「看懂」家用无线路由器:家庭网络入门指南

随着光纤入户的普及,俗称「猫」的调制解调器已经逐渐绝迹,取而代之的是用以转换光信号和电信号的「光猫」。作为宽带网络的末端使用者,运营商提供的光猫经常同时承担拨号上网的角色,而局域网的网络覆盖和管理,则普遍由「路由器」这一角色完成。

那么,如何挑选一台适合的路由器?家庭网络从「能用」到「好用」,到底有多少门道?

找短板、补短板:家庭网络的「木桶原理」

一个最基础的家用网络,可以由入户光纤、光猫、路由器和上网设备组成。光猫负责接入入户光纤,将光信号和电信号进行互相转换。

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一般情况下,光猫放置在家中弱电箱或入户位置,设备由运营商提供,同时还负责使用你的运营商上网账号进行拨号。光猫的 WAN 口接入光纤,LAN 口接入路由器,由光猫作为网关,通过与路由器局域网一般不同的内网网段构成网络。

光猫和路由器之间,一般由网线相连。光猫的 LAN 口接入路由器的 WAN 口,由路由器作为网关,为 LAN 口下的设备和通过无线方式接入的设备创建一个子网进行互联。

在这一个最基本的家庭网络拓扑中,从入户光纤到光猫,从网线到路由器,甚至是上网设备本身,任何一环的性能瓶颈,都可以显著影响整条链路的上网体验。

在常见的小区场景下,带宽「复用」是家常便饭。互联网在一天内的流量分布极不规律,家用网络中,夜间 8 时至凌晨 1 时的网络利用率,最高可达凌晨时段的数十倍。而运营商的末端网络基础设施大多不可伸缩,如一个小区能承载的最大网络带宽,建成后一般难以扩建,而如果留足冗余,按照每日峰值流量建设网络基础设施,会导致设备总体利用率过低,明显不是一笔划算的账。

因此,家用宽带中签约速率一般并非独享,在网络高峰期,小区内总带宽利用率达到同日内较高水平的情况下,就会出现网速不达标或是延迟出现明显抖动等不良体验。在这种场景下,哪怕末端局域网接入设备性能再强,由于上层网络可用带宽不足,上网体验也会受到明显影响。

光纤入户后,网络流量首先被光猫处理,因此,光猫的 WAN 口、LAN 口性能,以及其自身的处理能力,也可能影响家用网络的表现。

目前,大多数家庭的宽带签约带宽低于一千兆,因此在光猫之下,路由器和接入设备本身,一般在互联网接入上不会造成瓶颈。但如果你有 NAS 等局域网传输需求,路由器和终端设备则将共同决定局域网内传输速度的上限。

更贵和更好:家用路由器选购指南

打开购物软件,搜索「无线路由器」,Wi-Fi 6 听起来很先进,Wi-Fi 7 看起来更极致;3000 Mbps 的性能似乎很够用,5000 Mbps 似乎有些「战未来」。要想挑选到适合自己的家用路由器,我们要先从「读懂命名」开始。

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家用路由器的型号通常由字母和数字组合而成,这些命名并非随意设计,而是由「Wi-Fi 协议标准 + 理论最大无线总速率」构成。字母部分(如 N、AC、AX)代表支持的 Wi-Fi 协议标准,数字部分(如 300、1200、1800)代表该路由器在理想条件下的最大无线总速率,单位为 Mbps。

型号命名Wi-Fi 协议标准理论最大无线总速率对应 Wi-Fi 代际
N300802.11n300 MbpsWi-Fi 4
AC1200802.11ac1200 MbpsWi-Fi 5
AC1900802.11ac1900 MbpsWi-Fi 5
AX1800802.11ax1800 MbpsWi-Fi 6
AX3000802.11ax3000 MbpsWi-Fi 6
AX5400802.11ax5400 MbpsWi-Fi 6
BE6500802.11be6500 MbpsWi-Fi 7

值得注意的是,「最大无线总速率」并不指某场景下的理论最高无线速率,而是「路由器支持的各个频段下的最大速率的总和」。一台无线路由器可能同时支持多个频段,例如,一台 AX9000 路由器的「9000」指的就是它在 2.4 GHz、5 GHz 等所有频段下各自理论速率的总和,真实无线速率往往远低于这个数值。

也就是说,根据命名,你已经可以推测出一台路由器支持的 Wi-Fi 协议标准以及它的支持频段。然而,看懂命名以后,你面对的仍然可能是「茫茫机海」。

无线路由器市场可选品牌众多。不同品牌在信号表现、带机量、系统体验、甚至是稳定性上都有褒贬不一的评论。

奥维云网 2024 年的数据显示,家用路由器市场中,小米、华为、普联(TP-Link)、中兴是头部玩家,还有华硕、新华三、腾达、荣耀、京东云等稍小众的品牌在尾部虎视眈眈,通过特色卖点占据独特生态位(如京东云的 PCDN 收益)。另外,报告中没提到的锐捷、Ubiquiti、Cudy、iKuai,也都有各自的忠实用户。

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如果你不关心路由器的特色功能,只是想要简单上网,选择几个头部品牌的旗舰产品或次旗舰产品大多数都不会翻车。

由于 6 GHz 在国内没有开放给 Wi-Fi 使用,没有 320 MHz 频宽的支持,导致 Wi-Fi 7 并不「满血」。但尽管如此,目前新上市的终端设备已逐步开始支持 Wi-Fi 7,如果价格合适,Wi-Fi 7 路由器可能会是一个不错的「战未来」选择。

因此,如果你在纠结是选 Wi-Fi 6 还是 Wi-Fi 7,如果预算充足,我的建议是「买新不买旧」。

大户型的烦恼:组网方案如何影响上网体验

无线路由器发射的信号,特别是在 5 GHz 等较高频段上传输的信号,会极大地受到水泥钢筋等墙体的影响。此时,一台无线路由器可能无法满足全屋上网需求,「组网」的需求应运而生。

目前家庭常见的组网方案包括 Mesh、AC/AP、FTTR 等。

Mesh Wi-Fi 是一种通过多个节点(主路由和若干卫星节点)协同工作的无线网络系统。这些节点可以通过无线或有线方式互联,形成一个统一的无线网络。换句话说,你购买多台支持 Mesh 组网的无线路由器(一般需要相同品牌),将其通过有线或无线方式连接并进行配对设置,就可以同时由多台无线路由器提供同一个无线局域网的接入。连接任何一台路由器,都相当于连接上了与主路由相同的网络。

AC/AP 方案则相对更复杂。这一方案源自企业级无线网络,由 AC(无线控制器)统一管理多个 AP(无线接入点)。AP 通过有线方式连接到交换机,而 AC 负责所有 AP 的配置、管理和漫游控制。比如,你在许多商业中心里看到的白色的吸顶面板设备,大概率就是 Wi-Fi 的 AP。

FTTR(Fiber To The Room,光纤到房间)则是许多运营商喜欢推销的高成本方案。FTTR 是指将光纤直接铺设到每个房间,由主光猫、分光器、从光猫(或 AP)等设备组成,实现全屋每个房间都能获得光纤级的网络接入。相较于 Mesh 等传统组网方式,FTTR 通过分光器和从光猫,在家中每一个接入点都设置一套光猫和路由器,相当于是把 Mesh 的每一台卫星节点都配了一个光猫,使其可以脱离其他路由器而独立工作。

一般来说,Mesh、AC/AP、FTTR 三种方案的成本逐级递增,大多数 Mesh 方案在千元上下,AC/AP 方案成本翻倍,FTTR 成本可能相比 AC/AP 方案再翻倍,但也都取决于最终接入点的数量。

就作者个人经验而言,对于许多可能只是「较大」户型的家庭,Mesh 方案足矣应付全屋覆盖场景。鉴于传统的 AC/AP 和 FTTR 都需要在装修阶段预埋网线,后期升级可能不便,如果运营商正在向你推销 FTTR 组网方案,不妨先评估一下自己未来是否真的有这一需求。

进阶操作:旁路由与软路由

随着现在路由器厂商开始往路由器系统里塞越来越多的功能,许多家庭的主路由其实已经可以实现非常丰富的玩法。但借助软路由硬件作为主路由或是旁路由,则解锁了家庭网络的更多玩法。

比如,企业网络中可以使用爱快(iKuai)系统的旁路由或主路由,完成带宽管理和高级的上网行为管理。家庭网络中,可以使用 OpenWrt 或是基于 OpenWrt 的 iStoreOS 安装丰富的插件或 Docker 镜像,将 NAS 等存储服务器或是网盘挂载到局域网,亦或是安装 AdGuard Home 进行局域网内的 DNS 管理和广告域名的拦截,实现近似「家长控制」的效果。

单从定义来看,旁路由(旁路网关)是一种网络配置方式,指在主路由器旁边接入一台额外的路由设备,这台设备不直接连接互联网,而是通过主路由器访问网络。而软路由是指利用通用计算机(如 PC、服务器、开发板、虚拟机等)配合专业路由软件(如 OpenWrt、LEDE 等)构建的路由器系统。其本质是将传统路由器的功能转移到软件与通用硬件平台上。

从网络拓扑图来看,旁路由其实是一个「网关」。在主路由和旁路由共存的情况下,一般主路由负责连接光猫和承担 DHCP 分发 IP 的作用,但 DHCP 下发的网关和 DNS 服务器都是旁路由,那么局域网内其他设备的网络流量,就都可以先经过旁路由,再由主路由传输至光猫。

也有一种连接方式,将软路由硬件作为硬路由上层、光猫下层的网关,称为「软路由主路由模式」。在这种模式下,软路由负责 DHCP、流量管理等所有核心网络功能,原有的硬路由则切换为 AP(无线接入点)模式,仅负责 Wi-Fi 信号覆盖和有线交换,不再参与路由和拨号。

当然,如果你恰好是重度发烧友,家庭网络的拓扑结构完全可以按照实际需求 DIY,适合自己的就是最好的。

写在后面

1987 年 9 月 14 日晚上,北京计算机应用技术研究所的王运丰、维尔纳·措恩(Werner Zorn)教授等人,发送一封内容为「Across the Great Wall we can reach every corner in the world」(越过长城,走向世界)的电子邮件到德国卡尔斯鲁厄大学。这封电子邮件最终花费将近一周才被送达,但中国和世界的互联由此拉开帷幕。

1994 年 4 月 20 日,中国科学院计算机网络信息中心通过一条 64K 国际专线,实现了与国际互联网的全功能连接。这一专线连接了北京中关村的国家计算与网络设施(NCFC)与美国 Sprint 公司,从此中国成为国际互联网协会(ISOC)认可的第 77 个成员国家,正式进入互联网时代。

1999 年秋天,ADSL(非对称数字用户环路)宽带开始在中国正式商用。随后几年间,宽带资费逐步下降,2005 年,全国宽带接入用户达到 3735 万户,首次超过拨号用户,宽带成为主流家庭上网方式,中国在此时进入了「光猫进万家」的信息高速路时代。2008 年,中国宽带接入用户规模跃升至世界第一,宽带接入用户近亿户。

2013 年,「宽带中国」战略发布,明确提出到 2020 年固定宽带家庭普及率达 70%,五年后,中国家庭宽带普及率从 2012 年的 37% 增长到 54%,光纤宽带渗透率达到 42%。光纤入户技术的大规模铺开,使中国成为全球宽带发展最快、规模最大的国家之一。

截至 2024 年底的数据显示,中国固定宽带的中位数下载速率已达 275 Mbps 左右(根据 Speedtest Global Index 数据,排名会浮动)。这一速度在全球范围内属于第一梯队。可以说,中国的家用宽带接入速率绝对不算慢。然而,网络拓扑相关的知识,要去到大学的计算机相关专业的「计算机网络」专业课程才会教授,义务教育阶段的家庭网络常识,仅限于了解什么是 WAN、LAN、什么是 Wi-Fi。

家庭组网可以是一件很简单的事情,在运营商日常的推销电话中「嗯」一声,签约后师傅就会上门帮你完成从光猫到路由器的一条龙安装服务。

同时,家庭网络和企业网络一样,也拥有近乎无尽的优化空间和可玩性。

曾经有朋友问我,自己想要在家里抢演唱会门票,有没有什么可以让网速变得更快的方法。我大费周章向他介绍了延迟和网速的区别与联系,还附带科普了每个运营商的网络区别和跨网体验后,最后 TA 和我说,「不用了,我用手机流量把票抢到了」。

如果你也不想被宽带合约绑架,为什么不去看看 CPE 呢?

评论

  1. Avatar of springwood
    Macintosh Safari
    2 月前
    2025-5-07 14:09:19

    木建房子就没有组网的苦恼,一台路由器能覆盖两层房子的每个角落。蓝牙也能顺利穿墙。

  2. Avatar of AptS:1547
    Macintosh Safari
    2 月前
    2025-5-04 7:35:21

    在哪里都要推销你的 cpe (恼

    • Avatar of 别为馒头
      博主
      AptS:1547
      Macintosh Chrome
      2 月前
      2025-5-04 12:04:58

      没拿钱 并非推销)

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