极速风情 高速家庭局域网搭建指南
主题策划
随着各类千万像素数码相机的普及和高清视频的流行,面对单反相机拍摄的动不动就是16GB的照片专辑和40GB的高清视频,我们曾经采用的主流百兆网络已经非常不给力了。在原本一部电影只有700MB大小的时代,用百兆有线网络传输一部电影大约也就70秒,就算用IEEE 802.11g 54Mbps的无线网络也不到3分钟。然而面对现在40GB的高清电影,传输时间就将暴增到一两个小时。这样的网络传输速度,哪怕是直接点击播放都没办法流畅,更别说是数据的复制和备份了。因此,现在的我们急需一种更高速的家庭局域网,来满足我们共享音视频及其他大文件的需要。
千兆网络 有线成就——有线高速网络搭建方案
架设高速网络,是一个综合性的系统工程,并不是简单地更换单一高速网络设备就可以完成。它需要经历一个网络拓扑、网络线路设计、网络传输线材选择、网络交换设备以及网络终端设备匹配的过程。这当中只要有任何一个环节出现问题,就会造成“木桶效应”,使得网络传输速度大打折扣。
高速网络通常采用的千兆以太网标准由IEEE 802.3制定,目前有IEEE 802.3z 和IEEE 802.3ab两个布线标准。其中IEEE 802.3ab是基于双绞线的布线标准,使用4对超五类或者六类线缆,最大传输距离为100米,而IEEE 802.3z是基于光纤通道的标准。
高速网线学问多


目前市场上较为成熟的网线标号,有超五类线和六类线,这两类线缆在价格上相差不大,因此我们推荐新装修的用户选择六类线作为预埋的网线。除了线缆的标号之外,还要考虑是否使用机制线。机制线是由大型机械设备制作的网线,机制线的两端水晶头都是由机械设备制作而成。机械制作的网线和人工制作的网线相比,其接头压制更加的规整,并且在接头处进行了塑封处理,网线接头不容易脱落。从理论上来说,六类线是要用机制线才能达到六类标准,但是六类的机制网线其价格非常昂贵,并且不利于预埋线缆的长度调整,因此手工DIY网线还是最具性价比的方法。


由于六类线的裸线和机制线相比价格相差很大,因此我们完全可以购买六类线的裸线,自己压制水晶头或面板。普通的百兆网线只用到了双绞线8根线中的4根,而千兆需要用到全部的8根,六类水晶头线序通用百兆的568B的标准,只是因为对于接头的制作要求更高,所以在制作的时候要格外细心。
小贴士:六类线和超五类线有什么区别
普通百兆线的内部8根电线都为单根铜丝,而千兆线内部的8根电线里面还有7根镀银线。这样的设计可以使得传输效率更高,而且在日常的使用中,更不易折断。
接头模块别忽视



网线的RJ-45接头俗称为水晶头,在高速网络中,为了避免木桶效应的发生,任何一个环节都是不能忽视的,因此水晶头的选择也同样重要。在DIY高速网线的时候,要挑选大品牌的水晶头和面板产品,确保八个金属压制片有足够的电导率以及强度。除了这些,水晶头的一些微小细节也不能忽视,比如水晶头的卡槽固定片设计,水晶头需要卡槽固定片来和网络设备紧密相连,但是卡槽固定片通常和水晶头本体一样都是塑料材质,在经过过度挤压,或者挂擦后很容易折断,失去了卡槽固定片的水晶头很容易因为震动造成和设备接触不良,形成网络故障。因此在选择水晶头的时候尽量选择那些带有卡槽固定片保护设置的产品。另外如果购买不到这种特殊设计的水晶头,大家还可以选择给水晶头添加塑胶保护套。
小贴士:很多网络故障由水晶头造成
美国调查公司在一项网络故障引发因素的调查中发现,在由硬件因素引发的故障中有40%是由于水晶头引起的,其中包括水晶头的氧化、接触不良等因素。
首选千兆交换机
目前家庭网络设备都是由路由器以及上网终端构成,上网设备众多的家庭还可能添加了一台交换机。
在升级高速网络的时候,很多用户想一劳永逸,直接将网络路由器升级成千兆路由器,其实这个想法并不理性。我们所架设的是家庭高速局域网,对于连接外网的速度没有任何提升,而且千兆路由器价格较高。因此我们建议留用以前的路由器,然后增加一台千兆交换机来提升局域网内的速度。
如果原来是外网直接通过路由器分配给各个终端设备的,现在可以在路由器和终端设备之间增加一个千兆交换机。而原来使用百兆交换机的用户,则可以直接将百兆交换机更换成千兆交换机。这样的设备选择除了避免原先设备的浪费,还为后期设备的升级提供了便利。需要注意的是,用户在选择千兆交换机的时候,应选择8口及以上的产品。
千兆网络除了网线和交换设备外,终端设备的网卡也是需要符合千兆标准的,如今的新主板自带的网卡通常都已经是千兆标准,如果你的网卡不支持千兆网络,则需要另外购买一块PCI或者USB的千兆网卡(PCI千兆网卡价格在50元左右,而USB千兆网卡价格在100元左右)。
千兆交换机推荐
D-Link DGS-1008D8口千兆交换机

■售价:350元
DGS-1008D主要针对家庭用户,产品外观圆润,适合放置在家中的任何地方。在性能上DGS-1008D支持IEEE 802.3x 流量控制与9600bytes巨型帧,这可以充分保障高速网络的传输。
Tenda TEG1008 8口千兆普通型交换机

■售价:380元
TEG1008虽然在外形上没有什么突出之处,但是由于采用了全钢外壳,可以保障在长时间的使用中充分散热。在性能上TEG1008支持NWAY自动协商功能,自动选择一种最佳的网络连接模式,给用户带来省心的操作体验。
CISCO linksys SD2008T 8口千兆交换机

■售价:450元
思科SD2008T的售价和其他厂商的千兆交换机相比还算不太贵,其外观充满科技感,性能也不弱,它具有先进的CISCO流量处理功能,从而可保证用户所运行的应用程序始终处于峰值性能。集成的QoS智能功能可自动地优先处理延迟敏感型服务,例如语音或视频,以便改善用户的网络性能。
实战铺设有线千兆网
和普通的百兆网络相比,高速网络通常可以达到千兆标准,在同样的时间内,高速网络的数据传输频率往往是普通网络的几倍甚至十几倍。因此铺设高速网络就不能像普通网络那样随便,由于网速的提升,高速网络和普通网络相比,更容易受到线路经过区域环境因素的影响,因此我们在前期设计铺设线路的时候就要避免这方面的问题发生。
1.限制线路长度
高速网络由于数据传输频率的提升,造成了高频信号衰减加剧,普通网络可以稳定传输100米距离,在高速网络上只有50米甚至是30米。因此在线路铺设的初期,我们要尽量避免无谓的距离浪费,让从交换设备出来的网线尽量直线到达终端设备。
2.避免经过干扰区域
任何的电磁信号都会对网线中的传输数据造成串扰。对于普通网络而言,由于其数据传输频率不高,电磁信号的串扰可以在后期很容易地被处理掉,而对于高速网络来说,由于承载信息量巨大,且传输密度高,一个细微的串扰都会给网络传输造成非常大的延时影响。因此我们在网络线路铺设的时候要避免经过一些高压电器设备、无线发射设备(如微波炉、电磁炉、无绳电话等设备)。同时,线路的干扰问题不单单是电磁干扰,还要考虑到温度、湿度等其他环境干扰因素。
3.莫忽视线路弯折角度
高速网络在架设的时候还要考虑线路铺设时的弯折角度。如果在铺设网络的时候,经常使用小于120度的折角,会对高频率的网络传输信号造成非常大的衰减。而且过于小角度的折角也容易折断网线,原先的普通网络八根网线只有四根用于信号传输,如果断掉的正好是起屏蔽作用的网线,网络还可以正常运转。但是高速的千兆网络,八根网线全部用于数据传输,断掉任何一根,都会造成网络无法使用。因此在网线需要拐弯的折角,尽量要大角度的弯折。
4.还需防鼠害
老鼠是很多家庭都无法彻底避免的,居住了一段时间的房子内大都会出现老鼠的身影,虽然在网线铺设的时候我们都是将网线埋入墙壁内,但是对于比较大的预埋管线,最好还是使用防鼠网线或者是套管。
百兆网络也能体验高速
对于已经装修好的家庭来说,更换预埋好的网线是不现实的,因此对于此类用户,除了更换千兆的交换设备外,其实他们要做的也十分简单。由于之前装修肯定使用的是超五类网线,它也勉强可以满足高速网络的传输需求,只是无法100%达到千兆网络的速度。在更换了千兆交换机后,重新选择高规格的水晶头和面板,并且重新压制,就能够大幅提升局域网内的传输速度。当然这要求预埋的超五类线是正品网线,如果埋入的是劣质的网线,那么即使更换高速的千兆交换机并重新选择高规格的水晶头和面板,对于网络速度的提升也是非常有限的。
小贴士:通常网线的铺设不能和电力线平行,但如果网线受铺设条件制约,一定要和电力线平行铺设的话,它们之间的距离要大于50cm,并且交叉布线要呈垂直交叉。
延伸阅读
温度对有线网络的影响
笔者朋友家的有线网络有个奇怪的现象,突然从某一天开始,在上午或者晚上,有线网络无法连接,而在中午又能够正常使用网络。由于线路是埋设在墙壁内,因此这个故障一直无法处理,后来朋友受不了这样断断续续的有线网络,选择了重新架设无线网络。
直到有一天朋友家中重新装修,才发现原来铺设的网络线路有一段被之前的电工师傅折断,不过这个电工师傅并不是简单地把八根网线按照色标单独地连接在一起,而是好心地在折断处制作了两个水晶头,并用对接插头插在一起埋入了墙体。
朋友家的这个墙面正好在西面,每天中午都会受到暴晒,墙面温度很高,而到了晚上又会降温,多年的热胀冷缩,造成了水晶头金属片和对接插头的接触不良。中午暴晒的时候,金属膨胀,网络连接正常,而到了早上或晚上,由于气温较低,金属收缩,网络也就断开了。因此,在温度变化幅度较大的地方,尽量不要放置有接头的网线,否则随着时间的推移,会造成很多莫名其妙的问题。
老鼠咬断网
笔者的家中曾经发生了一件很郁闷的事情,卧室的网络无端发生故障,经过笔者多方排查,交换机和终端设备的水晶头都没有问题。笔者怀疑是网线从中间断开,可是笔者当初为了网络传输质量购买的是原装的安普品牌网线,质量不可能存在问题,而且网线也是埋入了墙壁,不可能有其他外因导致折断。最后在装修师傅的帮助下,网络故障的谜团终于被解开了。原来是笔者当初为了方便以后在墙体增设其他线缆,因此预埋的PVC管线直径接近5cm,而PVC管线中只穿过了一根网线和预留的一根穿管绳,剩余空间较大,因此老鼠从配电箱内可以自由地出入PVC管线。不知哪只老鼠在过路的时候心情不好,随口咬了网线几口,悲剧就由此产生了。找到了故障原因,笔者更换了被老鼠咬断的网线,在配电箱的PVC管入口处进行了封闭处理,就再也没出现过故障了。
自由移动 无线精彩——无线高速网络搭建方案
虽然高速有线网络是网络架设的首要选择,但是由于它受到很多因素的影响,特别是线缆的铺设问题与移动便利性问题,很多用户还是选择了架设无线高速网络。无线高速网络目前较为成熟的是IEEE 802.11n 300Mbps,它的实际传输速度在30MB/s左右,基本上已足够满足高清视频播放和文件共享的要求,在大文件传输上,也比传统的有线百兆网络快好几倍。
无线高速网很简洁


无线网络,相较于有线网络,省去了传输线材,因此需要的联网组件也比较简单,只要无线信号发射和接收设备就可以了,对于个人电脑来说,配备高速无线路由器和无线网卡就能搭建高速无线网络,比搭建有线高速网络简洁了不少。目前市场上的无线高速网络产品通常都采用的是IEEE 802.11n协议,但是需要特别注意的是,并不是采用了该协议的产品都可以达到300Mbps的传输速度,这还需要MIMO技术的支持。早期采用IEEE 802.11n协议的产品,通常只能工作在150Mbps的网速下,用户在选择无线高速网络设备的时候要特别留意。
和有线高速网络一样,无线网络在高速传输的时候也要交换设备和终端设备匹配才可以实现,因此对于终端的网卡,我们也要更换成支持MIMO的IEEE 802.11n产品。
小贴士:什么是MIMO
MIMO是Multi-input Multi-ou
tput(多输入多输出)的英文缩写,它能利用发射端的多个天线各自独立发送信号,同时在接收端用多个天线接收并恢复原信息。在发射端,高速率的数据流被分割为多个较低速率的子数据流,不同的子数据流在不同发射天线的相同频段上发射出去。如果发射端与接收端的天线阵列之间构成的空域子信道足够不同,即能够在时域和频域之外额外提供空域的维度,使得在不同发射天线上传送的信号之间能够相互区别,那么接收机就能够区分出这些并行的子数据流,而不需付出额外的频率或者时间资源。从而实现利用多根天线的并行收发来扩展网络带宽,提升无线网络的数据传输量。
高速无线路由器推荐
D-Link DIR-615无线路由器

DIR-615 拥有黑色靓丽外观,非常容易搭配各类家装风格。另外它附送的5dBi的大功率天线,可以充分确保无线信号强于普通路由器。
Netcore NW715P无线路由器

NW715P的外观设计前卫,给人以舒适的视觉享受。它内置磊科自主研发的“拓域”无线增强技术,大幅提升无线信号的强度和传输距离,提高了音视频数据的传输速度。
Tenda W303R无线路由器

W303R矗立的3根天线霸气十足,不过它可不是虚有其表。W303R可是享有穿墙王的美称,它的3根5dBi高增益天线,通过对芯片的深度开发和完美的兼容性测试,实现了无线信号更广范围的覆盖,据称其最大覆盖范围高达2000平方米,并能穿透三堵墙。
实战架设无线网络
无线高速网络和有线高速网络相比,虽然省去了线缆的铺设,但是由于传输载体为电磁波,和封闭的有线网络相比,在空气中传播更容易受到串扰,因此在架设无线网络的时候还是有很多需要注意的地方。
1.无线信号防干扰

由于无线网络设备是通过天线的发射和接收来实现数据的传输,因此和有线网络一样非常怕微波炉这样的设备,好在无线网络和有线网络不一样,只要不将无线设备放置在微波炉旁边,基本上都没有什么问题。

除了微波炉的干扰外,无线设备最怕的干扰就是空间内的同频干扰。要避免微波炉的干扰,只要无线路由器远离微波炉即可,但是对于空间内的同频干扰来说,只要两个设备在同一套住宅内都会形成干扰。很多家庭会发现只要家中的无绳电话来电,无线网络就会断线,这就是由于数字无绳电话对无线路由器的同频

小贴士:同频干扰
所谓同频干扰,即指无用信号的载频与有用信号的载频相同,并对接收同频有用信号的接收机造成干扰。笔者的一位朋友为了方便使用笔记本电脑,特架设了无线网络,但是却发现一个问题,只要家中电话铃响,他的笔记本电脑就会断线。后来才知道他使用的数字无绳电话采用的也是和无线网络一样的2.4GHz频段,每当无绳电话使用的时候,就会发射相同频率的信号,对无线路由器造成干扰,虽然无线路由器也具有自动跳频技术,但是在跳频的瞬间,还是会造成无线网络的中断。如果无线路由器的设计不好,还可能发生跳频失败的故障,需要重新关闭无线路由器电源才可以恢复。因此如果家中有数字无绳电话的最好更换成5GHz频段的产品。干扰造成的。
2.无线路由器益登高
由于无线信号是沿直线传播的,无线信号传输过程中,每遇到一次障碍物,信号就会衰减一次,因此无线路由器需要放置在无线覆盖区的相对高处。无线路由器放置的位置越高,被阻挡的可能性也就越小,也就越能保证信号的强度。因此,室内部署时,一般将无线路由器放置在靠近天花板的位置,以保障设备处于覆盖区的相对高处。
另外,无线路由器配置全向天线时,应将其放置在无线覆盖区的中心。全向天线所发出的无线信号是沿直线向四周扩散的,覆盖范围是一个圆形区域。因此,只有将无线设备放置在中心位置,才能保证区域内的均衡覆盖。

当然很多用户因为条件的限制,不能把无线路由器放置在整个家庭的中心位置,有可能需要把无线路由器放置在整个家庭中的某个边角,这时候最好将全向天线更换成扇形天线,以提高无线信号的传输质量。
小贴士:什么是WDS
WDS (Wireless Distribution System),无线分布式系统,是无线连接两个接入点(AP)的协议。在整个WDS无线网络中,把多个AP通过桥接或中继器的方式连接起来,从而扩大无线网络覆盖范围。
3.多机桥接保全速


无线网络的收发设备,有一个自动调节网速的功能,当无线设备侦测到收发信号降低的时候,就会自动降低网速,以保证连接。因此要想我们的无线网络传输保持极速状态,就要保证终端设备始终处在有效无线覆盖区域内。
这就好比无线鼠标的有效传输距离和实际传输距离,虽然很多有效传输距离在10米内的无线鼠标,在距离信号接收器20米的地方仍可以使用,但是你会发现,鼠标的精度以及响应速度都已经大打折扣,无线网络的传输也是这样。如果用户家中的房间数较多,且面积较大,则推荐大家利用多个无线路由器组成WDS网络,以保证无线网络实现高速传输。
延伸阅读 设置WDS
WDS的设置其实还是比较简单的,首先要做的就是将家中的多台无线路由器登录地址更换成不同的IP,以保证这些设备放置到同一个网段的时候,不会出现IP冲突的情况。然后要做的就是开启无线路由器的WDS功能,在a无线路由器上输入b无线路由器的MAC地址,然后在b无线路由器上输入a无线路由器的MAC地址,如果有第三台无线路由器,则b和c互相输入对方的MAC地址。在设置WDS的时候记住一定要将无线路由器设置在同一频段内,另外,各个无线路由器的SSID最好也要设置成一样。这样一来,建立起WDS之后,在家里的每一个角落都能享受到最高速的无线网络了。
写在最后 畅享高速家庭局域网
通过一番安装和设置,家庭高速局域网就算是搭建好了,无论是工作用机、高清视频下载机还是HTPC、PS3、NAS等设备都能够流畅地互相访问,高速共享数据,而不需要反复复制数据,既节省了磁盘空间,也缩短了等待时间,让工作和娱乐都能变得更加高效。
最后需要提醒各位的是,并不是成功搭建了高速网络,网络传输速度就一定会大幅度地提高,这还和终端设备的磁盘性能有关。比如在百兆网络时代,峰值网速在10MB/s,而硬盘速度通常都大于这个数值。但是到了千兆时代,网络可以提供100MB/s的速度,而很多老硬盘只能达到零散文件30MB/s,单个文件60MB/s的性能,因此需要读者在不断的摸索中找到影响高速网络极速的因素,及时发现系统中的瓶颈并解决之,让整个网络速度得到最大的利用。