如何让家里的无线网络速度提升一倍提到网速慢，大家第一反应是升级套餐？换路由器？可如果换了穿墙王，或者N+1个路由器Mesh，仍旧很抓狂，为什么呢？那得从家庭组网原则（比如nat层，感兴趣的小伙伴请往下阅读）和协商速率说起。关注博主，边学边用，有问题评论区留言！
诸如：iptv和上网需同时使用，弱电箱和客厅只有一根网线？玩游戏很卡？有外网访问需求？网速变慢？不升级宽带套餐却能提速？关注博主，教你解决！
本期简介：1.本期帮助你解决游戏卡顿，上网卡顿等问题，介绍最优组网方案及其原理。2.本期也是“单线复用”系列的一个开头，助你实现最优组网！3.分为系统性网速提升(拓扑配置优化)，以及设备网速提升(无线设备性能参数优化)关注，博主，一起学习！
嗨，大家好，偶是旋律果子，一个网络极客，也是Linux开发者。接到很多求助，有些小伙伴有特殊的需求，
比如iptv和上网需要同时使用，
弱电箱和客厅只有一根网线等，
很多小伙伴不知道该怎么接线。
果子出了几期关于家庭网络布线，单线复用的视频。
如果你也有这种需求，请在评论区留言讨论。（本期图文有视频，关注博主不迷路）
本期先开个头，主要讲讲家庭网络的组网原则。
1.提升整个网络系统速率大家前期的视频对网络的连通性做了介绍，也就是告诉大家数据包能传到哪里。
不过大家如何设计网络，才能充分发挥各个设备的性能呢？才能使得流量不阻塞呢？才能使得布线更简洁呢？有了前面几期视频的经验，偶发现比起原理，你们更希望知道结论。
所以。。。。。。其实。。。。。。，这一小节一句话就能解决，“在现有的资源下，满足功能的同时，将网络的nat层级优化到最少，把网段的数量优化到最少，就是最优化的家庭组网了”。
另外，如果能申请到公网IP，建议申请公网ip。
尤其是对游戏或者BT种子下载有重度需求的小伙伴，如果你玩游戏很卡，请在弹幕中打出，支持两个字。
另外公网ip对有外网访问需求的小伙伴，也有重大意义！
至于为什么~往下看！
1.1nat层级
大家先来看nat层级的问题。传输的网络数据是分层的，每个设备的工作层级就影响处理的时间。
交换机在二层，只看mac地址进行转发。
交换机只看MAC地址进行转发数据包经过了路由器，路由器就得把mac地址改成自己的，并看ip地址进行转发。
数据包经过路由器，MAC地址会变，看IP地址进行转发经过防火墙，防火墙得审核ip，端口号，甚至改ip和端口号。
数据包经过防火墙，IP地址和端口号都可能修改总之改的东西越多，多做一次操作，就会多花费时间。如果是有特殊需求的小伙伴，比如需要跑加密算法，建立隧道等，那就需要在原来的数据包外部继续封装ip和mac地址了，这样就更耗时了。
总结下来就是，消耗资源的顺序是：加密算法，远远大于nat，大于纯路由，大于交换。给个直观的数据感受一下：某千兆软路由，交换速率能达到千兆，nat速率大约能达到800Mbps，加密算法大概连100Mbps都跑不满。在家庭网络中主要是以nat和交换为主。
数据包在各种层级的速率（例子）多层nat会严重增加游戏的延迟。
有些房子很大的小伙伴要注意了，为了覆盖整个家庭的无线网，买了很多无线路由器。并按照说明书上的操作，路由器wan口连接上级路由的lan口。但是这样的做法实际上增加了nat层级，也增加了网段的数量。虽然能上网，但很不推荐这种接法。
（不推荐）很多路由器说明书的接法（mesh功能，AP模式路由器除外）普通家庭，也只有主路由需要nat，其他设备完全可以只工作在数据链路层，只做交换机的工作。这样就产生了大家下面的接线方法：偶推荐的接线方式是，主路由接光猫完成拨号，主路由的dhcp给所有设备分配ip地址，其他路由器关闭dhcp功能后，直接把lan口接到主路由或者交换机上。（实际上其他路由器已经没有使用路由功能了）。
（推荐）只有主路由nat，其他路由器全当作交换机使用这样家庭内部就只有一个网段了，也只有一层nat了。如果Nat层数多了，会影响延迟，
如果网段多了，无线投屏可能无法工作。
现在这种接法就能把这些问题全部解决了。大家有问题，欢迎在评论区留言。
1.2公网ip
大家再来看看公网IP的问题。
很多小伙伴没有外网访问的需求，就觉得公网IP没必要了，真的是这样吗？
如果自己家庭网关获得到的是运营商的内网ip，你可能会发现连接的设备越多，玩游戏越卡，尤其在上网高峰期。这是因为运营商可能会限制每个内网用户的总的tcp连接数。不管实际用了多少带宽，只要上网的人越多，开的网页越多就越卡。所以尽量申请公网ip，这样就能突破运营商对tcp连接数的限制了。
运营商会限制内网IP用户的tcp连接数，无关带宽是否用满
总之，这期视频的关键就在于，使用桥接的方式扩展组网，内部网络尽量同网段，有条件的可以申请公网ip。
可能有些小伙伴发现弱电箱和客厅只有一根网线，再加上IPTV，同网段的实现有困难。不过别担心，偶已经出了几期关于单线复用的视频，好玩的网络第8、9、10期，会有多种单线复用的方法，从此告别此类问题，欢迎点赞、关注、收藏。
单线复用的起因（网络布线设计未完善，留下的隐患）这些就是有线网布线的方式和配置的基础，下面大家来讲一下无线速率的问题。
2.提升设备的网络速率(无线速率)网络速率受到设备的影响，一般外网有线网络速率，取决于家庭购买的宽带；而有线内网速率取决于设备的接口，而且有线速率在千兆以下的环境也很容易能够跑满。但是如果在万兆环境下，就比较有讲究了，这些优化大家等会再说。大家先默认现在是在千兆环境下好了。
那么无线速率取决于什么呢？第一点就是无线协商速率了。
2.1无线协商速率(天线与协商)
2.1.1天线数量
首先搞清楚你的路由器的天线数量以及客户端的天线数量，取最小值。
路由器的天线数量可以询问路由器客服，具体表述为：“这款路由器5G频段是几x几mimo的，多少天线收发？”。
一般低价的路由器是2x2mimo的，也有3x3mimo的，也有4x4mimo的。
另外，搞清楚客户端的天线数量。例如，手机一般是2x2mimo的，有些电脑是3x3mimo的。
在路由器和客户端中选取最小值，例如2×2的手机连接3×3的路由器，最终就是2x2mimo的。
2.1.2协议、频段和频宽
第二点就是搞清楚协议、频段和频宽。目前主流的协议为Wi-Fi5，也就是802.11ac；还有Wi-Fi6，也就是802.11ax。协议会影响速率的大小。
频段搞清楚是2.4G的还是5G的。两者速率也不一样。
弄清楚频段之后，还需要一个参数就是频宽，一般为20MHz、40MHz、80MHz、160MHz。
例如这里：802.11AC Wi-Fi5协议，5GHz频段，80MHz频宽。
查询对应的1x1mimo速率表格，然后乘以天线倍数，即可算出协商速率。
然后就可以计算出协商速率了，例如上面的案例，就是802.11AC对应的表格，2×2，80MHz，理论协商速率为866Mbps。因为无线为半双工传输，在信号较强的情况下，真实的速率大约是协商速率打6-7折左右。
2.2无线协商速率(信号强度)为了无线信号更好，路由器应该放置在更加开阔的位置。5G信号穿墙能力弱，速率高；2.4G信号穿墙能力强，速率低，而且干扰大。建议5G信号和2.4G信号分开，平时连接5G信号。信号强度也会影响协商速率，不过这里把信号强度单独写一个小节。
不同国家对路由器不同信号频段发射频率有限制：
中国和美国对于EIRP的限制
2.4GHz频段
中国：
天线增益＜10dBi时：≤100mW或≤20dBm，一般是家用路由器和室内AP。
天线增益≥10dBi时：≤500mW或≤27dBm，一般是室外AP。
美国：
≤4000mW或≤36dBm，射频口发射功率 <=1000mW或30dBm（功放组合功率）
5.2Ghz频段（36~64信道）
中国：≤200mW或23dBm
美国：≤4000mW或≤36dBm，射频口发射功率 <=1000mW或30dBm（功放组合功率）
5.8Ghz频段（149~165信道）
中国：≤2000+mW或33dBm，射频口发射功率 <=500mW或27dBm（功放组合功率）
美国：≤4000mW或≤36dBm，射频口发射功率 <=1000mW或30dBm（功放组合功率）
偶国在5.8Ghz频段最大功率限制是33dBm，但是不知道为什么现实生活中的路由器超不过27dBm。
这个时候就涉及到信号优化的问题了，如果需要针对整个家庭做优化和选点，可以私信大家。
也可以关注博主，到主页，找到图文：小白进阶·一文读懂路由器参数（附：路由器辑录·动态更新），学习更多路由器知识。
3.高速网络优化现在不少家庭用上了FTTR，也就是Fiber to the Room光纤到房间，或者自己搭建全光万兆局域网的。有线速率在千兆网络下不太容易出现的问题，在万兆网络中就慢慢出现了。比如本来10G的局域网，为什么在局域网中有线测速只能测出来4G、5G左右；再或者协商速率不达标。有人教你使用巨型帧来提高网络速率，虽然网速能有一定提升，但是可能会引发其他更加严重的问题，尤其是涉及到异地局域网这种环境，会造成网络不稳定，网络完全连接不上等。
这些就需要专业的调试工作了，例如调试mtu值，以及在防火墙中进行标记的设计等。如果你想要让家里一劳永逸安装上万兆局域网。
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图文编辑：旋律果子 猫小爪
旋律果子：
网络Geek/Linux开发者/中国科学院大学在读博士/科技数码博主/国家水利水电二级建造师/优质科技领域创作者淘宝退款申请怎么写，西部虚拟主机怎么重置，乐视手机怎么样好不好用