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光猫、路由器、交换机到底怎么连接?

作者:胖子阅读 —

很多人家里都有光猫、路由器,甚至还有交换机,但真正问起来:

  • 光猫到底是干什么的?
  • 路由器是不是必须有?
  • 交换机应该接在哪里?
  • 光猫自己都有 Wi-Fi 了,为什么还要买路由器?
  • 光猫能不能直接接交换机?

很多人并没有完全搞清楚。

家庭网络看起来复杂,但只要理解一句话:

光猫负责把运营商的光纤网络接进家里,路由器负责让家庭设备上网,交换机负责扩展更多有线网口。

把这三个设备的职责弄清楚,家庭网络基本就不会接错了。


一、家里的网络是从哪里来的?

现在绝大多数家庭宽带,都是光纤入户。

也就是说,运营商会把一根光纤拉进家里:

运营商网络

    │

    │ 光纤

    ▼

   光猫

但是电脑、电视、路由器使用的并不是光信号,而是我们熟悉的以太网电信号。

所以光猫最基础的作用,就是把光纤中的光信号转换成家庭网络能够使用的以太网信号。

从这个角度来说,可以把光猫理解为家庭网络和运营商网络之间的入口设备。


二、光猫到底是什么?

光猫一般也叫:

ONU

ONT

它通常有:

光纤接口

LAN 网口

电话接口

IPTV 接口

Wi-Fi

现在运营商提供的光猫通常已经不只是光电转换器了。

很多光猫本身还集成了:

PPPoE 拨号

路由

NAT

DHCP

防火墙

Wi-Fi

所以从功能上来说现代光猫往往已经是一台 光猫 + 路由器 + 无线 AP 的一体化设备。

这也是为什么有些家庭只有一个光猫,也可以正常上网。


三、既然光猫能上网,为什么还需要路由器?

很多人会产生第一个疑问:

光猫自己都有路由功能和 Wi-Fi,为什么还要买路由器?

答案很简单:不是必须买。

如果家里面积不大、设备不多,而且对网络要求不高,那么完全可以:

光纤

 │

 ▼

光猫

 ├── Wi-Fi → 手机

 ├── LAN → 电脑

 ├── LAN → 电视

 └── LAN → 交换机

这样一样可以正常上网。

但现实中,很多家庭还是会额外购买路由器。

主要原因并不是没有路由器就不能上网,而是运营商光猫的路由和 Wi-Fi 功能往往只是够用。

例如可能存在:

Wi-Fi 覆盖一般

无线性能一般

CPU 和内存较弱

并发连接能力有限

管理功能较少

固件限制较多

而独立路由器通常可以提供:

Wi-Fi 6 / Wi-Fi 7

Mesh

2.5G 网口

更强 CPU

QoS

VPN

IPv6

VLAN

家长控制

更丰富的网络管理功能

所以很多人会选择:

光猫

 │

 ▼

独立路由器

让光猫负责接入运营商网络,让路由器真正负责家庭网络。


四、最常见的家庭网络应该怎么接?

最常见的连接方式是:

运营商光纤

     │

     ▼

   光猫

     │ LAN

     ▼

路由器 WAN

     │

     ▼

路由器 LAN

     │

     ▼

   交换机

然后交换机再接:

客厅

卧室

书房

电视

电脑

NAS

AP

完整结构就是:

运营商

  │

  │ 光纤

  ▼

┌───────┐

│ 光猫  │

└───┬───┘

    │ LAN

    ▼

┌─────────┐

│ 路由器  │

│  WAN    │

└────┬────┘

     │ LAN

     ▼

┌─────────┐

│ 交换机  │

└─┬─┬─┬─┬─┘

  │ │ │ │

  │ │ │ └── NAS

  │ │ └──── 书房

  │ └────── 卧室

  └──────── 客厅

这也是目前最容易理解的一种家庭网络结构。


五、WAN 口和 LAN 口到底有什么区别?

路由器一般有两类接口:

WAN

LAN

WAN 可以理解成:连接上一级网络。

例如:

光猫 LAN

   │

   ▼

路由器 WAN

而 LAN 是:连接自己管理的局域网设备。

例如:

路由器 LAN

   │

   ├── 电脑

   ├── 电视

   └── 交换机

所以正常家庭网络通常是:

光猫 LAN → 路由器 WAN

路由器 LAN → 交换机

这两个方向不要弄反。


六、交换机到底有什么作用?

交换机是家庭网络中非常简单的一类设备。

假设路由器只有 4 个 LAN 口,但是家里有:

电视

电脑

NAS

游戏机

三个房间网口

AP

明显不够用。

怎么办?

加一台交换机。

例如:

路由器 LAN

    │

    ▼

  交换机

 ┌──┼──┬──┬──┐

 │  │  │  │  │

PC NAS TV AP 卧室

所以交换机最核心的作用就是扩展同一个局域网中的有线接口。

它一般不会负责:

PPPoE

NAT

DHCP

宽带拨号

这些通常还是路由器的工作。


很多老教程会写:路由器要接交换机的 Uplink 接口。

对于现在绝大多数普通交换机来说,通常已经不需要特别这么做了。

比如一台 8 口交换机:

1

2

3

4

5

6

7

8

通常任意一个接口都可以接路由器。

例如:

路由器 LAN → 交换机 Port 1

Port 2 → 客厅

Port 3 → 卧室

Port 4 → NAS

Port 5 → AP

都没有问题。

因为现代交换机通常支持:

Auto MDI/MDIX

设备会自动识别网线连接方式。

所以对于普通家用交换机,通常不需要再纠结所谓专用 Uplink 口。


八、光猫能不能直接接交换机?

答案是:可以。

前提是光猫工作在路由模式。

例如:

光纤

 │

 ▼

光猫

负责:
      PPPoE
      NAT
      DHCP

路由

 │

 ▼

交换机

 │

 ├── PC

 ├── 电视

 ├── NAS

 └── 房间网口

这种结构完全可以正常运行。

因为此时光猫已经承担了路由器的职责。

所以:

光猫 + 交换机

在很多家庭中完全可行。


九、那为什么很多人喜欢光猫桥接?

如果光猫工作在路由模式:

运营商

 │

 ▼

光猫

 │

 ▼

路由器

如果路由器自己又开启 NAT 和路由,就可能形成:

运营商

 │

 ▼

光猫 NAT

 │

 ▼

路由器 NAT

 │

 ▼

设备

这就是常说的:

双重 NAT。

普通上网通常问题不大,但是对于:

端口映射

远程访问

游戏联机

NAS

自建服务

可能会增加复杂度。

所以很多喜欢折腾网络的人会选择:

光猫桥接

此时光猫只负责光纤接入和光电转换。

然后:

光纤

 │

 ▼

光猫 Bridge

 │

 ▼

路由器

 │

 ├── PPPoE

 ├── NAT

 ├── DHCP

 └── Firewall

让自己的路由器负责真正的网络管理。


十、所谓超级管理员登录的是谁?

很多教程经常提到光猫超级管理员。

这里登录的是光猫的管理后台。

例如可能是:

192.168.1.1

192.168.0.1

192.168.100.1

通过高级管理员账号,可能可以配置:

桥接模式

路由模式

PPPoE

VLAN

IPTV

VoIP

DHCP

TR-069

Wi-Fi

但是需要注意,光猫后台和路由器后台是两个完全不同的东西。

例如:

光猫:

192.168.1.1

路由器:

192.168.2.1

那么你访问:

192.168.1.1

进入的是光猫。

访问:

192.168.2.1

进入的是路由器。

两台设备是相互独立的。


十一、光猫超级管理员并不等于代替拨号

有一种常见说法:进入光猫超级管理员后台设置之后,就不用拨号了。

这种说法并不准确。

真正的逻辑是,如果光猫工作在:

路由模式

那么可以由光猫本身完成:

PPPoE 拨号

所以电脑和路由器不需要再次拨号。

但如果光猫工作在:

桥接模式

那么:

光猫

并不会完成 PPPoE。

而是由后面的:

路由器

使用宽带账号和密码拨号。

所以真正决定谁拨号的不是超级管理员账号,而是光猫采用桥接模式还是路由模式。


十二、光猫有 Wi-Fi,为什么路由器还要发 Wi-Fi?

原因主要还是覆盖和性能。

光猫通常安装在:

弱电箱

入户门

墙角

柜子

特别是很多家庭把光猫直接塞进金属弱电箱。

但是 Wi-Fi 最怕的就是:

金属

承重墙

距离

遮挡

于是可能出现:

弱电箱

   │

   │ Wi-Fi

   ▼

████ 墙

     ████ 墙

          ████

              卧室

最终卧室信号很差。

而无线路由器可以摆在:

客厅

房屋中心

电视柜

走廊

Wi-Fi 覆盖自然更好。

所以即使光猫自带 Wi-Fi,很多人仍然会关闭它的无线功能,然后使用:

独立路由器

Mesh

AP

负责无线覆盖。


十三、路由和 Wi-Fi 是两回事

这一点非常重要。

很多人会把:

路由器

和:

Wi-Fi

完全画等号。

但严格来说,它们是两件事。

路由器主要负责:

路由

NAT

DHCP

防火墙

PPPoE

而负责提供 Wi-Fi 的设备,本质上叫:

AP

Access Point

无线接入点

只是普通家庭路由器通常把:

路由器

交换机

AP

防火墙

全部集成在一个盒子里。

所以大家才习惯把:

路由器 = Wi-Fi

但企业网络里往往会拆开:

路由器

   │

   ▼

交换机

   │

   ▼

AP

十四、更标准的家庭网络长什么样?

如果家里面积比较大,或者准备使用 NAS、家庭服务器、监控、智能家居,那么可以采用更加规范的结构:

运营商光纤

      │

      ▼

┌──────────┐

│   光猫   │

│  Bridge  │

└────┬─────┘

     │

     ▼

┌──────────┐

│  主路由  │

│ PPPoE    │

│ NAT      │

│ DHCP     │

│ Firewall │

└────┬─────┘

     │

     ▼

┌──────────┐

│  交换机  │

└─┬─┬─┬─┬──┘

  │ │ │ │

  │ │ │ └── NAS

  │ │ └──── PC

  │ └────── AP

  └──────── 各个房间

如果房子比较大,还可以:

交换机

 │

 ├── 客厅 AP

 ├── 主卧 AP

 └── 书房 AP

这样不同区域都有稳定的 Wi-Fi。


十五、最后用四句话记住

以后再看到:

光猫

路由器

交换机

AP

只需要记住下面四句话。

光猫

把运营商的光纤网络接进家里。

路由器

负责家庭网络怎么上网、怎么分配地址、数据往哪里走。

交换机

负责扩展同一个局域网里的有线网口。

AP

负责提供 Wi-Fi。

所以一个比较标准的家庭网络,本质上就是:

光纤

 │

 ▼

光猫

 │

 ▼

路由器

 │

 ▼

交换机

 │

 ├── 有线设备

 └── AP

      │

      ▼

    Wi-Fi

把这张图理解之后,再去学习:

Mesh

软路由

旁路由

VLAN

PoE

AC + AP

NAS

家庭服务器

都会容易很多。

因为这些东西,本质上都只是在这张基础网络拓扑上不断增加新的功能而已。