你家的網絡會卡頓么？你家的帶寬是千兆的么？你家網絡的真實下載速度和帶寬是否一致？如果你想知道各種緣由，可以看一下本篇文章，會給你補充一點網絡知識的同時，也會讓家庭網絡有一次蛻變的機會。
介紹
在 2020 年的時候就想給家里的電信寬帶進行路由改橋接了，但是因為種種原因（主要還是每天在公司時間比較長，家庭網絡使用的頻率沒有那么高）沒有落地。在今年三月開始被隔離家中 3 個月。 由于夫妻兩人都需要在家遠程辦公，此時家庭網絡的流暢就變得格外重要了。還記得升級之前，兩人開遠程會議會錯開時間或者錯開網絡（家里還接了贈送的移動網）。升級之后，下行帶寬直接翻倍， 此外改橋接后，通過 DDNS 可以將家里的機器搖身一變成為云主機。當然智能家居也可以考慮。
基本概念
在升級家庭網絡之前，我們需要了解以下三個設備（大學時計算機網絡課程的知識）：光貓，路由器，交換機。
光貓
光貓又叫調制解調器[1]，英文叫 Modem，是 modulator-demodulator 的縮寫。它是一種將數字信號調制到模擬信號上進行傳輸，并解調收到的模擬信號以得到數字信號的電子設備。它的目標是產生能夠方便傳輸的模擬信號并且能夠通過解碼還原成原來的數字信號。根據不同的應用場合，調制解調器可以使用不同的方法來傳送模擬信號，比如使用光纖，射頻無線電或電話線等。
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下圖是電信提供的光貓，可以看到當前使用的是光纖接入模擬信號，經過光貓解碼后生成數字信號由 4 個網口進行輸出。不過現在的光貓一般是路由光貓，也就是除了基本的光貓功能外，還附帶簡單的路由功能，以滿足絕大多數普通用網需求的客戶。
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路由器
路由器又叫路徑器[2]，英文叫 router，是一種電訊網絡設備，提供路由和轉送兩種重要機制。路由功能是指它可以決定數據包從來源端到目的端所經過的路徑，而轉送功能是指將路由器輸入端的數據包移送至適當的路由輸出端。這兩種功能一個是 host 到 host 之間的傳輸路徑，一個是路由器內部之間進行數據轉發。它是工作在網絡層（OSI 模型[3]的第三層）
下圖是華為 AX3 路由器，它采用 wifi6 無線協議，支持 3000M 的無線速率。此外還有兒童上網保護的功能，是家庭路由器一個比較好的選擇。
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交換機
交換機又叫網絡交換機[4]，英文叫 Switch，是一種網絡硬件，通過報文交換接收和轉發數據到目標設備，它能夠在計算機網絡上連接不同的設備。 它工作于 OSI 模型[5]的第二層，即數據鏈路層。交換機內部的 CPU 會在每個端口成功連接時，通過將mac地址和端口對應，形成一張MAC表。在今后的通訊中，發往該MAC地址的數據包將僅送往其對應的端口，而不是所有的端口。因此交換機可用于劃分數據鏈路層廣播，即沖突域；但它不能劃分網絡層廣播，即廣播域。
下圖是美科星 SG108C 交換機，家庭網絡中使用比較少，畢竟家庭中沒有那么多的終端設備需要有線入網，也沒有那么多寬帶賬號。不過公司里肯定會有。
switch
設備區別
光貓
路由器
交換機
作用
光電/模數信號轉換
多個終端共享一個寬帶賬號；數據包轉發；防火墻；撥號上網等
多個終端使用各自寬帶賬號；不支持撥號上網
角色
快遞打包和拆封
物流中轉站
菜鳥驛站
用途
接入光纖
局域網-網絡層
局域網-鏈路層
端口
光纖進，網口出
網口一般一進四出
網口一般8+
整個信息流在互聯網傳輸的過程和快遞物流有點類似，數字信號等價于快遞物品，為方便傳輸，我們將各種各樣的快遞用打包盒包裝（調制）好，交給菜鳥驛站（交換機），然后由菜鳥驛站轉給所在區域的物流站點（路由器）。接著就是跨區的物流站點之間的物流流通（轉送）。經過路由尋址，到達目的物流站點（路由）后，再下發到對應的菜鳥驛站，最后交到用戶手上進行包裝拆除（解調）
實戰
在了解了光貓，交換機和路由器的基本概念以及區別后，我們大體可以按照下面的邏輯進行家庭網絡的搭建：
• 家庭網絡-初版 僅由路由光貓直連終端設備【終端設備較少或接受 wifi】
• 家庭網絡-升級版 光貓直連路由器，再由路由器連接各個終端。最好由路由器撥號上網，光貓只是充當光貓的作用，而不需要路由功能。
• 公司網絡 光貓直連路由器，路由器直連交換機，由路由器直連各個終端。【支持無上限的終端設備】
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常見模式
光貓和路由器的作用是不一樣的，但是現實中為了方便普通用戶，直接讓光貓攜帶了路由的功能，這樣的光貓叫做路由光貓。它既可以進行信號轉化，又可以進行信號傳輸和分發。一般有以下兩種模式：
•橋接模式，就是相當于傳統的光貓，只是轉換信號協議的功能；•路由模式，除了進行信號轉換之外，還發揮著路由器的功能，撥號上網和發射無線 WiFi 信號。
這里所謂的常見模式就是路由光貓采用路由模式。目前市面上基本都是路由光貓，安裝時默認都是采用路由模式。究其原因是為了方便普通用戶簡單的用網需求。因為這樣只要安裝師傅在安裝時在路由光貓上設置好賬號和密碼，用戶就可以直接連 WiFi 或者直連就可上網，而不需要借助路由器或者終端電腦上進行撥號上網。
網絡升級
既然光貓可以發射 WiFi 信號，為什么大部分家庭仍然會另外買路由器呢？ 這主要因為光貓扮演著一個電信商送的附贈品角色，大部分光貓的路由功能并不強大。相比起單獨購買的優質路由器，缺點如下：
1.無線網絡不穩定: WiFi 信號是通過天線向外發射的，一般常見的帶路由功能的光貓只有2根天線，帶機量小，連接人數有線且容易掉線，而路由器相比起來，配置高，帶機量大，因此路由器的無線網絡比光貓更穩定，也不容易掉線。2.WiFi 信號覆蓋范圍小: 帶路由的光貓發射Wi-Fi信號覆蓋范圍有限，穿墻能力受限，稍微遠一點信號就很差。3.缺少常用的管理功能: 路由器的可玩性和功能性更全面，不管是App還是網頁管理，都能方便和快捷的對自己的網絡進行查看和管理，而這些功能是光貓所缺乏的。
所以讓運營商免費贈送的光貓路由超負荷 996 的工作，帶來的只有很差的上網體驗了。這也是本文想要表達的家庭網絡的升級思路：路由光貓僅充當光貓角色，路由功能交給專業的路由器。
一般的升級流程有兩步：
1.光貓改橋接 直接和維修寬帶的師傅說光貓要改成橋接模式，一般師傅會告知這樣會導致家里的 IPTV 不可用，不過我們只要接受并堅持既可。如果自己動手能力可以并有一定的網絡知識，可以直接向師傅詢問光貓路由的后臺超級密碼。以超級密碼登陸光貓后面的管理地址（一般是 192.168.1.1）后進行橋接的設置。2.路由器撥號 路由器連接光貓后，同樣是通過路由器的管理地址（一般是 192.168.2.1）登陸路由器，使用寬帶的賬戶和密碼進行撥號及路由設置。3.終端連路由 此時所有終端都可以通過有線或無線連接路由器進行網上沖浪。
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TIPS: 光貓改橋接后 光貓改橋接后，路由的功能會被關閉，也就是之前能訪問的光貓路由的設置頁面將無法訪問。在家庭網絡升級后，通過測速網站[6]測速下來發現，下載速度翻倍了，從 91.24/Mbps 增加到 225.78/Mbps。
常見問題 IPTV 在橋接模式的光貓下不可用
這個的原理我不是很理解，但是家里的電視是網絡電視（支持有線和無線聯網），所以光貓改橋接后直連路由器就可以正常使用，而且還支持手機投屏。
影響網速的因素
• 光貓是否已升級
要想滿足千兆寬帶，我們首先要從家庭網絡入口找原因。而運營商安裝寬帶時贈送的光貓，就成了首要排查對象。光貓的網絡端口，至少要滿足是千兆網口。具體網絡端口的制式，可以從光貓的系統后臺查詢到，顯示1000M，雖然沒法跑滿千兆寬帶，但至少可以900M左右，接近千兆網口的極限。
• 路由器是否至少千兆網口
解決了光貓的問題，還要看自己的無線路由器是否能夠滿足要求。用戶在選購無線路由器時，最好選擇千兆網口的產品，甚至最好選擇2.5Gbps網口的無線路由器。這樣一樣，網口的制式能夠匹配甚至超過千兆寬帶的速率，才能夠發揮千兆寬帶的最大網速。
• 網線是否超五類級別以上
如果上面兩類設備都已達標，但網速還是慢吞吞，達不到千兆寬帶的水平，那就需要用戶自查一下家中網線的級別，這也是大多數用戶不易察覺的問題。因為網線長得都差不多，很多用戶的網線用了很多年，甚至當初是隨便扯了一根就用。甚至，有些用戶家中墻體內埋設的網線在裝修時被減配了，比如超五類線變成了五類線。
最后關于電信可能的超級管理員賬號和密碼(可以試一下，不一定相同)，通過關注下方公眾號技術茶話會，輸入dxcjmm獲取。
參考文獻
1.把光貓改成橋接，用路由器撥號上網[7]
2.光貓橋接路由器的好處[8]
3.測速網站[9]
4.路由光貓[10]
5.調制解調器[11]
6.路由器[12]
7.開放式系統互聯OSI模型[13]
8.交換機[14]
References
[1] 調制解調器: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%B0%83%E5%88%B6%E8%A7%A3%E8%B0%83%E5%99%A8
[2] 路徑器: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%B7%AF%E7%94%B1%E5%99%A8
[3] OSI 模型: https://zh.wikipedia.org/wiki/OSI%E6%A8%A1%E5%9E%8B
[4] 網絡交換機: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%B6%B2%E8%B7%AF%E4%BA%A4%E6%8F%9B%E5%99%A8
[5] OSI 模型: https://zh.wikipedia.org/wiki/OSI%E6%A8%A1%E5%9E%8B
[6] 測速網站: https://www.speedtest.cn/
[7] 把光貓改成橋接，用路由器撥號上網: https://www.luyouwang.net/2465.html
[8] 光貓橋接路由器的好處: https://jingyan.baidu.com/article/ca2d939de1e96bab6c31ced2.html
[9] 測速網站: https://www.speedtest.cn/
[10] 路由光貓: https://baike.baidu.com/item/%E8%B7%AF%E7%94%B1%E5%85%89%E7%8C%AB/5859472
[11] 調制解調器: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%B0%83%E5%88%B6%E8%A7%A3%E8%B0%83%E5%99%A8
[12] 路由器: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%B7%AF%E7%94%B1%E5%99%A8
[13] 開放式系統互聯OSI模型: https://zh.wikipedia.org/wiki/OSI%E6%A8%A1%E5%9E%8B
[14] 交換機: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%B6%B2%E8%B7%AF%E4%BA%A4%E6%8F%9B%E5%99%A8
