文章目标:提高局域网内十倍传输速度,百兆(10MB/s)至千兆(100MB/s)。
文章重点:具体环境,解决思路和实现效果。稍微附带一些威联通配置 LEDE 软路由系统的记录。
一、基本环境
现在用的 PC 与 NAS 之间是通过一个百兆路由传输数据的,互拷速度太慢,白白浪费了千兆接口。大致的网络拓扑如图 1:
图1 origin
这个千兆光猫是自带路由功能的,NAS 与 PC 直接接到光猫上就解决问题了,但是它们之间的距离很远,两条长网线不仅奢侈而且拓展性差。所以用一条网线连接光猫与路由,以路由为局域网核心,再用网线连接路由这两个设备,其他移动设备都无线连接路由而不是光猫。这是最初的网络结构。
二、软路由
我第一个想到的方案是 NAS 作为软路由,PC 与 NAS 直连。不用增加设备,还省下一个路由器,更 NAS 本身就有实现这个的便利。完成后的网络拓扑如下图 2:(这个图描述的不好理解)
图2 naslede
我使用的 NAS 是 QNAP 威联通 TS-453Bmini,双千兆网口,支持虚拟机、Docker 等。所以会比较方便的实现这样的方案,一个网口作为 WAN 口连接光猫进行外部通讯,另一个网口作为 LAN 口内部连接 PC;内部使用虚拟机运行 LEDE 软路由系统。
图中的 NAS 与 LEDE 各自标记了两个局域网 IP 地址,第一行是光猫 DHCP 下发给它们的 IP 地址,第二行是在 LEDE 软路由下我给它们设置的固定 IP 地址。这些地址都是可改的,方便理解这样写。
这样 PC 通过 192.168.1.1 就可以访问光猫的管理页面,192.168.10.1 等就可以访问 LEDE 的管理页面,192.168.10.2 等就可以访问 NAS 的管理页面。而手机等移动设备连接到光猫的路由,通过 198.168.1.2 也可以找到 NAS,存取数据。
完美跑满局域网千兆。同时也跑满运营商提供的百兆宽带,之前都是 80~90Mbps。效果如图 3:
图3 result
威联通配置 LEDE 记录
这里简单记录下我配置软路由时遇到的重点。
推荐 【BIGDONGDONG】#110 NAS 摇身一变成路由丨 QNAP 虚拟机安装软路由系统 LEDE[1] 视频,但是其中的 ISO 镜像步骤麻烦了,不必配置 PE 等内容,参考这篇史上最简单的 QNAP 安装 OPENWRT / LEDE / KOOLSHARE 等的路由系统[2]文章。需要用心思考 IP 地址的配置,因地制宜!
① QNAP 配置虚拟交换机时,一个实体网络适配器作为 WAN 口,IP 地址动态,不开启 NAT、DHCP 服务。其他实体网络适配器作为 LAN 口,IP 地址固定。
② 设置完端口后可能会中断一会找不到 NAS,跳转到新地址,请等待一下,切换速度没那么快,这一点坑到我自己了。
③ 相关 IP 推荐设置,具体都是可以换的,作为参考:
新网段为 192.168.10.x。如果网段设置为 192.168.1.x,会与光猫有冲突。
A. 网卡 1 设置为 WAN 口,自动获取 IP(上层路由的 DHCP 会设置)。
B. 网卡 2 设置为 LAN 口,固定 IP 为 192.168.10.2,网关地址是 192.168.10.1。
C. 将网络适配器的系统默认网关修改为网卡 2。这时的结构如图 4:
图4 nasip
D. PC 固定 IP 为 198.168.10.3,其默认的网关和 DNS 都填 198.168.10.1,如图 5。
图5 pcip
E. LEDE 内,ipaddr 为 198.168.10.1,同时需要注意 WAN 口与 LAN 口的 eth 是否正确,WAN 为 eth0,LAN 为 eth1。如图 6。
图6 ledeconfig
完成。这部分着实学习了一把计算机网络。
NAT:Network Address Translation,网络地址转换。用于转换 IP 地址,将内网 IP 地址转为可在公网(外网)使用的 IP 地址。常用的是多个内网 IP 对应一个公网(外网) IP。
DHCP:Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议。用于分配 IP 地址,给内网设备分配 IP 地址。
VLAN:虚拟局域网。
桥接:LAN 口与 LAN 口。路由:WAN 口与 LAN 口。
OpenWrt:运行在嵌入式设备的 Linux 系统。
三、交换机
虽说 NAS 作为软路由的方案不仅千兆目标完美达成,而且还成功实践了很久的软路由想法,但是这个方案是有问题的。
一是没有完美发挥软路由的优势,软路由丰富的功能只有 PC 能够享受到,手机端等设备没有办法。这个的解决方案是,将光猫由路由模式改为桥接模式,由软路由来拨号上网,再增加一个 AP 来完善无线功能,设备就都走软路由这里了。其中最大难点是将光猫改为桥接模式,需要拿到超级管理员密码,各地不同。
二是 PC 上网时 NAS 需要保证运行正常,很大的限制,存储和上网是两码事情,NAS 应该专注存储安全,路由的事情让路由去做。再次思考后,将百兆路由替换为一个五口千兆交换机解决问题,若有软路由的需求则在光猫和交换机之间再进行拓展。最后的网络拓扑如图 7:
图7 final
之后升级计划的网络拓扑如图 8,如果有更高的要求,还可提高到万兆:
图8 upgradePlaning
整个过程对网络加深了理解,需求推动拓展。
参考资料
[1]【BIGDONGDONG】#110 NAS摇身一变成路由丨QNAP虚拟机安装软路由系统LEDE: https://www.bilibili.com/video/BV1Lt41167As?t=292
[2]史上最简单的 QNAP 安装 OPENWRT / LEDE / KOOLSHARE 等的路由系统: https://blog.csdn.net/weixin_45919616/article/details/103445238