春節回家折騰升級全屋2.5G網絡實戰

前言

本來這個全屋升級計劃應該是在夏天的時候就完成的,但是我一直拖着,現在春節回家之後我發現隨着我的需求增長,我就再難忍受家裏老舊的千兆內網設備了,我必須要上全2.5G內網環境,再加上部分10G設備。

升級完之後我的桌面是這樣的,表面上是很貴的一整套設備和桌面,實際上是更貴的背後的網絡設備支持。

前面我搞了一堆奢華的設備放家裏當服務器用,儲存部分是大頭,網絡部分更是更大的頭。爲了完美利用我的家用網絡,我是專門升級了路由器和NAS,並且上了全2.5G的交換機用來提升內網速度。

現在我的內網交換容量有140Gbps,也就是說我內網上可以同時跑滿140條千兆傳輸線,電腦上了雙10G網卡,峯值傳輸速率能到20Gbps,幾乎都能跑滿一部分PCIe3.0協議的nvme固態的寫入了。

升級思路

首先說一下我的全屋構造:自建房三層樓,帶一個小院子,一樓是客廳加臥室,二樓是書房加臥室,三樓是雜物間,入戶網絡在樓梯間。

基本上我只需要覆蓋一樓和二樓的全2.5G有線網環境加上WiFi6環境就行。

好消息是一樓和二樓預留的有線網接口相當充裕,壞消息是我之前就拿普通的路由器當交換機用,所以內網有兩個口是100Mbps的,有兩個口是1Gbps的。

考慮到我的使用環境,我就直接四百多入了兮克的9口2.5G Web管理型交換機,型號是SKS3200M-8GPY1XF,給了8個2.5G電口加1個10G的SFP光口,這個是放在弱電箱裏面用的,給我全屋內網都做2.5G口的接入,加上它自帶web管理,有10G光口可以加貓棒,支持VLAN劃分等等,算是一個性價比超高的弱電箱神器。

除開這個四百多的9口2.5G Web管理型交換機,我還順手花一千八搞了個支持VLAN劃分的二層可管理型交換機,型號是SKS7300-12GPY2XGT2XGS,這給了12個2.5G電口,2個10G光口,2個10G電口,總交換容量能到140Gbps,這就是我放在二樓把我的三臺NAS和電腦完全連起來的核心部件了。

順手我也去朋友那裏搶了一張浪潮拆機雙10G電口網卡,當然,自己買也就70多一點,但是誰不喜歡0元購呢?

我家裏大概的網絡構造圖就是這樣了。

樓梯間弱電箱裏的光貓撥號,轉出來到兮克SKS3200M-8GPY1XF裏,三個2.5G接口轉出來給一樓的兩臺電視以及AP用,還有一個2.5G接口接到SKS7300-12GPY2XGT2XGS上,給我整個二樓的設備做網絡接入。

外網升級體驗

外部網絡接入是一條1000Mbps的網,一條500Mbps對等的網,搞了個雙WAN聚合,所以入戶下載速率是1500Mbps,算餘量的話有2000Mbps,上傳速率是539Mbps。雙線路聚合可以讓它更快更穩定。

現在的我,內網全2.5G協議速率,外網有500Mbps的上傳,這個上傳基本可以滿足我全速備份文件和下載文件的需求了,但是也意味着我的內網設備要升級到頂配以便於適配高速網絡。

目前我的外網的下載速度可以突破172MB/s,外網的下載和上傳速度都拉滿。

整體來說內網和外網基本上屬於同一個速度檔次。

內網升級體驗

首先是我的極空間Z4s的兩個2.5G接口終於都接入了2.5G有線網接口,並且還是全雙工的工作模式。

我用我臺式機自帶的2.5G有線接口接入到兮克SKS7300-12GPY2XGT2XGS的2.5G口之後,可以穩穩當當把我極空間Z4s上的文件以254MByte/s的速率轉到我的電腦上。

而上我10G電口之後,從極空間Z4s上扒拉大文件到本地的時候,能穩定跑到700MByte/s的速度。

其實這就是雙2.5G有線網接口的好處了,我一個10G速率的單電口去跑兩個2.5G網口,完全可以勝任。

倆2.5G接口開動態鏈路聚合,就可以直接匯聚成5Gbps的速率,進一步提升設備的吞吐量。

用Linux虛擬主機的命令行直通這張網卡測試了一下速度,內網的NAS當服務端,本機當客戶端。

用pkg install iperf3來安裝iperf3軟件包,協議還是走TCP協議,

測試出來的結果還不錯!網速能到9.28Gbit/sec,但是還沒有達到10G的速度。這是什麼原因?

我排查出來是網卡設定中,MTU是1500,也就是一個IP包大小是1500,對於10G網絡來說,包太小,意味着相同數據量,包的數量多,每個包的頭部數據將消耗大量的網絡帶寬。

要達到完美的10G速率的話,可以把MTU設置成9000。

TCP的收發窗口過了之後,就穩定在9.90Gbits/sec了。

相對於我之前內網上的千兆網的110Mbyte/s來說,10G網卡的理論速度是1GByte/s,相同文件傳輸情況下,能直接把傳輸時間壓縮到原來的十分之一。

當然,我實際測試了一下把整個虛擬機打包傳到內網的NAS上,平均速度能做到525Mbyte/s,這已經是相當棒的一個成績了,畢竟我NAS上機械硬盤的實際寫入速度也就只有125Mbyte/s,能有525Mbyte/s的速度,全靠我NAS上的nvme固態當中轉盤。

其實你說對普通用戶來說有線網這麼快有什麼用?除開平時傳輸文件快一點,他們好像沒有別的剛性需求場景。

我可以告訴你,你的剛性需求之一就是VR設備。

衆所周知,VR設備出來之後一直受限於無線帶寬不夠,導致它不能脫離線材給用戶提供一個很好的使用體驗。

我這個VR設備是Pico的PICO 4 Pro,雙目分辨率4k,支持WiFi6,支持我的電腦開steam VR版,問題是內網環境如果一直是千兆的話,肯定是不能流暢上4K的,這個VR設備只能閒置。

現在我拿兮克SKS7300-12GPY2XGT2XGS當交換核心,總帶寬打到140Gbps,這樣的話我電腦開steam VR串流畫面給VR眼鏡的時候就好很多了,至少是不卡了。

我現在桌面無線環境就是靠那個ROG魔方幻,2.5G WAN口接在兮克的2.5G接口上,實現無線速率跟有線速率同速,我的高配臺式機提供的算力就沒什麼傳輸瓶頸了。

除開我的遊戲需求,其實內網傳輸4K分辨率的VR視頻也對設備有很高的要求。

撇開視頻碼率分辨率其實都是耍流氓。雖然 4K 視頻並不能完全利用上4K屏幕的分辨率,但是同樣是4K,碼率的不同,對結果影響也是很大。

那麼4KVR視頻,碼率要到多少才能看起來比較清晰?

理論上來說,4k 2D 60幀 的視頻,需要80Mbps 碼率,才能達到比較清晰的效果,比 80Mbps 低,會感覺出變模糊。

對於3D VR視頻來說,因爲它要分別記錄兩個眼睛看到的內容,所以,它的源文件的尺寸,是 2D VR視頻的兩倍(如下圖所示),因此它的文件大小也差不多是2D視頻的兩倍(實際上不會是正好兩倍),同樣清晰度的情況下,碼率也就大約高兩倍。

4k 2D 60幀 的視頻至少要160Mbps的碼率才能看得很清晰流暢。

意味着,如果你的有線網絡不夠好,無線網絡不夠好,那麼在內網上用VR看4K分辨率的3D視頻,就是不行。

而如果更深入一點,比如視頻是8K分辨率120FPS的,還是10bit深度的,那麼即使是我現在這個2.5G內網環境也難以完全應對。

好消息是我玩的戰爭雷霆支持VR設備的碼率還不算太高,所以我用ROG魔方幻的2.5G WAN口接在兮克的交換機上給我的VR設備提供無線網環境,能很順暢地玩下去。

如果你也想順暢玩一些VR遊戲,我建議你也跟我一樣先搞一個兮克的2.5G交換機升級一下內網有線速率。

入戶網絡分配思路與設備

入戶網絡部分的核心就是兮克SKS3200M-8GPY1XF。

別問爲什麼我用這個總交換容量30Gbps的設備當入戶分配交換機,問就是它性能跟得上,體積還特別小,以及價格還便宜。

四百多的價格,給了8個2.5G有線網口,讓我把匯聚在弱電箱的全屋有線網接口都做成了2.5Gbps速率。

其次就是它還有一個10G速率的SFP光口,可以直接用貓棒進一步壓縮弱電箱裏的設備數量。

上面這個圖是一個大佬用兮克SKS3200M-8GPY1XF加貓棒做的方案。

用貓棒的話,有幾個點要注意一下:

之前實測中發現華爲貓棒跟這款兮克交換機只能識別到1G速率,並且華爲的貓棒不支持熱拔插。現在已經解決了,可以識別2.5G速率了。解決方法是:先不接貓棒,在交換機裏面強制速率,保存配置,重啓交換機,進去檢查下設置是否生效,要顯示2.5G FULL後再接貓棒後再一次重啓交換機即可。

諾基亞的貓棒可以識別2.5G速率,支持熱拔插。

10G的貓棒其實還是很貴,但是2.5G的貓棒性價比是真的高,某魚上現在2.5G的貓棒只要幾十塊錢。買了不喫虧買了不上當,買完回來插上交換機,就能突破1000M的網絡,把下行速度擴展到1200Mbps,畢竟運營商是留有餘量的。

建議自己折騰貓棒的人折騰完之後請師傅上門看看光衰,因爲光衰大的話上網穩定性會很差。

目前我的用法就是先把它放在弱電箱用着,後續我再去上貓棒方案。

兮克SKS3200M-8GPY1XF的背板帶寬有60Gbps,所以8個2.5G有線口加1個10G光口全速跑滿也就佔了30Gbps的容量,所以它是可以所有接口都滿速跑起來的。

更好的一點是它支持無設置級聯,這意味着我在它的下級再接入更多的兮克的交換機是毫無問題的。

一樓網絡設備升級思路與設備

我的一樓設備主要是覆蓋兩個需求:父母在一樓用手機平板電視的時候網絡不卡。

其中一樓客廳和臥室的電視機是直接用牆上的網口連到弱電箱的9口交換機上,做到2.5G有線網速率。

一樓的客廳第二個網口就直接接了一個華碩的2.5G WAN口WiFi6路由器,以便於一樓的無線網設備接入,包括但不限於無線監控攝像頭,手機,平板,遊戲機,投影儀,冰箱等。

一樓正常的無線接入設備數量大概在15臺左右,這對於路由器來說是一個比較大的挑戰。

所以在2.5G有線網核心的基礎上,我把華碩AX6600作爲一個節點當一樓無線接入點使用。

華碩AX6600的每個機器都提供了一個2.5G WAN口作爲輸入端,剛好適配我給一樓有線網接口提供的2.5G接入速率,剩餘的接口就空着。

WiFi6協議下5GHz頻段理想的設備接入速率是2402Mbps,剛好卡着2.5Gbps有線速率的上限,這樣有線和無線速率就都能打通,能滿速跑起來有線和無線。

現在我的一樓網絡無線接入設備數量是快30個,這對於路由器的帶機量有了相當大的壓力。

沒辦法,設備數量上去了,我只能用好一點的路由器當子節點。

二樓網絡設備升級思路與設備

二樓纔是我的升級重頭戲,二樓我的有線接入設備包括但不限於:一臺主機(一個2.5G接口,兩個10G接口),綠聯雙2.5G接口NAS一臺,極空間Z4s雙2.5G接口NAS一臺,華碩愛速特AS5404T雙2.5G接口NAS一臺,Aqara網關一臺,ROG魔方幻路由器一臺。

上面這些設備需要的網絡接口加起來就已經是11個了,剛好能把兮克SKS7300-12GPY2XGT2XGS給的12個2.5G接口用掉9個,再把它給的兩個10G電口完全插滿。

我的電腦能插滿雙10G接口,還是因爲我從朋友那邊零元購拿了一張浪潮服務器的拆機雙10G網卡,浪潮intel X540-T2,這個網卡支持100M百兆/1000M千兆/10G速率,拿來插在機箱上擴展網口剛剛好。

關鍵是這東西現在也就賣個70塊錢,買了不喫虧買了不上當啊。

最讓我驚喜的是,這張浪潮intel X540-T2買回來之後插上電腦直接識別了,我連驅動都不需要打,完美協商10Gbps的速率。

我發現了另外一個比較不好的地方是這個浪潮intel X540-T2的發熱實在是很高,還好我裝的地方剛好在顯卡風扇下面,所以顯卡風扇能輔助散熱。

撐起來我電腦上雙10G有線網速度加NAS上多個2.5G接口滿速跑的核心設備就是總交換容量上140Gbps的兮克SKS7300-12GPY2XGT2XGS。

我電腦上的10G有線網接口,就是接在兮克SKS7300-12GPY2XGT2XGS給的兩個10G電口上的。

剩餘的全2.5G有線設備就接在它給的這麼多2.5G交換接口上了。

管理頁的地址是19.168.10.12,所以管理之前得先把自己的電腦IP地址固定一下到192.168.10網段。

這麼牛的交換機其實是帶主動風扇散熱的,畢竟全功率跑起來有140Gbps的帶寬呢。

空口功耗是10.5W,滿載功耗27W,這個功耗下用一個小風扇散熱其實是完全夠的。

我的網線其實並不算太統一,每個設備送的網線都有很大的差異,好處是接在交換機上之後每個設備接的哪根線我都很清楚,看一下顏色就行,壞處就是整個交換機接線之後不是太好看,沒有那種整齊走線的美感。

不過我想到我這個是放在架子上的,就勉強用吧。

兮克SKS7300-12GPY2XGT2XGS的體積不算太大,放在我的架子上也不算太明顯,尤其是我把它放在我顯示器的側後方,兼顧了美感和易維護性。

其實放兩個路由器放在這個交換機上面會更好看一點。

站起來之後才能看到這個交換機和我的主機。

正常的使用角度下,我是看不到交換機和後面的一堆線的。

結語

總體來說,我這個升級過程其實並沒有涉及到太複雜的東西,只是我的需求到了那一步,我就必須要上更好的設備了。

感謝兮克把2.5G交換機的價格打下來了,四百多的兮克SKS3200M-8GPY1X 8+1口交換機,一千八的兮克SKS7300-12GPY2XGT2XGS 12+2+2口交換機,這放在之前可是幾萬幾萬的設備,只有商用用戶才能用得起這樣的配置好還帶web管理和VLAN劃分的交換機。

我作爲一個資深玩家,爲了更好地在內網玩VR遊戲和看VR視頻,只花了兩千多一點的價格就升級了全2.5G內網環境,我覺得性價比真的是太高了。

1788元,12個2.5G網口,4個萬兆口,帶網管功能,已經可以滿足絕大多數家庭用戶了。。我也才接了11根網線。。除了沒有POE供電,其它要啥有啥了。如果不需要兩個萬兆電口,就可以選擇便宜500元的4個萬兆光+8個2.5G口的型號。一定要根據自己對網口和網管/非網管的需求來選擇交換機,這樣纔不會浪費錢。

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