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如何在家庭布设万兆局域网?

回答
打造家庭万兆局域网:告别卡顿,尽享极速体验

你是否还在忍受视频加载时的漫长等待?是否还在为文件传输的龟速而烦恼?如果你的家正在步入智能化时代,各种高清影音、VR设备、智能家居设备层出不穷,那么传统的百兆甚至千兆局域网已经难以满足你的需求了。是时候考虑升级到万兆局域网,让你的家庭网络真正飞起来!

本篇文章将为你提供一份详尽的家庭万兆局域网布设指南,从规划、设备选择到实际操作,一步步带你走进极速网络的世界。让我们抛开那些AI化的官方套话,用最接地气的方式,一步步把你的家庭网络武装到牙齿!

第一步:认识万兆局域网,它究竟能给你带来什么?

在开始之前,我们先明确一下万兆局域网的意义。简单来说,万兆局域网就是指局域网内部的数据传输速率达到了每秒10Gbps(10吉比特每秒)。对比一下你目前可能还在使用的千兆网络(1Gbps),万兆网络的速度提升了整整10倍!

这10倍的提升意味着什么?

文件传输瞬间完成: 无论是高清电影、大型游戏安装包,还是照片、视频备份,在万兆网络下,你可以告别漫长的等待,几秒钟内就能完成大文件的传输。
多设备同时流畅运行: 家里有多台电脑、智能电视、游戏主机、VR设备,而且家人还在同时下载、观看高清视频,万兆网络能够轻松应对,保证每个设备都能享受到流畅的网络体验,不再有“谁占用了我的带宽”的烦恼。
NAS(网络附加存储)性能最大化: 如果你拥有NAS,万兆网络能够充分发挥其高速读写能力,让你的个人云盘、影音库、数据备份真正实现高速访问。
未来科技的基石: 随着8K视频、更高帧率的游戏、更复杂的VR/AR应用普及,万兆网络将成为你家庭数字生活的坚实后盾,让你领先一步,拥抱未来。

第二步:详细规划你的家庭网络布局

在动手之前,清晰的规划至关重要。你需要考虑以下几个方面:

1. 核心接入点(光猫/路由器)的位置: 通常是宽带运营商提供的光猫,或者你购买的旗舰级路由器。这个位置会是你整个家庭网络的“心脏”,尽量放在家中中央区域,以便信号能够覆盖到更多地方。
2. 关键设备的位置:
电脑(台式机): 如果你的台式机需要追求极致速度,比如进行大型文件处理、视频剪辑、大型游戏,那么最好能有网线直连。
NAS: 如果你有NAS,它也应该连接到核心路由器,并通过网线实现高速访问。
电视/游戏主机: 4K/8K电视、PS5/Xbox Series X等设备,通过网线连接能够获得最稳定的网络体验,尤其是在进行在线游戏或观看高码率流媒体时。
无线AP(如果需要): 如果你的房间面积较大,或者墙体较厚,单靠一个主路由器可能无法完全覆盖,你可能需要部署无线AP来扩展WiFi信号。不过,在万兆局域网的讨论中,我们更侧重有线连接的稳定性。
3. 布线方案:
网线类型: 这是万兆局域网的关键!你需要使用Cat.6A或更高标准的网线(如Cat.7,Cat.8)。Cat.6A能够支持10Gbps的传输速率,并且在500MHz的带宽下表现良好,是家庭布线的最佳选择。切记,传统的Cat.5e(百兆)和Cat.6(千兆)是无法支持万兆的。
布线走向: 尽量避免与电源线、强电线平行布设,以免产生电磁干扰,影响传输质量。如果必须交叉,尽量选择垂直交叉。
穿墙方式: 墙体是信号传输的障碍。网线需要通过墙体,你可能需要打孔或者利用现有的管道。考虑使用专业的穿线工具。
预留接口: 在规划时,最好在每个需要高速网络连接的房间都预留至少一个网线接口。即使现在用不上,未来也可能会用到。

第三步:选择合适的万兆设备

要实现万兆局域网,你需要一套能够支持万兆速度的设备。这不是简单的升级一个路由器就行了,你需要从“根”开始。

1. 万兆路由器(或具备万兆WAN/LAN端口的交换机):
核心功能: 这是你家庭网络的核心。一个万兆路由器需要至少提供一个万兆WAN口(连接光猫)和至少一个万兆LAN口(连接你的设备或交换机)。
选择建议: 市面上已经有不少品牌推出了支持万兆的家用路由器。在选择时,注意查看其接口配置。有些产品可能只有一个万兆口,有些则有多个。如果你的设备数量较多,且都需要万兆连接,那么一个多万兆口的基础设施非常重要。
替代方案(如果你已有千兆路由器): 如果你不想更换主路由器,或者你的主路由器已经非常出色,可以考虑购买一个万兆交换机。将主路由器的千兆LAN口连接到万兆交换机的一个万兆口,然后从万兆交换机上再引出万兆线缆连接到需要万兆速率的设备。当然,你的光猫也需要支持万兆WAN口才行,否则一切都是枉然。

2. 万兆网卡:
必要性: 你的台式机、NAS等设备,如果想体验万兆速度,必须安装万兆网卡。笔记本电脑通常不自带万兆网卡,除非是专门的高端工作站。
选择建议: 万兆网卡有PCIe接口的(用于台式机和部分NAS),也有USB接口的(但USB的稳定性远不如PCIe)。购买时注意接口类型是否与你的设备兼容。Intel、Realtek是比较常见的芯片厂商。

3. 万兆交换机(如果需要):
功能: 当你需要将万兆网络分配到多个设备时,交换机就派上用场了。一个万兆交换机能提供多个万兆端口,连接你的万兆网卡、万兆路由器、万兆NAS等。
选择建议: 同样,关注端口数量和是否全万兆。有些交换机可能只有几个万兆口,其他是千兆口,你需要根据自己的需求来选择。

4. 万兆光猫:
重要性: 你的宽带接入速度最高能达到多少,取决于你的光猫。如果你的宽带是1000M(千兆)或以上,但光猫只支持千兆,那么你最终的上网速度也只有千兆。如果你想体验万兆宽带,光猫必须是万兆光猫。
获取方式: 通常由宽带运营商提供,你可能需要联系运营商升级你的光猫。

5. Cat.6A(或更高)网线和接头:
网线: 上文已重点强调,请务必使用Cat.6A以上规格的网线。购买品牌可靠、质量过关的产品。
接头: RJ45接头也需要支持万兆标准,并且要确保水晶头制作工艺精良,屏蔽层要正确连接。

第四步:实际布线与设备安装

万事俱备,只欠动手!

1. 网线铺设:
规划好走线: 根据之前的规划,在墙体内或管道中铺设网线。对于需要长期稳定连接的设备,网线是首选。
预留长度: 在布线时,为每个接口预留一些余量,方便后续连接和调整。
做好标记: 在网线的两端做好标记,写明端口号或连接设备,方便日后识别和维护。

2. 水晶头制作(如果你是自己处理):
准备工具: 需要网线钳、水晶头(RJ45)、网线剥线器。
剥线: 使用剥线器小心地剥去网线外皮,注意不要伤到里面的线芯。
理线: 将八根细小的线芯按照T568B标准(国际通用)或T568A标准(国内常用)的颜色顺序排列整齐。
T568B顺序:白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕。
压接: 将理好顺序的线芯插入RJ45水晶头,确保线芯到底,然后用网线钳将其牢固压接。
测试: 使用网线测试仪测试制作好的水晶头是否连接正常,各个线芯是否通畅。

3. 设备连接:
光猫连接: 将运营商的光猫连接到万兆路由器或万兆交换机的万兆WAN口。
设备连接: 将需要万兆连接的设备(如台式机、NAS)通过Cat.6A网线连接到万兆路由器或万兆交换机的万兆LAN口。
WiFi设备: 对于WiFi设备,它们将连接到路由器的WiFi信号。如果你的WiFi设备也支持WiFi 6/6E/7,并且你的路由器有相应的WiFi芯片,也能获得不错的体验。

4. 安装万兆网卡:
关机断电: 在安装万兆网卡前,务必将电脑关机并断开电源。
插入PCIe插槽: 将万兆网卡插入主板上的PCIe插槽。
连接网线: 将网线连接到万兆网卡的RJ45接口。
安装驱动: 开机后,根据网卡品牌安装相应的驱动程序。

第五步:配置与测试

布线和设备连接完成后,需要进行一些配置和测试。

1. 路由器/交换机配置:
IP地址规划: 确保你的路由器或交换机能够为所有设备分配正确的IP地址。通常路由器会自动DHCP分配。
端口速度确认: 在路由器的管理界面中,你可以查看各个端口连接设备的速度,确认是否成功连接到万兆。

2. 速度测试:
局域网内文件传输: 在两台都安装了万兆网卡的电脑之间,通过局域网传输一个大文件(如几个GB的视频文件),观察传输速度。理想情况下,速度应该接近1GB/s(10Gbps ≈ 1.25GB/s)。
NAS访问速度测试: 如果你连接了NAS,尝试从电脑上读写NAS上的大文件,测试访问速度。
互联网测速(如果宽带支持): 如果你的宽带套餐本身就是万兆,那么在连接到万兆网络的设备上进行互联网测速,确认是否达到了预期的下载和上传速度。

第六步:进阶优化与注意事项

1. 屏蔽性: Cat.6A及以上网线本身带有屏蔽层,在布线时,确保屏蔽层与水晶头、设备上的金属接口正确连接,这对于万兆信号的稳定传输至关重要。
2. 长度限制: Cat.6A网线在10Gbps速率下,最长支持100米。如果你的布线距离超过100米,可能需要考虑使用万兆交换机进行中继。
3. WiFi 6/6E/7 作为补充: 即使是万兆有线网络,WiFi依然是连接手机、平板等移动设备的重要方式。确保你的路由器支持最新的WiFi标准,并合理摆放,以获得最佳的无线覆盖。
4. 预算考虑: 万兆设备的成本相对较高,从路由器、交换机到网卡,都需要相应的投入。请根据自己的预算进行选择。
5. 线缆质量: 不要贪图便宜购买劣质网线,这可能会导致速度不稳定甚至无法达到万兆。选择知名品牌的产品。
6. 散热: 高速运行的万兆设备,尤其是路由器和交换机,可能会产生一定的热量,确保其有良好的通风散热。

总结:

打造家庭万兆局域网是一项系统工程,需要细致的规划、合适的设备和认真的操作。它带来的极致速度和流畅体验,绝对值得你为此付出的努力和金钱。从今天起,告别网络瓶颈,让你的数字生活迈入全新境界!开始动手吧,感受万兆带来的飞跃!

网友意见

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最近把机柜重新升级了一下,可以放入成品服务器了,是这个样子的,后面有整体的机柜布置图与网络拓普图:

机柜布置图:

网络拓普图:


好奇机柜制作过程的同鞋可以去看我的文章:


以下是原回答:

在家铺设万兆网络用光纤是最好的解决方案,将来还可以升级到40G或是100G的网络,同时光纤比较细,穿管布线比又粗又硬的6类线容易的多,如果选择多芯光缆,1根光缆内就可以容纳12芯以上的光纤,直径还比双绞线细,是个很好的选择。在NAS,机柜到桌面之间如果选用这样的光缆就可以同时连接多台设备,连接光端机还可以远程传输HDMI和USB,可用作远程KVM使用,玩儿法多多。

先展示一下答主在家铺设的万兆光纤网络:

关于此机柜的制作材料和图纸等可以看答主的另一篇回答:

在家里装个机柜是什么样的体验? - carrot8848的回答 - 知乎

铺设万兆光纤网络需要的设备有:

1- 光缆:

既然都要布光纤了那索性就布多芯光缆,比六类网线可是便宜多了,可以和网络穿在一个线管里。8芯以上是最好的选择。

关于光纤耐不耐造的问题,其实问题不大。因为买来的光纤都是成卷来的,只要注意在穿线的时候注意放线,别让光纤打成死折就可以。光缆里边带有纤维,可以承受很大的拉力,拉线的时候也都是纤维在承受着拉力,很少会出现把光纤拉断的情况。

下面就是光纤打成死折出现断裂的情况:

当光纤弯曲半径比较小的时候会出现比较大的光衰,但是弯曲恢复以后出现的光衰也会恢复:

2- 光纤终端盒

光纤与设备的连接需要通过尾纤,尾纤与多芯光缆的连接需要光纤终端盒(当然也可以不用,如果你不怕乱的话)。下面这个是机柜端的光纤终端盒:

这个是桌面端的:

光纤理线前:

光纤理线后:

3- 光纤尾纤:

光纤与尾纤的连接方式分为冷接和热熔两种,在短距离应用上没有什么大的区别。目前冷接头的成功率和光衰都已经很不错了,成本也较低。但是冷接头里的匹配液在长时间内的稳定性和可靠性还有得验证。热熔的话可以找专业师傅上门帮你熔接,基本上是按芯收费的。也可以自己买热熔机自己熔接,但是热熔机一般都比较贵,题主可以自己选择(答主是在闲鱼上捡的二手熔接机)。接头类型目前光模块上基本以LC居多,而冷接头SC居多,LC的冷接头也有,不过比较贵。建议题主终端盒上用SC,然后买成品的SC-LC跳线与光模块连接。

冷接热熔需要的工具如下:

  • 红光笔,用于测试光纤的通断,寻找故障点,定位光纤等,用处相当大
  • 米勒钳,用于剥离光纤的涂覆层和包层,也是必不可少的工具。


  • 光纤切割刀。不管冷接还是热熔,都需要把光纤进行端面处理。对于光纤冷接热熔的成功率有很大的影响。好的光纤切割刀切出来的端面与光纤垂直度好,切口光滑整齐,不会出现毛剌缺口等。

未经过端面处理的光纤光会在端面处产生严重的反射与折射:

  • 光功率计,当你一切都接好以后插上光纤发现网络不通网卡灯不亮的时候,它就要派上用场了。
  • 冷接头。如果需要冷接的话冷接头是必不可少的,可以省下买熔接机的成本或是请人熔接的成本。好的熔接头成功率还是挺高的,不过开始之前一定要用99%以上的酒精和无纺布清洁好光纤的纤芯。
  • 熔接机。如果想熔接尾纤的话熔接机是必不可少的。好的熔接可熔接成功率比较高,当然价格也不菲,想要入坑的话不妨看下闲鱼的二手,但是二手产品入手一定要谨慎。

4- 万兆交换机。市场上万兆交换机相比千兆交换机可选择的范围就太少了。常见的有Mirotik,UBNT,H3C,华为,价格不菲。答主自用的是一台UBNT的UBNT Switch US-16-XG,带12光口+4电口。

5- 光纤跳线。光纤跳线用于光模块与尾纤的连接,由于大部分光模块都是采用的LC口,而尾纤又多为SC口,所以选择SC-LC的光纤跳线再好不过了。

6- 光模块。光模块的选择根据交换机的情况来定,有的交换机比较挑模块,购买模块时和卖家咨询一下光模块的兼容性再下单。可以购买服务器拆机下来的,也可以买全新光模块。答主从某宝买的某国产品牌光模块价格便宜兼容性也挺好。价格2个不到140。

7- 万兆网卡。如果电脑或服务器用的是windows,linux, FreeBSD等可以选用Intel家的X520芯片网卡。某宝上有很多OEM拆机网卡可以选择,价格200-500元不等,性价比较高。X520在mac上是没有驱动的,mac OS可以选择雷电3接口的QNAP的SFP+口网卡。


以上就是答主关于自组光纤万兆内网的一些建议,请题主根据自己的实际情况选择最适合自己的方案。

更多折腾的内容请关注我的专栏:

如果在装修过程中布光缆是最好的,可以和双绞线走一路管,如果已经装修完毕可以利用穿线神器在线管中已经存在1根6类网线的情况下再穿入1根12芯的光缆达到升级的目的。答主的纪录是在1根16mm粗的线管中穿入了2根6类网线和1根8芯光缆。

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