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家用软路由、NAS、All in one网络拓扑方案
kllklklklk
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1222
kllklklklk
网络
无线路由器
电视机盒子
本垃圾佬近期一直痴迷折腾集软路由、NAS一体的虚拟机解决方案。受资金限制,担此大任的主机总会有各种硬件局限。其中网口数量的限制就很大,而且也很麻烦。本文章就是想聊聊这个问题。可能题目叫做不同网口数量下的All in one主机(后面简称一体机)方案更准确些。我这里会逐步列举下不同网口数限制下的解决方案。可行方案很多,我所能展示的也只是比较适合我的情况,仅供参考。
另外,本文涉及的
网络硬件全部为千兆
,暂不考虑2.5G、10G的情况。
完整网络拓扑图
假定家庭网络需求如下:
双拨号上网(单宽带多播或是双宽带)
主路由+旁路由
NAS服务器
其它的无线AP(经常被无线路由器替代)、电视机盒子、台式机等上网设备
那么逻辑上的网络拓扑应该是这样的:
其中虚线蓝色区域就是我们的一体机了。可以看到,完整的方案会需要6条网线(已标红色)。
关于交换机,有人会觉得可以由路由替代。我倒觉得既然你已经开始阅读本文了,应该家里的用网设备也是不少吧。那我或是建议搞一台交换机。否则内网的流量压力都要加在一体机上面了,网口数量、CPU能力都要提升,机器成本高而且耗电、发热,不太划算。如图中情况搞个8口交换机或是必要的。完整的方案下,7个口都会被用掉,留1个口以备不时之需或是有必要的。
6口一体机
有足够的网口,一般建议每个需要网络的地方都做直通。这样可以减轻一体机cpu压力,也能尽可能的提升理论最大带宽。
特别说明下,为啥两个WAN口和两个光猫之间标成了细线(达不到千兆)。其实单个WAN口或是可以达到千兆的。这里只是想表达这两条线总和不会超过千兆,毕竟要受LAN口千兆限制。
5口一体机
少了一台网口,比较直接的想法就是找两个负载低的网口合并。
其中管理口是第一选择,因为除了最初装系统需要传几个镜像文件,就再没有高带宽占用了。甚至后期系统稳定后连进入后台看看的机会都少。
第二个网口优选使用频率低的,不用特别在意带宽。因为管理口几乎不会占用带宽,所以对第二个网口几乎没有带宽影响,仅仅是占用CPU的影响。就我而言,NAS的使用频率并不高,而且支持半虚网卡(占用CPU略低),所以就选它了。
这里合并两个网口用到了虚拟交换机。目前的各种虚拟系统都会有这个虚拟交换机功能,有的可能叫虚拟网桥(bridge)等别的名称。把两个选中的网口先接在虚拟交换机上,再接上实体交换机就解决了。虚拟交换机其实还有个好处,就是可以实现内部万兆甚至更高的速率,这个后面会有提到。
4口一体机
再少一台口,理论上直接再拉一台带宽低的接到虚拟交换机上就好了。可以选择旁路由或主路由的lan口。由于我的旁路由比较特别,是非侵入式的,就是说并不是所有上网流量都必须经过这个旁路由。所以我选它了,而且因为它流量不大,我用如下的简单方案就好了:
不过大多数使用旁路由的小伙伴应该跟我情况不一样,旁路由应该也是高带宽。所以我把4号口标红了,这里会出现带宽瓶颈。具体说,就是家中NAS读取和外网下载无法同时达到千兆。其实也不是指什么大事,单个设备本来就不会超过千兆网速。除非是两台上网设备,一台高速下载NAS文件,一台高速下载公网文件,才会发现瓶颈。如果确定要追求完美,解决方案也很多,我先给一台错误解法:
看起来旁路由和NAS分开端口走了,但是实际上旁路由跟主路由之间还有高带宽占用,主路由会跟NAS抢带宽。
接下来看三个理论上可行的方案:
以上为方案一,NAS直通,其它全部内网链接走虚拟交换机。看起来好像旁路由、主路由很拥挤,但实际上这样旁路由和主路由之间的流量全都在一体机内部解决了,不会占用物理网口带宽。更何况,虚拟交换机上的虚拟网卡很多都是万兆的。算是比较完美的方案吧,简单清晰。唯一的小问题是如果创建新的虚拟机(比如win10),它访问NAS会需要绕到物理交换机上,向NAS发送数据会占用其它设备外网下载的带宽(下面几个方案也有类似问题)。
以上为方案二,建立两个虚拟交换机,一台主管NAS、一台主管上网。好处是比较灵活,建立新的虚拟机可以自由选择接入哪个虚拟交换机。选了左侧交换机则可以万兆访问NAS,选了右侧交换机则可以理论上2G速度下载(如果你家里真能拨号两个千兆的话)。管理口也是接哪边都可以,几乎没什么影响。这个方案的坏处就是拓扑结构略复杂,用起来容易晕,不小心搞成环路就比较烦了。
以上为方案三,旁路由经过了改造后LAN口直通,其它所有线路走虚拟交换机。这个旁路由已经有点二级路由的意思了,设定会有一定改变,这里就不详述了。好处是旁路由又可以直通出来了,且创建新的虚拟系统可以同时享受高速的NAS访问和外网下载。坏处就是旁路由被搞得有些另类了,需要自个琢磨下,网上未必有
教程
。
3口一体机
留给我们网口已经不多了,先上一台简单粗暴的方案:
思路比较直接,内网全部接到一台虚拟交换机,然后再一条线出去。但是显然,这会造成NAS和上网抢带宽。
为了继续保持NAS和上网带宽不冲突,我们需要合并两个WAN口:
这里2、3号口的链接方案随意,可参考前面4网口方案中的说明。关键是用到了一台支持VLAN设置的二层交换机。大致设置方式为:两个光猫分别走VLAN1和VLAN2,合并在一起从LAN*连上主路由的WAN口,主路由再通过设定将两个线路分开。这里的交换机设定会有点绕了,不同交换机设定也不同,可能要深刻理解VLAN的原理才能设置正确。我就不截图了,容易误导。
如果主路由是爱快的话,设定大致如下:
2口一体机
几乎到了极限了,第一想法或是内网全合并。
显然,或是会有瓶颈。但胜在思路比较直接。尤其是如果不用双拨号的话,这就是一台很标准的软路由接法了。
有没有突破瓶颈的方法?有!来看看:
这个方案,乍看起来上网带宽会有问题,1号口承载太多了。但是仔细梳理下,其实没事。外网下载流量从猫走到交换机,再到1号口,是下行。等流量从虚拟交换机、主路由、旁路由几经周转再回到1号口的时候变成了上行。我们一般千兆网卡都是全双工的,上下行无干扰,理论上或是可以跑满千兆的。即使是单光猫的情况,也可以用这样的方式来解决总带宽的瓶颈。一台小问题是外网上行带宽和下行带宽会有千兆总带宽限制。不过一般运营商对个人用户仅提供50M的上行带宽,我们或是忽略掉它吧。
1口一体机
好吧,这回不挣扎了,带宽必然有瓶颈了。方案如下:
只给一台口,能做主路由+旁路由+NAS,咱也是尽力了。。。
实际家庭布线
精装房典型的网线布局:光纤进入弱电箱,弱电箱预埋通往各个房间的网线(一间一根)。
如果想搞软路由、NAS,多半弱电箱是装不下的。想放到别的房间,正常的话又要多拉至少一根线。解决方案其实很多,详情见我另一篇文章:
总结
其实废话这么多,纠结了半天的带宽瓶颈问题也不见得有多重要。很少会需要同时跑满NAS和上网带宽吧。何况如果需求来自于同一台设备的话,它自个的千兆网口已经限制了带宽。
所以这其实有点瞎折腾的意思啊!没办法,不折腾不舒服。。。哈哈
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来自北京
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来自北京
请问答主,家里是开发商精装修。所有房间网线和电视线(已全部换成网线)都在弱电箱,弱电箱位置奇葩,在客厅沙发后。
目前是将光猫,AC控制器,POE交换机全部硬塞进去
后期想光猫桥接软路由拨号,增加NAS,将设备移出弱电箱(POE交换机只能丢里面好像无解)
该如何布局
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lovewen100
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来自北京
巧了,我家跟你情况差不多,需求也差不多。[飙泪笑]我现在的方案:1、弱电箱到书房加多一根光纤,跟原网线挤在同一个管道里。2、运营商的光纤冷接后延伸到了书房。(某宝搜搜,搞下不难)3、光猫、软路由、NAS全在书房。书房有个小交换机做内网。4、书房交换机通过原网线接到弱电箱的交换机。
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楼下的木有小JJ
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来自北京
我把这部分的说明补充到文章里了,感觉情况相似的同学应该很多把。[大笑]
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老大不小
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来自北京
谢谢解答,这个问题好多人都有困扰,冷接光纤确实是个思路,突然一下子脑洞开了[大笑]
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tint
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来自浙江
方案二里,你创建了两个虚拟交换机,一个虚拟交换机拥有一个物理网口。我想问下,能不能把这两个虚拟交换机合并为一个,然后这一个虚拟交换机拥有两个物理网口,这样拓扑是否就简单很多,而且新建了新的虚拟机,不仅可以拥有万兆NAS,还能理论2G下载速度
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ending
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未知
某宝搜一下沙发后置物架,定做一个放沙发后,既美观,也保护墙纸和沙发靠背,关键沙发后多出好大一片空间,折腾那堆东西舒服极了。我目前就是这么干的。
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lunlun2000
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来自北京
我想问没有交换机,只有光猫,应该上哪套方案
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金大圣
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来自北京
宿主机网关是谁?[好奇]
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SQTDDD
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来自北京
宿主机用静态ip配置,网关填软路由ip。等软路由启动就能用了。如果软路由故障无法启动,pc上设置静态ip也能访问宿主机。
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