春节回家折腾升级全屋2.5G网络实战
前言
本来这个全屋升级计划应该是在夏天的时候就完成的,但是我一直拖着,现在春节回家之后我发现随着我的需求增长,我就再难忍受家里老旧的千兆内网设备了,我必须要上全2.5G内网环境,再加上部分10G设备。
升级完之后我的桌面是这样的,表面上是很贵的一整套设备和桌面,实际上是更贵的背后的网络设备支持。
前面我搞了一堆奢华的设备放家里当服务器用,储存部分是大头,网络部分更是更大的头。为了完美利用我的家用网络,我是专门升级了路由器和NAS,并且上了全2.5G的交换机用来提升内网速度。
现在我的内网交换容量有140Gbps,也就是说我内网上可以同时跑满140条千兆传输线,电脑上了双10G网卡,峰值传输速率能到20Gbps,几乎都能跑满一部分PCIe3.0协议的nvme固态的写入了。
升级思路
首先说一下我的全屋构造:自建房三层楼,带一个小院子,一楼是客厅加卧室,二楼是书房加卧室,三楼是杂物间,入户网络在楼梯间。
基本上我只需要覆盖一楼和二楼的全2.5G有线网环境加上WiFi6环境就行。
好消息是一楼和二楼预留的有线网接口相当充裕,坏消息是我之前就拿普通的路由器当交换机用,所以内网有两个口是100Mbps的,有两个口是1Gbps的。
考虑到我的使用环境,我就直接四百多入了兮克的9口2.5G Web管理型交换机,型号是SKS3200M-8GPY1XF,给了8个2.5G电口加1个10G的SFP光口,这个是放在弱电箱里面用的,给我全屋内网都做2.5G口的接入,加上它自带web管理,有10G光口可以加猫棒,支持VLAN划分等等,算是一个性价比超高的弱电箱神器。
除开这个四百多的9口2.5G Web管理型交换机,我还顺手花一千八搞了个支持VLAN划分的二层可管理型交换机,型号是SKS7300-12GPY2XGT2XGS,这给了12个2.5G电口,2个10G光口,2个10G电口,总交换容量能到140Gbps,这就是我放在二楼把我的三台NAS和电脑完全连起来的核心部件了。
顺手我也去朋友那里抢了一张浪潮拆机双10G电口网卡,当然,自己买也就70多一点,但是谁不喜欢0元购呢?
我家里大概的网络构造图就是这样了。
楼梯间弱电箱里的光猫拨号,转出来到兮克SKS3200M-8GPY1XF里,三个2.5G接口转出来给一楼的两台电视以及AP用,还有一个2.5G接口接到SKS7300-12GPY2XGT2XGS上,给我整个二楼的设备做网络接入。
外网升级体验
外部网络接入是一条1000Mbps的网,一条500Mbps对等的网,搞了个双WAN聚合,所以入户下载速率是1500Mbps,算余量的话有2000Mbps,上传速率是539Mbps。双线路聚合可以让它更快更稳定。
现在的我,内网全2.5G协议速率,外网有500Mbps的上传,这个上传基本可以满足我全速备份文件和下载文件的需求了,但是也意味着我的内网设备要升级到顶配以便于适配高速网络。
目前我的外网的下载速度可以突破172MB/s,外网的下载和上传速度都拉满。
整体来说内网和外网基本上属于同一个速度档次。
内网升级体验
首先是我的极空间Z4s的两个2.5G接口终于都接入了2.5G有线网接口,并且还是全双工的工作模式。
我用我台式机自带的2.5G有线接口接入到兮克SKS7300-12GPY2XGT2XGS的2.5G口之后,可以稳稳当当把我极空间Z4s上的文件以254MByte/s的速率转到我的电脑上。
而上我10G电口之后,从极空间Z4s上扒拉大文件到本地的时候,能稳定跑到700MByte/s的速度。
其实这就是双2.5G有线网接口的好处了,我一个10G速率的单电口去跑两个2.5G网口,完全可以胜任。
俩2.5G接口开动态链路聚合,就可以直接汇聚成5Gbps的速率,进一步提升设备的吞吐量。
用Linux虚拟主机的命令行直通这张网卡测试了一下速度,内网的NAS当服务端,本机当客户端。
用pkg install iperf3来安装iperf3软件包,协议还是走TCP协议,
测试出来的结果还不错!网速能到9.28Gbit/sec,但是还没有达到10G的速度。这是什么原因?
我排查出来是网卡设定中,MTU是1500,也就是一个IP包大小是1500,对于10G网络来说,包太小,意味着相同数据量,包的数量多,每个包的头部数据将消耗大量的网络带宽。
要达到完美的10G速率的话,可以把MTU设置成9000。
TCP的收发窗口过了之后,就稳定在9.90Gbits/sec了。
相对于我之前内网上的千兆网的110Mbyte/s来说,10G网卡的理论速度是1GByte/s,相同文件传输情况下,能直接把传输时间压缩到原来的十分之一。
当然,我实际测试了一下把整个虚拟机打包传到内网的NAS上,平均速度能做到525Mbyte/s,这已经是相当棒的一个成绩了,毕竟我NAS上机械硬盘的实际写入速度也就只有125Mbyte/s,能有525Mbyte/s的速度,全靠我NAS上的nvme固态当中转盘。
其实你说对普通用户来说有线网这么快有什么用?除开平时传输文件快一点,他们好像没有别的刚性需求场景。
我可以告诉你,你的刚性需求之一就是VR设备。
众所周知,VR设备出来之后一直受限于无线带宽不够,导致它不能脱离线材给用户提供一个很好的使用体验。
我这个VR设备是Pico的PICO 4 Pro,双目分辨率4k,支持WiFi6,支持我的电脑开steam VR版,问题是内网环境如果一直是千兆的话,肯定是不能流畅上4K的,这个VR设备只能闲置。
现在我拿兮克SKS7300-12GPY2XGT2XGS当交换核心,总带宽打到140Gbps,这样的话我电脑开steam VR串流画面给VR眼镜的时候就好很多了,至少是不卡了。
我现在桌面无线环境就是靠那个ROG魔方幻,2.5G WAN口接在兮克的2.5G接口上,实现无线速率跟有线速率同速,我的高配台式机提供的算力就没什么传输瓶颈了。
除开我的游戏需求,其实内网传输4K分辨率的VR视频也对设备有很高的要求。
撇开视频码率分辨率其实都是耍流氓。虽然 4K 视频并不能完全利用上4K屏幕的分辨率,但是同样是4K,码率的不同,对结果影响也是很大。
那么4KVR视频,码率要到多少才能看起来比较清晰?
理论上来说,4k 2D 60帧 的视频,需要80Mbps 码率,才能达到比较清晰的效果,比 80Mbps 低,会感觉出变模糊。
对于3D VR视频来说,因为它要分别记录两个眼睛看到的内容,所以,它的源文件的尺寸,是 2D VR视频的两倍(如下图所示),因此它的文件大小也差不多是2D视频的两倍(实际上不会是正好两倍),同样清晰度的情况下,码率也就大约高两倍。
4k 2D 60帧 的视频至少要160Mbps的码率才能看得很清晰流畅。
意味着,如果你的有线网络不够好,无线网络不够好,那么在内网上用VR看4K分辨率的3D视频,就是不行。
而如果更深入一点,比如视频是8K分辨率120FPS的,还是10bit深度的,那么即使是我现在这个2.5G内网环境也难以完全应对。
好消息是我玩的战争雷霆支持VR设备的码率还不算太高,所以我用ROG魔方幻的2.5G WAN口接在兮克的交换机上给我的VR设备提供无线网环境,能很顺畅地玩下去。
如果你也想顺畅玩一些VR游戏,我建议你也跟我一样先搞一个兮克的2.5G交换机升级一下内网有线速率。
入户网络分配思路与设备
入户网络部分的核心就是兮克SKS3200M-8GPY1XF。
别问为什么我用这个总交换容量30Gbps的设备当入户分配交换机,问就是它性能跟得上,体积还特别小,以及价格还便宜。
四百多的价格,给了8个2.5G有线网口,让我把汇聚在弱电箱的全屋有线网接口都做成了2.5Gbps速率。
其次就是它还有一个10G速率的SFP光口,可以直接用猫棒进一步压缩弱电箱里的设备数量。
上面这个图是一个大佬用兮克SKS3200M-8GPY1XF加猫棒做的方案。
用猫棒的话,有几个点要注意一下:
之前实测中发现华为猫棒跟这款兮克交换机只能识别到1G速率,并且华为的猫棒不支持热拔插。现在已经解决了,可以识别2.5G速率了。解决方法是:先不接猫棒,在交换机里面强制速率,保存配置,重启交换机,进去检查下设置是否生效,要显示2.5G FULL后再接猫棒后再一次重启交换机即可。
诺基亚的猫棒可以识别2.5G速率,支持热拔插。
10G的猫棒其实还是很贵,但是2.5G的猫棒性价比是真的高,某鱼上现在2.5G的猫棒只要几十块钱。买了不吃亏买了不上当,买完回来插上交换机,就能突破1000M的网络,把下行速度扩展到1200Mbps,毕竟运营商是留有余量的。
建议自己折腾猫棒的人折腾完之后请师傅上门看看光衰,因为光衰大的话上网稳定性会很差。
目前我的用法就是先把它放在弱电箱用着,后续我再去上猫棒方案。
兮克SKS3200M-8GPY1XF的背板带宽有60Gbps,所以8个2.5G有线口加1个10G光口全速跑满也就占了30Gbps的容量,所以它是可以所有接口都满速跑起来的。
更好的一点是它支持无设置级联,这意味着我在它的下级再接入更多的兮克的交换机是毫无问题的。
一楼网络设备升级思路与设备
我的一楼设备主要是覆盖两个需求:父母在一楼用手机平板电视的时候网络不卡。
其中一楼客厅和卧室的电视机是直接用墙上的网口连到弱电箱的9口交换机上,做到2.5G有线网速率。
一楼的客厅第二个网口就直接接了一个华硕的2.5G WAN口WiFi6路由器,以便于一楼的无线网设备接入,包括但不限于无线监控摄像头,手机,平板,游戏机,投影仪,冰箱等。
一楼正常的无线接入设备数量大概在15台左右,这对于路由器来说是一个比较大的挑战。
所以在2.5G有线网核心的基础上,我把华硕AX6600作为一个节点当一楼无线接入点使用。
华硕AX6600的每个机器都提供了一个2.5G WAN口作为输入端,刚好适配我给一楼有线网接口提供的2.5G接入速率,剩余的接口就空着。
WiFi6协议下5GHz频段理想的设备接入速率是2402Mbps,刚好卡着2.5Gbps有线速率的上限,这样有线和无线速率就都能打通,能满速跑起来有线和无线。
现在我的一楼网络无线接入设备数量是快30个,这对于路由器的带机量有了相当大的压力。
没办法,设备数量上去了,我只能用好一点的路由器当子节点。
二楼网络设备升级思路与设备
二楼才是我的升级重头戏,二楼我的有线接入设备包括但不限于:一台主机(一个2.5G接口,两个10G接口),绿联双2.5G接口NAS一台,极空间Z4s双2.5G接口NAS一台,华硕爱速特AS5404T双2.5G接口NAS一台,Aqara网关一台,ROG魔方幻路由器一台。
上面这些设备需要的网络接口加起来就已经是11个了,刚好能把兮克SKS7300-12GPY2XGT2XGS给的12个2.5G接口用掉9个,再把它给的两个10G电口完全插满。
我的电脑能插满双10G接口,还是因为我从朋友那边零元购拿了一张浪潮服务器的拆机双10G网卡,浪潮intel X540-T2,这个网卡支持100M百兆/1000M千兆/10G速率,拿来插在机箱上扩展网口刚刚好。
关键是这东西现在也就卖个70块钱,买了不吃亏买了不上当啊。
最让我惊喜的是,这张浪潮intel X540-T2买回来之后插上电脑直接识别了,我连驱动都不需要打,完美协商10Gbps的速率。
我发现了另外一个比较不好的地方是这个浪潮intel X540-T2的发热实在是很高,还好我装的地方刚好在显卡风扇下面,所以显卡风扇能辅助散热。
撑起来我电脑上双10G有线网速度加NAS上多个2.5G接口满速跑的核心设备就是总交换容量上140Gbps的兮克SKS7300-12GPY2XGT2XGS。
我电脑上的10G有线网接口,就是接在兮克SKS7300-12GPY2XGT2XGS给的两个10G电口上的。
剩余的全2.5G有线设备就接在它给的这么多2.5G交换接口上了。
管理页的地址是19.168.10.12,所以管理之前得先把自己的电脑IP地址固定一下到192.168.10网段。
这么牛的交换机其实是带主动风扇散热的,毕竟全功率跑起来有140Gbps的带宽呢。
空口功耗是10.5W,满载功耗27W,这个功耗下用一个小风扇散热其实是完全够的。
我的网线其实并不算太统一,每个设备送的网线都有很大的差异,好处是接在交换机上之后每个设备接的哪根线我都很清楚,看一下颜色就行,坏处就是整个交换机接线之后不是太好看,没有那种整齐走线的美感。
不过我想到我这个是放在架子上的,就勉强用吧。
兮克SKS7300-12GPY2XGT2XGS的体积不算太大,放在我的架子上也不算太明显,尤其是我把它放在我显示器的侧后方,兼顾了美感和易维护性。
其实放两个路由器放在这个交换机上面会更好看一点。
站起来之后才能看到这个交换机和我的主机。
正常的使用角度下,我是看不到交换机和后面的一堆线的。
结语
总体来说,我这个升级过程其实并没有涉及到太复杂的东西,只是我的需求到了那一步,我就必须要上更好的设备了。
感谢兮克把2.5G交换机的价格打下来了,四百多的兮克SKS3200M-8GPY1X 8+1口交换机,一千八的兮克SKS7300-12GPY2XGT2XGS 12+2+2口交换机,这放在之前可是几万几万的设备,只有商用用户才能用得起这样的配置好还带web管理和VLAN划分的交换机。
我作为一个资深玩家,为了更好地在内网玩VR游戏和看VR视频,只花了两千多一点的价格就升级了全2.5G内网环境,我觉得性价比真的是太高了。
1788元,12个2.5G网口,4个万兆口,带网管功能,已经可以满足绝大多数家庭用户了。。我也才接了11根网线。。除了没有POE供电,其它要啥有啥了。如果不需要两个万兆电口,就可以选择便宜500元的4个万兆光+8个2.5G口的型号。一定要根据自己对网口和网管/非网管的需求来选择交换机,这样才不会浪费钱。
开心的橙子君
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你说你爱了不该爱的人
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