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万兆组网策略和QHora-301W异地组网体验

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  承接上一篇,继续折腾WiFi6+万兆组网。以往搭建万兆网络的教程主要是针对有线网络,忽视无线网络需求。近年万兆无线路由器的出现,感觉要一起考虑,尽可能减少往后的升级和折腾。

  组网方式

  在一个万兆局域网中,中枢可以是路由器(包括硬路由和软路由),也可以是万兆交换机或者NAS。

  交换机

  非常多教程选择的万兆网络搭建策略是增加万兆交换机,通过万兆交换机连接不同的设备。

  

  两种组网方式,一种是原网络保持不变,增加光纤布网和万兆交换机,有10G需求的有线设备就接在万兆交换机下。

  

  另一种是万兆交换机接在路由器下,利用原有网络或者重新布网,将其他有线设备接在万兆交换机下。

  

  优点成本低,某鱼上有大量的企业级产品,价格从百元到千元的都有。缺点是老机器体积大,部分产品风扇噪音大。

  小黄鱼能淘到少部分新品,价格还不错。例如TP-LINK TL-ST1008F(8口万兆SFP光口),QSW-308S(8口千兆电口+3口万兆SFP光口)。

  路由器

  硬路由

  2020年就出现了带有万兆网口的路由器,使用这种路由器组网就会简单很多,基本组网方式和以往的一样。缺点是万兆口有限制,成本相对要高一些。

  

  

  • 威联通 QHora-301W

  威联通的跨界作品,带有2个10G电口和4个1G电口。双频Wi-Fi6无线网络,2.4G最高为1182Mbps(4×4 mimo 40Mhz),5G最高为2475Mbps(4×4 mimo 80Mhz)。目前价格在2500元左右,小户型家庭组网的话性价比还不错。

  

  • 华硕 RT-AX89X

  华硕旗舰级帝王蟹,1个10G电口、1个SFP+光口,和1个千兆电口wan、8个四口千兆电口Lan。双频Wi-Fi6无线网络,2.4G最高为1182Mbps(4×4 mimo 40Mhz),5G最高为4800Mbps(8×8 mimo 80Mhz)。性能很强,就是价格不太友好。

  

  • 普联 TL-XTR10890

  普联今年发布的盛世系列产品中的旗舰,1个10G电口、1个SFP+光口和4个千兆电口。三频无线网络,支持易斩mesh 2.0组网。2.4G最高1147Mbps(4×4 mimo 40Mhz),5G最高为4804Mbps(4×4 mimo 160Mhz),6G最高为4804Mbps(8×8 mimo 80Mhz)。目前还未发售,但是很看好这系列产品。

  

  软路由

  追求极限的都喜欢折腾万兆软路由,还能安装插件实现丰富功能。选择一些扩展槽多的主板,通过插入万兆网卡实现,组网方式和硬路由的方式一致。

  

  近期最多人使用是E3-1275L+z97+cx341a,性价比最高。E3-1275L价格在450-500元,4核8线程,具备核显,功率45W。z97的ATX主板大多有3条PCIex16插槽,支持8+8或8+4+4运作,二手价格在200-300元。加装2块改装后的cx341a网卡,整机组装下来成本不超2000元。

  

  系统多使用LEDE、Openwrt,安装mlx4 kmod就能驱动cx341a、cx342a。关于LEDE、Openwrt对有线网卡的支持,可以查看官网驱动列表。

  NAS

  威联通的部分NAS主机具备万兆网口,还有一些型号的威联通或群晖NAS主机、DIY的NAS可以安装万兆PCIE网卡,经过适当配置也可以成为一个万兆交换机,组网方式和硬路由下相似。

  

  自带万兆网口的威联通NAS有TS-532X、TS-932X等,支持扩展的型号有TS251D、TS453B。群晖没万兆网口的机型,而支持扩展的型号有DS1621+、DS1821+。

  QHora-301W组网体验

  考虑现在租的只是30㎡复式小户型房,也不打算动工折腾光纤布置,网线要以电口为主。因此选择了硬路由为中枢的方案,具体机型是价格较为合适的威联通QHora-301W。万兆网口加Wi-Fi6的路由器目前价格是真的高,能接受的只有这个机型了。

  

  威联通QHora-301W其实不算家用路由器,其定位是面向中小企业,所以内置了SD-WAN服务、QuWAN企业级网络优化解决方案等等。我主要看中QuWAN可以让我现在住的房子,与父母家房子的网络连接起来。日常我可以远程帮助他们更新HTPC,或者配置智能家电。

  

  内置网线设计,方方正正的磨砂白外壳,比较朴素。Qualcomm IPQ8072四核心处理器,内置4根5dBi的2.4G天线,支持4×4 mimo 40Mhz,最高速率为1182Mbps。内置4根5dBi的5G天线,支持4×4 mimo 80Mhz,最高速率为2475Mbps。和目前大部分Wi-Fi 6手机、Intel AX200系列Wi-Fi 6无线网卡匹配,无线性能刚刚好满足需求。

  

  方砖电源,硬件参数是12V,3.33A。

  

  很传统的路由器外观,前置面板能看到一些的图标,包括电源、无线网络、1G网口状态、10G网口状态等等。

  

  背部是按钮以及接口,具备两个USB 3.2 Gen 1接口,两个万兆接口和四个千兆接口。

  

  网络拓扑

  基本的网络拓扑如下图所示:500兆光纤入户,接入电信配套的光猫;光猫的千兆端口连接QHora-301W的WAN口(自定义一个千兆口为WAN);QHora-301W的两个万兆网口,一个连接NAS,一个连接台式机;QHora-301W的千兆网口连接HTPC、女友的台式主机;平板电脑、手机、智能家电通过无线网络连接QHora-301W。

  

  路由配置

  QHora-301W使用的是QuRouter OS,可以使用威联通的QNAP ID直接登录配置。首页是一个仪表板,看一看到简要的路由器运行状况。

  

  功能界面是比较简洁明了的,功能上偏向企业级,例如有QVPN客户端、QVPN服务器等功能,支持QBelt、L2TP、OpenVPN等服务。

  

  网络部分支持端口自定义,可以双wan,端口负载均衡等。万兆网口要留给台式主机和NAS使用,所以我将其中一个千兆口设定为WAN口,专门连接光猫使用。

  

  互联网配置和传统路由器没有什么区别,都是基本的填写拨号用户名、拨号密码等等。

  

  无线网络支持虚拟接入点技术,2.4G和5G各能设置3组AP。

  

  每个AP除了有自己名称和加密方式外,还能设定详细的无线排程等。无线加密上支持WPA3-Personal,安全性更高。

  

  异地组网

  QHora-301W最特色的就是QuWAN技术,快速实现异地组网,比免费的zerotier方便简易。威联通NAS可安装QuWAN Agent,以虚拟网络功能(VNF) 的形式支持QuWAN。家里NAS是威联通以及黑威联通,选购QHora-301W即可更好地组网。

  关于黑威联通,感兴趣的值友可以查看我之前写的教程。

  

  首先在QuWAN Orchestrator中创建一个QuWAN组织,再在路由器中将其设置为中心。

  

  QuWAN的网络拓扑中,会有中心(Hub)和端点(Edge)两个角色。组网架构是mesh的,所以中心不是唯一的,一个网络中会有多个中心。中心要求具备公网IP的QHora,Edge则可以是QHora、QNAP NAS、GDP等设备,不强求公网IP。

  

  父母家的威联通NAS是作为HTPC运作的,已经安装好QuWAN Agent。第一次使用会要求绑定一个QNAP ID,加入之前建立好的QuWAN组织,还有相关端口设置。

  

  使用QuWAN需要登陆QuWAN Orchestrator,是一个云端管理系统。在总览里可以详细看到设备的部署、连接状况。

  

  QuWAN组织验证是以邮件形式进行确认的,完成后就能在拓扑设定中管理。远程组网后,在我的网络中就能看到两台NAS。其中251D就是我的本地NAS,453Dmini是父母家的,管理基本上就和本地NAS是一样的。

  

  性能检测

  确定好网络中枢,在拉网线之前,得先简单测试系统的可行性。

  有线网络测试

  测试使用的是DIY的NAS,主板是J1900。机箱是蜗牛星球的,硬切割出了个PCI接口。

  

  内部安装了四块6TB的酷狼硬盘。对于威联通NAS系统,我更偏爱使用酷狼系列硬盘。在因为QNAP OS支持IronWolf Health Management(IHM),酷狼健康管理,我可以更快捷、直观监控硬盘的监控情况。

  

  这款酷狼6TB是CMR(传统垂直磁记录)技术的,磁道间留有保护间距,数据不会被重复叠写,安全性较高。另外酷狼还有三年内免费远程数据救援服务,加多一重保障。

  自组NAS使用的10GbE网卡是82599-RJ45,82599EB芯片,产自华强北技术小厂。

  

  
大奶机10GbE网卡是威联通QXG-10G1T,公司报销买TS253D的时候一起要的。AQC107芯片,单电口,10GbE规格。

  

  从NAS拖文件到大奶机,速度测试如下图。一开始会在400-500MB/s速度,文件剩下1GB以下就会慢慢降低速度,基本是跑满Raid 5的速度了。

  

  无线网络测试

  无线测试的笔记本电脑是ThinkPad X1 carbon,无线网卡是intel AX200。30㎡复式小户型房,QHora-301W的信号强度是没有烦恼的,完全满足需求。

  

  实际性能测试如下图所示,从NAS往ThinkPad X1 carbon拖取文件。速度还算理想,基本在90-110MB/s之间。

  远程网络测试

  老家的移动宽带为200兆,实际上传速度只有2-5兆左右。使用ThinkPad X1 carbon无论有线还是无线传输速度也只有2-3MB/s,传文件速度是慢了些,细水长流吧。除去传文件,更多是方便远程管理。

  

  后记

  总的测试下来,QHora-301W和其他设备的协作是没有问题的,可以安心进行网线布置。本篇只是说说说组网拓扑,中枢的确定以及简单组网,后面还有网线布置策略和万兆NAS,感兴趣的值友可以关注一下我账户。

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