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家庭网络折腾经验谈

Yale

Yale

• 阅读时长13分钟

在忍受了几年出租房极差的无线网络后，今年装修新家的时候，终于能一展拳脚折腾家庭网络环境了。然而在实际操作中，我发现其中所涉还真是庞杂，很是耗费心力。在大量阅读了网上的评测、教程，先后购入了AC+AP、NAS等一堆设备后，总算折腾到了令自己满意的程度。有鉴于此，就做个记录，当成是经验谈罢。

1 硬件

折腾家庭网络基础是网络硬件的规划。而且这部分设计，应该和水电一样，是需要在硬装的时候就开始考虑的。实际上，生活中很多网络问题，都是因为硬装时期的「先天不足」而造成的——比如承重墙对无线信号的削弱是致命的，但是如果没有预埋网线，就需要用更为复杂的方案来解决。

1.1 拓扑设计

拓扑设计其实是我卡住时间最久的环节。主要是犹豫不决，对于什么是「最佳方案」举棋不定。这里列两篇具有指导意义的指南吧。

总之，在参考了很多方案以后，我还是总结出了一套拓扑设计的原则：

  • 家庭网络规划的核心是预埋网线
    • 最好能做到每个房间或生活区域都预埋网线，在不确定软装布局时，可以在两面墙上都留网线口
    • 如果想通过一个无线AP实现大面积网络覆盖，那最好在房顶吸顶灯处埋线
  • 网线如果没埋到位，mesh是不二之选
    • 不要迷信什么电力猫、无线信号放大器，都是不稳定、不可靠的方案
  • 网线如果埋到位了，AC+AP的方案是最佳之选
    • 面板AP的优势是隐蔽、不占网口，缺点是如果支持Wi-Fi 6之类的新标准价格会很高
    • 吸顶AP的优势是隐蔽、信号强，缺点是覆盖范围太广，以至于有时换房间也不会切换AP
    • 如果有安装各类插件的需求，可以选择支持纯AC模式的Poe交换机，搭配路由器使用
  • 相同网络环境下，设备接入网络的方式，永远是有线 > 无线（当然前提是设备可以接有线网络）
  • 弱电箱空间尽量大些，可以考虑做在柜子里，因为很多网络设备要放在这块区域

基于这些原则来看，我家的问题是：房子是精装房，已经无法进行预埋网线操作了。好在开发商还是埋了不少网线（可恨的是超五类线），弱电箱处又做了嵌入式的一面柜子，可以说先天条件不差。

在这种情况下，考虑到我后续需要购入的群晖NAS、旁路由、Iot设备网关等，我最终选择了AC+AP的方案，电脑、电视等有线网口的设备全部通过有线网络接入。整体拓扑图如下：

1.2 硬件选择

1.2.1 AC/AP/Poe

所谓AP，即无线网络节点，可以是无线路由器，也可以是面板AP等设备。而AC则是AP设备的控制器，当有多个AP设备时，由它来判断无线设备连接哪一个AP。Poe的话，则是一种供电形式，即通过网线来供电，从而使得AP设备不需要另外连接电线供电。

AC+AP的套装，我最终选择了H3C的H8家庭套装，即路由器和AC&Poe交换机一体机H200，和6个AP面板A200。之所以选华三，一来是因为它相较TPLink之流，主做企业网络方案，口碑不错。二来虽然H200是一体机，但是支持纯AC模式，可扩展性强。至于AP面板，虽然没有Wi-Fi 6之类功能，但是胜在数量众多，能做到全屋无死角覆盖。

1.2.2 NAS/旁路由

至于NAS的话，则可以简单理解为网络存储硬盘。群晖有「NAS界的苹果」之称，正好今年出了一波新款。我选购的DS220+，定位家庭中端款，双盘位，同时还有了两个网口，可以通过虚拟机来实现软路由功能，实在是性价比之选了。也正是因此，我没有另外购入软路由设备，而是通过群晖的虚拟机来实现了旁路由功能。

这里简单解释下「软路由」和「旁路由」。

所谓「软路由」，是相对普通路由器而言的一种设备类型，是arm架构的linux小型计算机。通过安装openwrt/LEDE等系统，在实现拨号上网、DHCP等普通路由器具备的功能之外，还能通过安装插件实现科学上网、广告过滤等。

而「旁路由」则是「旁路网关」的俗称，是指局域网中一种设备功能。实际上通过Surge等软件，电脑也可以作为旁路由使用，只是不太稳定罢了。旁路由通过连接主路由和无线设备，作为「中间人」，接管无线设备的网络请求，也可以实现科学上网、广告过滤等功能。

关于「软路由」和「旁路由」的详细解释，可以参考以下文章：

2 软件

硬件到位后，实际耗费大量时间的，是设备软件的安装。虽然网上有大量教程可参考，但是初上手的时候真是一头雾水，不知道该装哪些。不少教程更新时间还较早，有不少坑。这里，我把软件安装过程中，自己的理解、参考的教程和遇到的问题都一一列出来。

2.1 群晖NAS

2.1.1 Raid选择与备份策略

NAS的核心定位是「存储设备」，所以不管支持多少插件，它最基础的应用场景还是存储和备份数据。我以为，除了著名的「3-2-1」备份原则——3份相同文件、2种不同存储介质、1个异地备份外，还得对NAS的使用思路有个清晰的认知。

比如，因为之前缺乏相关认识，群晖Raid方式的选择就困扰了我很久：Raid0是最节省空间的，但是担心安全性不够；其他Raid方式虽然看似安全，但多少感觉有些浪费空间。

少数派的这篇《简单的NAS不简单》，在这方面很有启发性，破除了我的迷思。文章最有建设性的一个建议是：虽然Raid备份方式很稳定，但是一旦出问题，恢复的速度慢得让人绝望。而群晖盘中的文件，又并不是都需要备份的，所以采用Raid0完全就够了。在这基础上，利用Hyper Backup双盘同步可以来备份重要文件，同时利用Cloud Sync备份到网盘，能完美实现「3-2-1」原则。

2.1.2 内网穿透

既然用上了NAS，那自然少不了内网穿透，否则仅在局域网访问相关资源，使用范围大打折扣。内网穿透有很多种方法，包括群晖自带的QuickConnect、DDNS动态域名解析，还有反向代理、利用公网IP直接访问等方式。

其中，找运营商申请公网IP有点麻烦，而且IPv4资源紧张，还不一定能申请的下来。免费的DDNS服务如花生壳速度有限，QuickConnect只能访问群晖自有套件，所以综合考虑下来，我还是利用frp反向代理来实现了内网穿透。

关于frp的原理，v2ex的这个帖子讲得很清楚明白——内网穿透：在公网访问你家的NAS。简单地来说，就是利用一个公网可访问的VPS，安装frp服务端，内网设备安装frp客户端，通过服务端的反向代理转发网络请求，实现对内网资源的访问。

关于frp的安装和使用可以参考以下教程：

不过，由于我用的是境外VPS，frp的速度实在有限。为此我经过一阵摸索试探后发现，zerotier是PC端兼具免费易用和高速访问（下行速度无限接近内网！）特性的不二之选。而移动端由于与网络代理软件互斥，所以并不十分推荐。其原理及教程可参考以下文章：

2.1.3 常用插件安装

而后就是插件的安装使用了。虽然群晖功能很强大，插件群也很多，还支持docker能当个服务器来用，但是实际日常生活中，频繁用到的功能，无非以下几种：

  • 系统、文件、照片存储备份
  • 影视、音乐、图书媒体库
  • 远程下载工具

下面列出我参考的相关教程，以供参考。

2.2 旁路由

上文也说了，我用群晖DS220+创建虚拟机，来搭建了旁路由。具体操作教程可参考：利用VMM虚拟机安装LEDE旁路由实现软路由超强功能。

完成安装后，有一个迷思曾困扰我许久：旁路由该如何设置，才能合理地接管设备的网络请求呢？尝试了多种设置方式后，我总结了下它们的优缺点：

方式 设置方式 优点 缺点
主路由网关 将主路由的网关设置为旁路由地址 设置简单，一次搞定 主路由得支持手动设置网关；所有设备请求都会经旁路网关
设备网关 将联网设备的网关设置为旁路由地址 可以精确控制需要走旁路由的设备 麻烦，需要逐个设备设置
强制DHCP 关闭主路由DHCP，开启旁路由强制DHCP 设置简单，一次搞定 所有设备请求都会经旁路由
非强制DHCP 不关闭主路由DHCP，开启旁路由DHCP 两个路由都可以走，兼容性高 没法控制哪些设备经旁路网关
关闭DHCP 关闭旁路由DHCP，配合设备网关设置使用 可以精确控制需要走旁路由的设备 麻烦，需要逐个设备设置

总的来说，我的建议是：如果绝大部分设备要用旁路由插件功能，就设置旁路由强制DHCP或更换主路由网关；如果只有少部分设备需要使用，就关闭旁路由DHCP，手动配置设备的网关地址。

最后，软路由的最大优势，还是安装和使用插件。LEDE/OpenWrt本身自带不少插件可使用，你也可以参考《用这些OpenWRT插件来武装你的路由器》按图索骥。就我个人而言，用处最大的插件，无非科学上网的PassWall、过滤广告的Adguard Home、NAT穿透加速和上文所述的frp了。

3 未来

至此，我的家庭网络基本折腾到了堪用的程度。如果说后续还有什么想捣腾的方向，一是如果H200不够用的话，可能还是会买台华硕来做主路由；二是想研究下虚拟局域网，出于信息安全考虑，想把Iot设备和其他内网设备区隔开来。

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