利用华为AX3 Pro和一台简单网管交换机实现单线复用传输IPTV和家庭内网

2020-12-18 23:37:20 163点赞 836收藏 121评论

利用华为AX3 Pro和一台简单网管交换机实现单线复用传输IPTV和家庭内网

购买背景

我家的路由器已经比较老了,是13年出的网件R6300v2。我比较看重安全和稳定,所以没有刷任何第三方固件,一直是原厂固件。讲实话二者我都有,我还用过一台AC66U B1,除了华硕固件功能确实多一点外和其他路由器比其实没有很大差别。如果真有额外需求不如直接上软路由。R6300v2用到现在其实没有什么大问题,就是耗电比较高,网上实测轻载耗电在10-12瓦之间,算是个电老虎了。正好拼多多华为AX3 Pro路由器黑卡下来不到240元,支持WiFI 6和120Mz频宽,搭配家里的华为手机也有加成。凌霄四核处理器,1.4Ghz的主频,A53架构,相比网件800Mhz主频的A9架构双核要提升不少。尤其是500M以上的家庭宽带,应付起来更加得心应手。AX3 Pro耗电根据网上的数据在5到6瓦特之间,AX3更是只要3瓦多。算一笔简单的账单,6瓦的功耗差距,一个星期就要差一度电,一年50多度电。那么概念呢?三级能效的变频空调和一级能效的变频空调在国标标准下,制冷全年耗电量也就差100多度电(我貌似暴露了空调能效差距之小,关于空调我也写过文章,但是本人热力学和暖通相关专业知识极其有限,后来发现文章中有一些错误,所以我比较推荐本站 @微醺的工程狗 所写的空调系列文章,他说的不一定就是真理,但是可以供讨论和参考)。总之相比于廉颇老矣的网件优势很大。

科学思维看空调 自知冷暖 篇一:自动扫除?再热除湿?能效神机?八千字助你看懂空调特殊功能原理,识别套路太初,为什么要在这个时候写空调科普?大家吼,我是微醺的工程狗,爱辟谣,爱实验,爱讲大实话,还有隐藏技能,每次小科普之后常会遇到很好多新注册的小盆宇来喷我,自封外号值得买拉新小能手~夏天快要过完了,秋天就要来了,过了普通人购买空调的旺季,就慢慢进入值友们入手便宜空调的季节了~在淡季购买空调的好处一来安微醺的工程狗| 112 评论265 收藏741查看详情关于空调那些流传甚广的谣言,工程狗为你各个击破上一篇原创,本狗揭露了关于油烟机的谣言,部分谣言来自于本站某大V,原创刚刚发表,就引得某大V在微博上大发雷霆,宣称再也不要搭理我,转过身立马去各个群里召集“水军”攻击我的原创...“真香”!本来在某次事件后,大V消停了一会儿,最近又开始在网上恶意攻击本狗,真是逼我加快本文进度啊。虽然造谣者至今都讲不微醺的工程狗| 228 评论411 收藏467查看详情国产二线空调能效比如何做到破8?网络上时常有这样的说法:日系空调的能效比炒鸡高,技术甩开国产几条gai,然后忽悠你买日本标准算出来的高价产品~然而现实是什么情况呢?本狗很早就从理论上进行过辟谣了,日本的机器之所以能效比高,就是给大3P的机器装上1.5P的压缩机,当成1.5P来卖就成能效比神机了~最神奇的是什么呢?这种神机打上超高能微醺的工程狗| 121 评论331 收藏275查看详情


槽点分析

AX3 Pro最大的槽点其实是只支持2X2的MINO多流,而网件也好,华硕也好都支持3X3。不过我觉得无所谓,手机平板和笔记本电脑基本都是2X2多流的。我唯一知道支持3X3 MIMO的电脑是苹果的Macbook Pro,我家显然木有。而且家里的智能家居基本都是只支持802.11n单流,一起窝在2.4Ghz的频段,也不支持MU-MIMO。因此手机电脑驻留的5Ghz非常空旷,什么OFDMA啊,MU-MIMO啊,基本都价值有限。毕竟又不是家里开网吧,也不是4G或者5G这样的大型商业组网,需要种种手段提高网络容量和吞吐率。就这么几台手机电脑,屈指可数,OFDMA还真不见得就比CSMA/CD要高效。这些个槽点都是痒点,算不上痛点。你在意,我没意见,反正我不在意。

简单测试

因为AX3 Pro支持了120Mhz频宽,而我手上的R6300v2和AC66U B1都不支持,所以速度还是有惊喜的。实现说明,我的手机是Mate 20 Pro,不支持WiFi 6,所以只能做到120Mhz的WiFi 5,2X2 MIMO,最高256QAM,不支持1024QAM的高阶调制。在相同频宽下,1024QAM用1024种状态表示10bit的数据,而256QAM则只有8bit,所以峰值速度有20%的差距。但是1024QAM对于信道质量的要求非常高,所以如果信道质量不达标也会降成更低阶的调制,保证误码率可控。我实测在离路由器3米内,速度可以跑到900多兆比特每秒,握手速度1600Mbps多。相比之下,我的华硕和网件都只有一半的握手速度。到路由器速度因为华硕网件没有专门的测速功能,测起来比较麻烦,所以我就不测了。根据经验来看一般是握手速度的七成,也就是500兆多吧。

至于说信号覆盖,我的体会是差距不大。完全是矬子里面拔将军,米粒上雕花。到了覆盖不良的地区,延迟上升,速度下降,丢包率上升,手机端的发射功率上升,耗电增加,论体验其实大家都不好。要强也强得有限,那点差别仪器数据或许能体现,但是使用上完全不敏感。毕竟发射功率都给国标定死了。地区改澳大利亚改弱覆盖还是弱覆盖。多路由器覆盖远远比一个超强的单路由器覆盖要体验好。

单线复用

下面就是重头戏了。因为我之前买了一台AX3 Pro,使用体验觉得还可以。最重要的是我发现华为固件和华硕固件一样原生支持IPTV功能。其实路由器的IPTV功能本质就是划分VLAN(虚拟局域网),但是一般的路由器固件不会放出这个功能给用户随意设置。开启IPTV后,就是将路由器的一个LAN口绑定到一个可以设置的VLAN上,和其他内网端口以及路由器自身的WiFi逻辑上隔离。

一般单线复用需要在线的两端各放一台支持VLAN划分的网管交换机。将家庭内网和IPTV专网放在不同的虚拟局域网下,单线传输但是相互隔离。但是家用路由器本身就是一台加强版的交换机,如果支持了IPTV功能那么就可以节省客厅的一台网管交换机。我之前买家里这台网件的GS108v3团购价都花了250(其实现在TP-link类似型号更便宜还支持端口聚合,水星低端型号可以100多搞定,我买得早才选了网件),好家伙比我一台AX3 Pro都贵。两端两个网管交换机不仅浪费钱,而且更加耗电,布线也不整洁。

既然华为也支持IPTV,那么就动了再买一台加强客厅信号覆盖的心思。因为我家的弱电箱到客厅唯一的一根网线被IPTV给占了。所以想要利用这根网线提高覆盖必须单线复用。下面是我改造后的网路拓扑图。

改造后的网络拓扑图改造后的网络拓扑图


简单说明一下。原来我家光猫的IPTV口直接连客厅的IPTV,好好的屏蔽超五类网线,用在IPTV这种百兆的网上真的有点明珠暗投。我在改造中于弱电箱加了一台早就买好的简单网管交换机。首先利用当初预留的从书房到弱电箱的第二根网线,把交换机和我主路由的LAN口相连。交换机上这个家庭内网的口我设置成VLAN1的子端口,pvid保持默认的1不动(pvid的意思就是普通的以太网帧从这个端口进入后,会被打上pvid所代表的VLAN号,方便交换机知道这个帧对应哪一个虚拟局域网)。因为VLAN1是默认的VLAN,交换机不会在VLAN1的以太网帧前打上VLAN标记,看起来就和普通的以太网帧一样。这么做主要怕不兼容。因为华为的固件没有指定互联网VLAN号的功能,华硕倒是有。然后将光猫的IPTV口也连上交换机,对应端口设置为VLAN8的子端口,pvid也设置成8,这是随手设置的VLAN号。因为我没有动光猫,所以从光猫的IPTV口出来的也是不带标记的以太网帧。如果将光猫的端口绑定关闭,那么光猫的任意口出来的都是没有经过区分的带运营商VLAN号的以太网帧,这个时候需要保持交换机的VLAN号设置和电信相同。最后,将到客厅的网线接上交换机,对应的网口同时作为VLAN1和VLAN8的子端口,并且设置为T(tagged),表示这是从交换机到交换机的端口,发出去的以太网帧需要保留VLAN的标记。如果端口设置为U(Untagged),表示带有VLAN标记的以太网帧从这个端口发出之前会被去掉VLAN标记,这样电脑、NAS等等其他设备收发的都是普通的以太网帧,VLAN对他们是透明的。如果终端设备的网卡受到带有VLAN标记的帧,一般会把这个帧丢弃。到这里,弱电箱就设置完成了。简单来说就是加了一个交换机并且设置好VLAN。

下面设置客厅的路由器。华为AX3 Pro默认会开启智联模式,接在AX3 Pro主路由下的其他华为系路由器会自动完成配置,和主路由混合组网。但是智联模式下,子路由没有办法单独设置很多功能,所以到手的第一件事就是关闭这个智联功能。然后需要单独配置子路由,打开AP(桥接模式),再将SSID和密码设置成和主路由一样。再进入设置页面,找到IPTV选择,选择桥接模式,选好一个网口作为IPTV口,再打开VLAN开关,填写上之前设置的VLAN号8。以后IPTV盒子插设置好的这个口就完成了。


路由器的IPTV设置页面路由器的IPTV设置页面


简单总结一下,利用支持IPTV功能的路由器(譬如华为、华硕),可以傻瓜化地实现单线复用,扩展无线信号和有限端口之余,还可以节约一个交换机的钱。非常划算。也省去了路由器刷第三方固件的安全和稳定性风险。

我家客厅接上路由器之后,原来因为信号不好而只能跑在2.4Ghz的小米盒子终于有了5Ghz双天线的用武之地,看视频不卡了。多说一句,华为路由器可以通过家长控制,禁掉小米的几个域名来去小米盒子的广告。智能电视我更是直接连了有线网,有线网稳定、互不干扰,其实是比无线网更优的选择。所以我很不理解为啥小米盒子没有RJ45网线接口。在信号覆盖方法,真的体验好太多太多了。我两个路由器实现了全屋的良好覆盖,有路由器的房间握手速度在千兆以上,没有路由器的房间也至少有500兆,全屋无弱覆盖。比单一路由器体验好多了。而且我两台AX3 Pro路由器的钱才抵得上一台原价的R6300v2或者AC66U B1,便宜又量足,还有什么要求呢?

不过呢,我的方案还是遇到了一些问题。就是我发现虽然划分了VLAN,但是IPTV在看电视台直播的组播流时过几秒种就会卡得动不了,点播没事。我打开了交换机的IGMP Snooping问题就解决了。理论上我已经划分了VLAN,为什么组播还会疑似有广播风暴呢?我没搞明白。如果有读者知道原因麻烦告诉我一声,这里万分感谢。

无线网漫游

最后我要输出一些观点以供大家讨论。现在很多MESH路由器宣传自己可以无缝漫游。但是MESH这个词所代表的技术本身和漫游没半毛钱关系。现实中各家技术不一样,各个终端的支持和表现也不尽相同。我觉得没必要花大价钱去买这些MESH路由,因为WiFi本身的定位在哪里,就是区域覆盖而非商业化组网。支持无缝漫游的4G、5G之流,为了支持漫游有非常复杂的邻区表和相关信令设计。而WiFi协议对于漫游的802.11kvr协议非常松散,各家的支持程度都凭心情。达到手机蜂窝的程度基本不太可能。实际上很多号称MESH的路由根本不支持kvr三个协议,很多终端也不支持。

具体请参见这篇文章:

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