  •   rccoder 2023-06-03 22:04:22 +08:00 2939 次点击
    这是一个创建于 860 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    发现 V2EX 不支持 mermaid 画的流程图,可以直接去我的博客观看图文版: https://gthub.com/rccoder/blog/issues/37

    家庭 Mesh 组网方案介绍

    前言

    最近刷 小红书、v2ex 、Twitter 的时候,经常能看到很多网友们希望在家里通过一定的组网手段,实现全屋 WIFI 漫游、科学上网、屏蔽广告等的效果。网上的信息虽然比较多,但汇总整理的还是比较少,导致看起来特别复杂。

    我希望写这样一篇文章,来帮助有需求的网友们解决相关的困惑,也对家庭组网有些许理解。

    家庭 Mesh 组网基础的概念与核心诉求

    这里借用 ChatGPT 的回答:

    家庭路由器 Mesh 组网是指使用多个路由器组成的网络,这些路由器可以通过无线或有线连接互相连接,形成一个更大的网络。这些路由器被称为 Mesh 节点或 Mesh 路由器。

    Mesh 组网技术是一种基于路由器的分布式网络技术,它可以使家庭网络更加灵活、高效、安全。通过 Mesh 组网,用户可以在不同位置使用路由器,而无需使用有线连接,从而提高了家庭网络的覆盖范围和性能。

    Mesh 组网通常使用 Wi-Fi 技术,其中 Mesh 路由器可以互相连接,并通过 Wi-Fi 信号将数据传输到用户设备。这种技术还可以用于连接其他网络设备,如智能灯泡、智能音箱等。

    总的来说,家庭路由器 Mesh 组网是一种先进的家庭网络技术,可以提供更加灵活、高效、安全的网络连接,以满足现代家庭的需求。

    在普通的家庭环境里,我们其实因为成本、布线、效果等多方面的权衡下,我们最核心的诉求其实是:从一个屋子到一个屋子,能一直连着一个 WIFI SSID ,不掉线自动平滑切换到最强信号,即 WIFI 漫游能力

    本文会讨论的几种方案

    不同的家庭,会因为装修预埋网线问题,会组网选择上可能会有些许不同,但整体原理是极其一致的。本文会列举 精装修预埋网线、自装修预埋网线 等情况下的常见组网方式,供大家参考。

    在阅读下文之前,希望有两个点做以牢记:

    1. 组网不用操之过急,可以先用一个路由器(至少 AX 开头的),如果覆盖不够再买加同品牌路由器进行组网,不是说每个房间一定要有路由器存在
    2. 后文中如果出现交换机,可以简单理解把多个线绑在一起,除此之外别无其他作用
    3. 能有线组网就有线组网,如果某个地方实在无法进行有线组网,也可退而求其次使用无线组网。(无线组网没有网线布局限制,直接放到合适且有电源的地方即可,本文不做介绍)

    一、精装修房组网方案

    目前新购房因为政府压价,开发商为了能挣更多钱,基本都是精装修交付,此类房子在交付后已完成网线预埋,线路布局已定。

    精装修房的常见网线布局如下,主要特点为:每个房间到弱电箱有且只有一根网线进行连接。

    graph TD; 光纤 --- 弱电箱 弱电箱 --- 客厅 弱电箱 --- 卧室 1 弱电箱 --- 卧室 2 弱电箱 --- 厨房 弱电箱 --- 卧室书房 

    入住后,整体网络布局会大致如下:

    graph TD; 光纤 --- 光猫 光猫 --- 客厅网口 光猫 --- 卧室 1 网口 光猫 --- 卧室 2 网口 光猫 --- 厨房网口 光猫 --- 书房网口 光猫 客厅网口 --- 电视 A 客厅网口 --- 手机 A 卧室 1 网口 --- 电视 B 卧室 2 网口 --- 平板 1 厨房网口 --- 冰箱 书房网口 --- PC 书房网口 --- NAS 书房网口 --- 手机 G 

    在此种布局下,推荐以下几种组网方式:

    1. 弱电箱光猫当做网关(主路由),其他房间 AP Mesh 组网 普通家庭够用
    2. 弱电箱放置路由器当做网关(主路由),其他房间 AP Mesh 组网 性能不受限于光猫,且能实现科学上网、去广告等
    3. 客厅放置路由器当做网关(主路由),VLAN 单线复用到弱电箱,其他房间 AP Mesh 组网 已有比较大的主路由,弱电箱放不下

    1. 光猫当做网关(主路由),其他房间 AP Mesh 组网 普通家庭够用

    当今的光猫,99.999% 除了转化光信号之外,还有普通路由的能力,同时一般会有 4 个 LAN 口(甚至还可能支持发射 WIFI )。家用路由器方面,也都支持 AP Mesh 组网(常见的小米、TP 等品牌的 AX 系列路由器,基本都支持此模式)。

    所以我们可以使用光猫当做网关(主路由),其他房间的路由器选择 AP Mesh 组网,网络拓补如下:

    graph TD; 光纤 --- 光猫 光猫("光猫 (192.168.1.1 ,负责 PPoE 拨号+给下游分配内网 IP)") --- 客厅网口 光猫 --- 卧室 1 网口 光猫 --- 卧室 2 网口 光猫 --- 厨房网口 光猫 --- 书房网口 光猫 客厅网口 --- 客厅路由器("客厅路由器( 192.168.1.200 ,AP Mesh 组网)") 客厅路由器 --- 电视 A("电视 A (192.168.1.10 )") 客厅路由器 --- 手机 A("手机 A (192.168.1.11 )") 卧室 1 网口 --- 卧室 1 路由器("卧室 1 路由器( 192.168.1.201 ,AP Mesh 组网)") 卧室 1 路由器 --- 电视 B("电视 B (192.168.1.12 )") 卧室 2 网口 --- 卧室 2 路由器("卧室 2 路由器( 192.168.1.202 ,AP Mesh 组网)") 卧室 2 路由器 --- 平板 1("平板 1 (192.168.1.13 )") 厨房网口 --- 厨房路由器("厨房路由器( 192.168.1.203 ,AP Mesh 组网)") 厨房路由器 --- 冰箱("冰箱 (192.168.1.14 )") 书房网口 --- 书房路由器("书房路由器( 192.168.1.204 ,AP Mesh 组网)") 书房路由器 --- PC("PC (192.168.1.15 )") 书房路由器 --- NAS("NAS (192.168.1.16 )") 书房路由器 --- 手机 G("手机 G (192.168.1.17 )") 

    如上,即可实现此类场景下的组网,优缺点如下:

    优点:

    • 不需要重新布线
    • 不需要多余的设备

    缺点:

    • 光猫的路由能力,会是整个家庭的瓶颈
    • 如果要是在家庭科学上网、去广告等能力,不太好实现(光猫的 DHCP 能力基本都不可以关闭)

    2. 放置路由器当做网关(主路由),其他房间 AP Mesh 组网 性能不受限于光猫,且能实现科学上网、去广告等

    此方案和上面的方案基本一致,需要增加一个路由器(如果路由器网口较少,还需要一个普通交换机)。整个家庭的网关会是这个新增的路由器,此路由器上可以搭配使用一些插件实现科学上网、去广告等能力。

    整体拓补图如下:

    graph TD; 光纤 --- 光猫("光猫 (192.168.1.1 ,负责 PPoE 拨号+给下游分配内网 IP)") 光猫 --- 弱电箱路由器 弱电箱路由器("弱电箱路由器 (192.168.2.1 ,充当网关 / 也可以光猫不拨号,设置桥接后由弱电箱路由器进行 PPoE 拨号)") --- 客厅网口 弱电箱路由器 --- 卧室 1 网口 弱电箱路由器 --- 卧室 2 网口 弱电箱路由器 --- 厨房网口 弱电箱路由器 --- 书房网口 客厅网口 --- 客厅路由器("客厅路由器( 192.168.2.200 ,AP Mesh 组网)") 客厅路由器 --- 电视 A("电视 A (192.168.2.10 )") 客厅路由器 --- 手机 A("手机 A (192.168.2.11 )") 卧室 1 网口 --- 卧室 1 路由器("卧室 1 路由器( 192.168.2.201 ,AP Mesh 组网)") 卧室 1 路由器 --- 电视 B("电视 B (192.168.2.12 )") 卧室 2 网口 --- 卧室 2 路由器("卧室 2 路由器( 192.168.2.202 ,AP Mesh 组网)") 卧室 2 路由器 --- 平板 1("平板 1 (192.168.2.13 )") 厨房网口 --- 厨房路由器("厨房路由器( 192.168.2.203 ,AP Mesh 组网)") 厨房路由器 --- 冰箱("冰箱 (192.168.2.14 )") 书房网口 --- 书房路由器("书房路由器( 192.168.2.204 ,AP Mesh 组网)") 书房路由器 --- PC("PC (192.168.2.15 )") 书房路由器 --- NAS("NAS (192.168.2.16 )") 书房路由器 --- 手机 G("手机 G (192.168.2.17 )") 

    如上,但由于一般弱电箱很小,很可能无法再放入一个正常的路由器,一般可以使用比较小型的 OpenWrt 路由器(如 R2S 等),优缺点如下:

    优点:

    • 不需要重新布线
    • 网关更换为自己的设备,可能比运行商提供的光猫路由的性能更好
    • 借助弱电箱路由器能实现科学上网、去广告等效果

    缺点:

    • 弱电箱空间有限,需要注意尺寸问题、以及散热
    • 需要新引入一个设备作为弱电箱路由器,同时如果此路由器网口不够,还需要一个普通交换机以便其他房间的网口可以连接到此路由器

    3. 客厅放置路由器当做网关(主路由),VLAN 单线复用到弱电箱,其他房间 AP Mesh 组网 已有比较大的主路由,弱电箱放不下

    如果在打算组网之前,已经买入了很强的路由器(如小米万兆路由器等),觉得单纯作为 AP 过于浪费,想让之成为网关(主路由),可以采取以下方式:

    整体拓补图如下:

    graph TD; 光纤 --- 光猫("光猫 (192.168.1.1 ,负责 PPoE 拨号+给下游分配内网 IP)") 光猫 --- VLAN 交换机 VLAN 交换机("VLAN 交换机,主要用于实现单线复用") --- 客厅网口 VLAN 交换机 --- 卧室 1 网口 VLAN 交换机 --- 卧室 2 网口 VLAN 交换机 --- 厨房网口 VLAN 交换机 --- 书房网口 客厅网口 --- 客厅 VLAN 交换机 客厅 VLAN 交换机 --- 客厅路由器("客厅路由器 (192.168.2.1 ,充当网关 / 也可以光猫不拨号,设置桥接后由弱电箱路由器进行 PPoE 拨号)") 客厅路由器 --- 电视 A("电视 A (192.168.2.10 )") 客厅路由器 --- 手机 A("手机 A (192.168.2.11 )") 卧室 1 网口 --- 卧室 1 路由器("卧室 1 路由器( 192.168.2.201 ,AP Mesh 组网)") 卧室 1 路由器 --- 电视 B("电视 B (192.168.2.12 )") 卧室 2 网口 --- 卧室 2 路由器("卧室 2 路由器( 192.168.2.202 ,AP Mesh 组网)") 卧室 2 路由器 --- 平板 1("平板 1 (192.168.2.13 )") 厨房网口 --- 厨房路由器("厨房路由器( 192.168.2.203 ,AP Mesh 组网)") 厨房路由器 --- 冰箱("冰箱 (192.168.2.14 )") 书房网口 --- 书房路由器("书房路由器( 192.168.2.204 ,AP Mesh 组网)") 书房路由器 --- PC("PC (192.168.2.15 )") 书房路由器 --- NAS("NAS (192.168.2.16 )") 书房路由器 --- 手机 G("手机 G (192.168.2.17 )") 

    如上,此种方案主要是使用了两个 VLAN 交换机(注意:不是普通交换机),近似达到弱电箱到客厅有两根网线的效果,以便更好的发挥客厅路由器的性能。优缺点如下:

    优点:

    • 如果有一个非常强劲的大路由器,不会浪费此大路由器的性能

    缺点:

    • 如要引入两个 VLAN 交换器,相比于普通交换机,价格会更高一些

    小结:

    本段总结了精装修房在不改网线的前提下,实现家庭组网的常见方式。

    个人更加倾向于方案 2 ,因为只需要增加一个小型软路由在弱电箱(可能还要增加一个交换机),可玩性整体比较高,价格也合适。方案 1 的可玩性较低,但如果没有特殊需求,完全可以使用;在有一个性能很好+可玩性很高的路由器的情况下,方案三也是一个非常好的选择。

    二、自装修房组网方案

    自装修房间相较于精装修房,可以在装修期间让装修公司埋更多的网线,所以在方案选择上会更加宽松。正常装修期时,建议重点房间到弱电箱的网线,安装至少 2 根,以便后续拓展(如果只安装了 1 根,问题也不大,无非是退回到前面精装修房的情况)

    这里,只讲述如果有两根网线的情况下,对精装修房的方案三进行一些简化(降低成本),拓补图如下:

    graph TD; 光纤 --- 光猫("光猫 (192.168.1.1 ,负责 PPoE 拨号+给下游分配内网 IP)") 光猫 --- 普通交换机 普通交换机("普通 交换机,主要用于实现单线复用") --- 客厅网口 普通交换机("普通 交换机,主要用于实现单线复用") --- 客厅网口 普通交换机 --- 卧室 1 网口 普通交换机 --- 卧室 2 网口 普通交换机 --- 厨房网口 普通交换机 --- 书房网口 客厅网口 ---- 客厅路由器 客厅网口 --- 客厅路由器("客厅路由器 (192.168.2.1 ,充当网关 / 也可以光猫不拨号,设置桥接后由弱电箱路由器进行 PPoE 拨号)") 客厅路由器 --- 电视 A("电视 A (192.168.2.10 )") 客厅路由器 --- 手机 A("手机 A (192.168.2.11 )") 卧室 1 网口 --- 卧室 1 路由器("卧室 1 路由器( 192.168.2.201 ,AP Mesh 组网)") 卧室 1 路由器 --- 电视 B("电视 B (192.168.2.12 )") 卧室 2 网口 --- 卧室 2 路由器("卧室 2 路由器( 192.168.2.202 ,AP Mesh 组网)") 卧室 2 路由器 --- 平板 1("平板 1 (192.168.2.13 )") 厨房网口 --- 厨房路由器("厨房路由器( 192.168.2.203 ,AP Mesh 组网)") 厨房路由器 --- 冰箱("冰箱 (192.168.2.14 )") 书房网口 --- 书房路由器("书房路由器( 192.168.2.204 ,AP Mesh 组网)") 书房路由器 --- PC("PC (192.168.2.15 )") 书房路由器 --- NAS("NAS (192.168.2.16 )") 书房路由器 --- 手机 G("手机 G (192.168.2.17 )") 

    可以看到,相比于精装修房的方案三,只是因为有 2 跟网线,省掉了 VLAN 交换机。这也是网上说的比较多的 有线回程布线。优缺点如下:

    优点:

    • 不需要加 VLAN 交换机,也能使用上自己强大的主路由

    缺点:

    • 已经如此布线的情况下,无缺点

    总结:

    本文主要介绍了常见家庭布线下的组网方案,关于科学上网和去广告,本文不做介绍,只需要主路由支持此类能力,并且在主路由操作即可。

    除此之外,关于光猫桥接,理论上当今的光猫性能还行,如果需要桥接可以找宽带师傅或 10086/10010/1000 更改,实在不行也可以淘宝 50 块搞定。

    最后,如果文章中有错误或者有更好的方案,欢迎在评论区指出

    16 条回复    2023-06-06 10:05:00 +08:00
    ggmood
        1
    ggmood  
       2023-06-03 22:54:27 +08:00 via iPhone
    膜拜一下
    mohumohu
        2
    mohumohu  
       2023-06-04 00:18:43 +08:00
    我目前是 1 ,加上 DNS 分流的方案,其实现在的光猫的性能比大多数软路由都要好,硬件加速杠杠的,运营商送的也是万兆 XGPON 光猫,不会存在瓶颈;至于科学等能力,只需要在局域网任意一个地方(比如你的 NAS 服务器啥的)上就可以实现,不需要改动任何网络拓扑,比如可以参考这篇文章类似的拓扑,讲的比较详细: https://blog.03k.org/post/paopaogateway.html
    rccoder
        3
    rccoder  
    OP
       2023-06-04 00:26:04 +08:00 via Android
    @mohumohu 1 的话你是怎么关掉光猫的 DHCP 的,大部分应该是关不掉的
    mohumohu
        4
    mohumohu  
       2023-06-04 00:26:54 +08:00
    @rccoder 不需要关啊,这个方案就是不需要关 DHCP 的。
    mohumohu
        5
    mohumohu  
       2023-06-04 00:27:48 +08:00
    @rccoder 只要光猫能改自定义 DNS 和设置静态路由,就可以了,这两个功能应该基本上都有的。
    x86
        6
    x86  
       2023-06-04 00:30:07 +08:00
    其实就设备摆放问题,大多数家庭就那么大点地方
    ---
    弱电箱:
    - 光猫
    - 软路由&硬路由
    - 交换机 [可选 POE]
    房间&客厅&其它
    - AP 类 [POE 吸顶或 POE 面板]
    - 无线路由器(有线中继)
    - 其它设备
    rccoder
        7
    rccoder  
    OP
       2023-06-04 00:31:01 +08:00 via Android
    @mohumohu 刚认识看了下文章,明白了。挺妙!
    kenneth0o0
        8
    kenneth0o0  
       2023-06-04 02:15:59 +08:00
    我认为分以下几种即可:
    1. 有科学需求 ->有线设备数大于 3
    方案:光猫 -> 软路由 -> 交换机 -> AP

    ->有线设备数小于 3
    方案:光猫 -> 软路由 -> AP

    2. 无科学需求 ->有线设备数大于 3
    方案:光猫 -> 硬路由 -> 交换机 -> AP

    ->有线设备数小于 3
    方案:光猫 -> 硬路由 -> AP

    PS:
    1 )有科学需求默认会捣鼓插件,包括但不限于 adguard 等插件。
    2 )常见软路由双网口、四网口、六网口,所以以 3 为分界点较合适。

    综上所述,想要全屋科学或指定设备科学需求就用软路由,无科学需求用硬路由。
    twoz
        9
    twoz  
       2023-06-04 02:16:21 +08:00 via Android
    红米 ax6000 开 shellclash+两个 w30ru 路由器 mesh ,信号稳的一批
    kenneth0o0
        10
    kenneth0o0  
       2023-06-04 02:17:48 +08:00
    补充一句,玩软路由的尽头就是硬路由。
    rccoder
        11
    rccoder  
    OP
       2023-06-04 02:50:53 +08:00 via Android
    @kenneth0o0 还是看需求。

    像红米等路由器使用 shellclash 等,就能实现科学上网啦。
    交换机那块,直接插 ap 的也 ok 。

    我这里说的主要还是多路由器无线漫游场景下的常见做法哈哈
    rccoder
        12
    rccoder  
    OP
       2023-06-04 02:52:20 +08:00 via Android
    @twoz 是的,很强。我自己有时候就会打算把 r2s 出了,换红米 ax6000 用 shellclash
    aru
        13
    aru  
       2023-06-04 07:46:43 +08:00
    根据我的实测,千兆单线复用会将带宽限制在 850Mbps 左右,千兆宽带慎重。
    kaedeair
        14
    kaedeair  
       2023-06-05 13:35:39 +08:00
    你把他们想得太好了,实际上你的开发商只在客厅和主卧分别给了留了 2 个和 1 个网口
    rccoder
        15
    rccoder  
    OP
       2023-06-05 23:46:08 +08:00 via Android
    @kaedeair 没吧,一般每个屋子里都有一个网站连到了弱电箱
    kaedeair
        16
    kaedeair  
       2023-06-06 10:05:00 +08:00
    @rccoder #15 我家里的就是这样
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