最近有小伙伴跟我说,他就已经升级称200Mbps的光纤入户,光猫已经换成了相应级别的产品,路由器也按照我说的升级为千兆级的,但为什么自己上网却仍然只有100Mbps级别的速率?事实上这个问题的是因为他所用的网线并非超五类或者六类的千兆线,而是百兆级的普通五类线导致的,这个瓶颈影响了他的网络体验。

其实类似这样的问题不在少数,虽然对于熟悉网络组建的玩家,这种“低级错误”基本是不会犯的,但是在日常生活中确实有不少人有碰上类似的问题,“为什么我换了那么贵的路由器上网却还是这么慢”,相信听过身边的人这么问的玩家不在少数。而今天我们就跟大家讨论一下,说说到底该怎么做才能不会碰上“换了路由却没有改善网络体验”的尴尬。

网络组建遵循木桶理论,短板决定你的网络体验

我们来看一个大家都很熟悉的理论,那就是“木桶理论”,简单来说就是一个水桶无论有多高,它盛水的高度取决于其中最低的那块木板,因此“木桶理论”也称为“短板原则”。

008ednc20170721 常见的家庭上网结构

我们的网络组成实际上也是遵循木桶理论的,简单来说就是我们的网络体验,是由组成网络的所有部件中,效能最低的组件决定的。以一般家用环境而言,用户需要上网就必须首先从网络运营商获得网络接入线路,例如直接入户的光纤线路等,然后通过运营商提供的设备如光信号调制解调器也就是俗称的“光猫”等进行数据转换,再通过家庭局域网的路由器或者交换机分流到各个设备中使用,大体的结构如上图所示。

而在这四个层级的组成中,光猫之前的部分就是我们常说的“外网”是由运营商提供的,这部分的组成决定你的上网速率上限;而而光猫以及后续的设备则允许是我们常说的“内网”,这部分的组成决定着你对“外网”速率的利用程度,以及内部局域网各个设备相互访问的速率。

WAN外网:直接决定你的网络接入速率,慢了肯定不行

外网决定着我们上网速率的上限,因此想要提升上网体验,提高外网接入速率是最直接的。现在主流的外网接入方式大体有三种,一种是以电话线为载体的ADSL,从硬件组成来看与早期的电话拨号上网类似,但接入速率可以达到12Mbps的水平,在早几年是主流的外网接入模式,但是现在正在被光纤入户逐步取代;第二种则是网线直接入户,常见于各种小区宽带以及城中村宽带,这种接入模式往往比较考验网络供应商的“良心程度”,接入速率从10Mbps到100Mbps不等。

009ednc20170721 集光猫与路由器于一身的天翼网关,其提供千兆LAN接口可以确保网络组成无速率瓶颈

第三种则是目前正在主流化的光纤接入,需要使用光猫进行光信号与电信号的转换,接入速率10Mbps起步,最高可达千兆级水平,目前比较常见是20Mbps、50Mbps以及100Mbps级别的光纤接入,部分地区正在推广200Mbps接入。相比于早些年的主流的ADSL,光纤接入在接入速率上可以说是翻了10倍甚至是上百倍。

不过光纤接入的速率虽然快,但它是需要通过光猫将光信号转为电信号后,才能接入到用户的局域网当中,因此对于使用光纤接入的用户来说,光猫的性能就是上网体验中的第一块木板,只有光猫的性能满足光纤接入的要求,方能将接入速率上的优势发挥出来。

ADSL以及网线接入也有类似的限制,不过前者目前已经陆续退出市场,而后者的限制则主要在网络提供商方面,用户基本无法自行决定和调整,这次我们就不做深入讨论了。

LAN内网:决定你的外网利用率,多数瓶颈都在这里

如果用户只有一台电脑需要上网,那么内网的构成就很简单了,只需要使用一条网线连接光猫和PC的网络接口即可,此时只要确保网线的速率上线以及网卡接口的速率大于等于外网接入速率,即可享受最大化的网络体验。

然而在移动设备大放异彩的今天,这样的状况已经很少存在了,因此绝大部分的家庭还需要配置一台路由器来进行网络分发,把一个外网接入分流给不同的设备使用。 这个分流方式可以分为有线和无线两种,首先我们从有线网络说起。

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有线网络是已经存在了很长时间的局域网也就是内网构成模式,目前主流的是百兆级和千兆级网络,两者的结构基本一致,通常都是由带交换机功能的路由器、网线以及接入的客户端设备三部分组成。有线网络基本支持全双工模式,即数据首发可同步进行,而且有网络响应速度快、数据传输延迟低、抗干扰能力强等优点,因此在这个无线设备已经步入主流的今天,有线网络也依然是网络组建首选的主要原因。

从目前的主流应用来说,百兆级局域网可以满足百兆光纤接入的需求,但是如果用户已经升级成更高级别的外网接入,如文章开头小编的小伙伴那样,使用200Mbps接入速率的外网,那么只有100Mbps速率的百兆级局域网肯定是不行了,会形成传输速率上的瓶颈,这时候你就需要使用千兆级局域网了。

由于局域网的速率同样遵循“木桶理论”,网络速率是由组成部件中性能最低的组件决定,因此用户想要组建千兆网络,就必须选用带千兆交换机的路由器、千兆级网线(超五类或以上级别)以及带千兆LAN接口的客户端设备。文章开头的小伙伴虽然已经升级了路由器,电脑上的网卡也是千兆级的,但由于连接所用的网线只是百兆级的五类线,所以最终他只能享受百兆级网络的待遇。

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而无线局域网的组成实际上与有线局域网类似,只是网线变为了WiFi信号。

主流手机WiFi信号速度实测

与网线类似,WiFi信号同样会根据种类的不同而提供不同的速率,目前主流的有802.11n和802.11ac协议,前者提供的速率是150Mbps起(频宽40MHz),后者则是433Mbps起(频宽80MHz),可以根据MIMO的级别提升,如2x2 MIMO即可达到理论速率翻倍的效果,例如支持2x2 MIMO和802.11ac标准小米手机6可以支持最高866Mbps的理论速率。

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不同设备的WiFi接入速度不同,但是只有实际速率大于等于外网接入才能够体验最快的上网速率

不过WiFi网络相比有线网络还是有一定的不足,例如其仅支持半双工模式,同一时间只能单向数据传输,信号也容易受到外界的干扰,稳定性、网络响应、网络延迟等方面都无法和有线网络相提并论,实际速率往往只有理论速率的50%甚至更低,而且如果网络不支持MU-MIMO的话,那么路由器同一时间只能向一个设备发送或接受数据,当接入无线设备比较多的时候,就可能会引起网络堵塞的问题,极度影响网络体验。

因此对于无线网络而言,想要不形成体验上的瓶颈,不仅需要高速率的无线连接,如802.11ac级别的WiFi等,而且我们还需要多频段分流以及MU-MIMO等技术的辅助,尽可能地改善网络环境。以我们的经验而言,百兆级的光纤接入,目前802.11n级别的网络已经不再合适,802.11ac级别的WiFi网络算是基本需求;如果你已经升级至200Mbps光纤接入,那么802.11ac甚至是2x2 MIMO级别的802.11ac网络则是必备的,这样才不会性能网络体验上的瓶颈。

总结:单纯更换路由器不一定可以改善网络体验,必须整体升级才有明显提升

综合上面的内容,我们可以得出以下几条结论:

1、想要提升网络体验,提升外网接入的速率最直接,但是要注意调制解调器的性能是否跟上;

2、调制解调器到路由器之间的线路,要大于等于外网接入的速率,这样才不会性能传输上的瓶颈;

3、同理路由器到各个网络客户端设备之间的线路,同样要在速率上要大于等于外网接入的速率;

4、对于无线WiFi网络,我们可以通过多频段以及MU-MIMO等技术来提升改善网络体验;

5、有线连接仍然是目前最可靠、速率最稳定的连接方式;

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只有网络组成相互配合,你的高速网络才能真正发挥作用

不难看出,想要获得100%速率的网络体验,我们不仅要有一个可靠的外网接入,而且内部局域网也必须不存在速率上的瓶颈。网络设备往往是成套的配置,单纯提升其中一部分的性能,未必会给你的网络体验带来明显的提升,只有各个组成都同步提升,方可让你的网速有飞一般的提升。

(来源:超能网)

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