家庭内部局域网规划小技巧之ip规划
在开始讲解前,我先通俗易懂的和大家说些基础知识。
局域网:相对于局域网这个名词还有个叫广域网(你可以直接看成就是互联网了)。从名词我们可以知道,局域网指的是某种局部范围内的网络,那实际上,这种划分仅仅只是某种习惯性的称呼罢了。在实际网络世界中,你不因该去区分什么局域网或广域网。就像我们生活中的电力网络一样,所有连接在一起的电路都是在同一个网络内。你可以把你所在的家庭的网络看成是一个局域网,它相对于外面的网络就是个局部区域。你可以把你小区看成是一个局域网,它相对于整个行政地区就是个局域网。你可以把你的城市或省份地区看成是一个局域网,它相对于国家就是个局部网络。你可以把我们国家看成是个局域网,它相对于世界互联网,就是个局部网络。这样说你应该对什么是局域网有了大体的认知。
ip:Internet Protocol的缩写,字面解释就是英特网协议。这里多了两个名词。一个是英特网。注意,这里我说是因特网,不是互联网。那它为何不能直接叫互联网呢?那是因为,互联网这个名词也是人们的一种象征性拟词。它从字面理解就是相互连接在一起的网络。那英特网之所以被称呼成互联网,就是因为,英特网作为一种普遍全球应用的联网方式,它实际上是由许多小局域网构成的,这些局域网之间的互通互联最后形成的更大网络被形象的称作互联网了。那这里请注意,英特网并非是全球仅有的通信网络,你过去常见的电话,它就是一种更早期的通信网络。所以,不要把英特网直接和互联网画等号,英特网可以说是一种互联网,但互联网不是仅指英特网。第二个名词,协议。协议就是字面表述的意思,一种共同认可并遵循的约定、规则。那什么是英特网协议?它的出现目的和意义就在于,让许许多多的小局域网最终共同依据一个同样的规则去完成通信。就像我们的语言一样,你用自己的家乡话和世界其它地区的人直接沟通,未必能成功,因为对方必须能够听懂你的话,但是如果你用英语去和世界其它地区的人沟通,你的成功率就提高了,因为英语在许多地方是流通语言。如果你用一个比英语更加流行的语言去和世界其它地区的人沟通,那你的成功率又会提高。但是,这其中你会发现,你很难找到一个能够全世界通用的语言,走哪和任何地区的人都能百分百完成沟通的。那早期的英特网,为了解决网络中通信(沟通)的障碍问题,在一开始就制定了相关通信规则,在执行过程中,慢慢有了现在大家都认可的ip规则。这其中的故事很多,有兴趣深入了解的,可以去查阅相关发展历史。这里你就简单按我上述的去理解就行。有一点还需要简单和你明确,那就是在当前英特网中,并非只有ip一个协议标准在执行,还有许多协议应用于各种场景中。仅用于通信(在计算机世界中就是数据传输)的就不止tcp、IP这两个。当然,你只是想在家手机上上网内部共享个视频,没必要去了解这些“多余”的信息。
那么我们今天要讲的家庭内部局域网规划小技巧之ip规划,讲的就是我们家庭内部小网络的ip地址的规划。这里多了个“地址”二字。那什么是ip地址呢?它你完全可以理解成是我们住所门牌号一样的东西。在英特网中,根据这个门牌号可以找到目标,这样好方便“邮差、快递员”把你想要传递的东西顺利传递给对方。那门牌号大家都见过,你把它拆下来安到别人家门口行不行,当然可以,只不过下次美味的外卖要送到别人那去了罢。如果你住的地方拆迁了怎么办?是不是还要按原来的布局再盖新房子呢?那肯定不是了,那新房子建好后,市政又会开始新的“IP规划”,市政会重新分配门牌号给新的房子使用,方便你下次成功收到美味的外卖。这么说,那这个ip地址是可以折腾的,它是可以改变的。那么在我们计算机领域,这个改变ip地址的操作,就叫作ip配置或ip规划。ip规划是从大的局面去说,而ip配置则是具体到某个设备上的IP地址设置。
科技发展,计算机网络技术被应用到生活中的方方面面,不可避免的出现了家庭化的小型局域网。设备少的家庭,面积不大的,可能也就一台电脑,再多几个人的手机需要上网。一台无线路由器一丢,接上可能就能直接开始正常使用了。但是,面积再大点时,这时候发现信号不好,又买了个无线路由,也接上了,可能你到另一个有信号的路由附近时,为了继续顺利上网,会重新连接到新的路由器上。如果你只是手中的设备(手机、笔记本、平板)想要单独上个网浏览些网页或看看视频,那没什么问题。但是,如果你有进阶的需求出现,比如家里阳台边的房间笔记本电脑要拷贝个文件到书房的台式机里,你第一个会想到的是拿个u盘搞定!大家都知道u盘有容量这个限制,你手上的u盘或移动硬盘都有个容量大小在那。按照你的方案用u盘拷贝,可能对于小文件它没有什么太大的弊端。但是,如果这个文件很大,大到拷贝到u盘里就需要一个小时。你再拷贝到u盘后再拿到书房去拷贝进书房电脑,又花了半小时到一小时,那就我现在说到的这些,你已经为拷贝文件这个简单的事情,在时间上有了投入。假设,我想在卧室床上用平板看个阳台笔记本里下载好的高清影片,那是不是也得拿着平板去阳台房间花点时间先拷贝后再开始看呢,这无疑是时间的浪费,之所以说浪费,那因为有更好的技术手段,可以为你节省这些时间。这里讲到了时间问题。那实际的没有合理规划的网络中你还会遇到其它问题,例如阳台笔记本连的是阳台房间路由器,而卧室平板连的是卧室路由器,你简单的去共享文件后,会发现,这两个电脑之间搜不到对方。这其中的原因就是ip地址的问题。你每次网购时填写的地址,肯定会先填写至少那个城市名称,然后区县名称,然后你小区名称,然后才是你的家的门牌号。这里面,我们可以看出,快递员想要找到你家,他可以根据你填写的收货地址来一层层的缩小范围,最终找到你家。这是快递员可以直接上门,他可以直接走到你家时的情况。但是如果你是个单位,可能快递员不方便进去,他只能把快递送到门口传达室保安那。如果保安热心,它会拿到办公室给你,如果保安没这么做,那快递必须在传达室等你亲自来拿。在网络通信中,你从笔记本发出的任何信息数据会在无线路由器里处理,无线路由器会根据路由配置,来把你的数据继续往下传递。如果它(笔记本连着的这台无线路由器)想把数据传递给卧室的平板,那需要经过谁谁呢?在你未做ip规划的情况下,需要经过上一级具备数据交换能力的设备去转发,一般就是如电信这些运营商给你安装的光猫(光猫:一种光信号为载体的网络信号调制解调器。现在应该都是用光猫了)。
现在我们要停下,我们先来说说上面出现的几个新名词:交换、路由。先说路由,路由二字你可以直接理解成路径的经由,就是网络中数据传输的路径和经由哪里了。路由器的主要功能就是负责根据配置好的路由信息去转发数据。路由信息包含了自己路由器设备本身连接的设备的网络门牌号信息,以及它外面所连接的网络设备的门牌号信息。对于家庭,运营商一般通过路由器(光猫)的wlan(广域网接口)来连接运营商的内部网络设备。然后路由器的lan(局域网接口)接家里内部的其它设备。猫(调制解调器)的功能是重新组织线路里传输的信号格式,然后转化成计算机普通网络信号格式,以方便其它标准网络设备去使用这些数据信号。你手机上网时,你发个微信消息给朋友,消息会先到无线路由器,然后无线路由器把它发给光猫,然后光猫发给运营商那边,然后一路按照路由信息,直至你发的消息到你朋友微信上为止。你朋友这时回了一条消息给你,那他的消息会一路转发到你家的光猫上,然后光猫能够做到什么地步呢,它只能能够把信息根据已经建立的通信连接(就是通道)传递给光猫自己内部连接的对应设备上,那这时,就是你手机所连接的无线路由器了。然后,无线路由器收到信息后,再根据连接(通道),把消息最终传递到你手机的微信里。
交换又是指什么。在计算机网络中,早期有利用设备和设备之间直接连接传递数据的,后来发展出了连接更多设备的方法。但最终都无法实现无限的连接扩展。为了解决这一问题,在新的网络传输协议中,出现了转门负责转发数据的设备,这个设备普遍被称作“交换机”。它的工作就是和字面一样,交换数据的机器。根据什么来交换?基础的也是根据ip地址。实际网络传输中并非只是ip地址在参与运作。这里我们不能去多说。别的你们先不要去了解,那些只会让你一团糊。
随着网络技术发展,慢慢的运营商送的(没送记得叫运营商免费送,花钱照顾他生意了,一个光猫还要让客户自己掏钱就太过分了)光猫变成了综合功能设备,它除了具备自身调制解调器的功能外,还包含了,路由器、交换机的功能。在现有常见路由器中,几乎都包含了交换机模块。你看到的路由器上那么多接口,实际上就是交换机模块。它让一台光猫或无线路由具备了更强的数据交换能力。当然内部的软件系统也会提供更全面的管理配置功能。这里讲到交换机,我们还需要知道一点,你可以不用懂很具体的,但是有一点你可以、必须明白。那就是这些网络设备在收到数据后,他们应该要做到什么地步算点到为止?从人的办事合理性出发,你联系另一个公司或单位要得到什么协助时,当然不是你自己亲自去对方内部找人,肯定是通过对方的对外联系窗口(办公室或行政、前台部门电话等)先告知需求,然后对方自己再去内部帮你连线对吧。正常工作中,你也只会直接和自己的直属下属联系沟通对吧,不会跨层级去操作。在以太网(以太网是一种联网规范,它并不含有范围信息,和广域网、互联网、局域网的概念不能混淆在一起)初期,就制定了相关数据传递规则,路由器和交换机一样的,它们只把数据传递给直接和自己连接的设备,不管是有线形式还是无线形式。其它层级范围(区域)的传递工作由其它层级设备去完成。这就决定了我们刚提到的卧室连卧室无线路由的平板无法搜索到阳台房间连阳台房间无线路由的笔记本电脑的情况出现,当然这是在你没有做ip规划情况下才会发生的。
接下来,我要和大家正儿八经,开始讲讲我个人认为大家能够在看过这些文字后,用很短时间就能实现家中所有设备互通互联的操作。上面的文字并非废话,虽然篇幅有点长,但是看过上面讲解后,再往下看操作讲解,你会清晰明白,自己每一步在干什么。

1、请运营商来安装宽带。装好后,家里可以上网了。你家多了一个盒子,那个盒子是光猫。它可能连无线路由功能都有了。这里,如果你家面积很小,就50平米以内,那可以请宽带安装师傅直接把光猫给你安装到一个家中地理位置比较居中的位置,方便各个角落都有无线信号顺利上网。在小面积的家庭中,其实你不用再往下看太多,就送的这个光猫的无线功能够你用了。没必要折腾。你无非就是多一步操作,配置下dhcp(光猫内部提供的ip地址自动分配服务,在电脑和手机平板端叫ip自动获取功能)。为什么要配置dhcp你往下看就知道了。
2、ip规划,很多计算机专业的人看完上面的内容会想,通过配置子网掩码不就得了。对的,但是不完全对。子网掩码的配置可以扩大以太网内ip搜索得范围,掩码你可以看作是一个围栏,它围的范围内的东西,都可以实现互联互通对话。这里的实现是仅需要该层级已经直接连接的交换设备就行了。如果你连的就是光猫,那光猫就是该层级直接连接的设备。但是,如果你修改了路由设备的掩码,那你需要在每个入网设备上去配置对应足够通信的掩码范围。而每个设备厂商的默认出厂配置中,掩码又是仅有一个段的,也就是三个255开头的。并且,基于网络管理出发,这种配置方式对普通人来说要求偏高了。就连我专业人士都嫌弃麻烦。掩码的诞生也并非为了解决我们现在提到的问题。所以,我们可以借助其它方式来简单快速实现互联互通。
我们要做的ip规划很简单,就是把固定ip和自动分配的ip划分开,把原本几个无线路由器下面的设备直接弄到同一个网络中来,也就是扩大光猫的连接能力,让它直接连接管理更多的设备,让它直接把笔记本中的电影共享给平板观看。操作很简单。
首先,家里会出现的联网设备包括:电脑、手机、平板、手表、闹钟、空调、冰箱、电视、台灯、窗帘、门禁、窗户、热水器、游戏机各种家电设备。这里面哪些可以用ip地址自动获取dhcp服务(或只能用自动获取)呢?像空调,这种傻瓜设备,就给我丢dhcp那边去,还有一些不会存在数据共享传递的家电,如冰箱、台灯这些,都可以丢dhcp里头去。然后固定ip给谁呢?给电脑、手机、平板、手表这些智能终端设备,它们存在文件的传输操作。
又停下了。我们先说说什么是固定ip,什么是动态ip。固定ip就是在使用过程中,始终使用的ip地址,而动态ip则是每次进入网络后,由路由设备分配给你的临时ip地址。这个临时ip存在租期,租期满后,会被释放,然后用过的ip地址会分配给其它设备使用。什么算用过,你离开这个网络时,就算你离线了,这时候ip就可能马上被释放了。如果新设备来了,就很可能分配给新设备去使用了。在实际生活中,电脑这类的设备都有应用软件,很多应用软件通过ip地址去运作的,如果你ip地址一直在变动,那无疑你用这些软件时很麻烦,每次得去重新配置连接到另一个设备上。这时固定ip就很方便了。要知道固定ip地址在运营商那可是非常值钱的,一般用于商业,没有普通家庭用户回去购买固定ip地址服务。而我们家庭内部的固定ip地址是免费的。因为,这个固定ip地址仅仅只在你家里内部可以使用,相当于是你自己给自己提供的特殊服务。
那么,我们开始配置这个ip规划,这些操作都是在光猫上完成的。你可以不用光猫来完成,用独立的无线路由器来完成,但是那样做,在遇到bt这类需要映射端口的软件时,你就会头疼了,而且效率会很低甚至无法正常使用。
首先统计下家里需要固定ip的设备有多少,我们从1号ip开始去分配(有网络信息安全需求的人,自己去学习下相关技能再进行ip配置,没有说一定要从1开始分配),例如统计需要用到固定ip的设备有10台,那统计时你要预留一些空间给以后可能新增的设备,避免下次再进路由器去修改配置的麻烦。一般预留10个很多了。那我们这里就把192.168.1.2到192.168.1.21分配给固定ip设备去用(192.168.1.1一般来说留给光猫自己用,有安全需求的可以自己随便改。2到21就是正好20个,10个用了,10个预留)。然后,剩下的你可以都分配给自动分配ip的设备去用。那在路由器(光猫)的dhcp配置页面,你就设置起始地址为192.168.1.22,结束地址如果是192.168.1.254就不用改了,如果你很变态,很小气,出于网络安全考虑,可以把结束地址也改了,需要多少给多少(22到254实际有200多个ip地址,你基本家里不可能买这么多设备,稍后254253这些还可以倒推着给无线路由器去用)。比如我就需要10台空调,那就结束地址设置成192.168.1.32,23到32,10个ip。这样配置完,你再重启路由器(或光猫)。这时那些阿猫阿狗设备就会自动连接到192.168.1.23至32之间的ip段中去了。然后你再慢慢给那些电脑平板去设置固定ip。设置好后,不用你再做任何多余操作,以后基本不会变化,除非你做了什么会使ip改变的事,例如上网不行你点了修复,或你重装了系统。如果你对上面的IP数字有意见,那可以浪费点ip,直接192.168.1.1给光猫,然后固定的从192.168.1.20开始到192.168.1.30,然后dhcp的从192.168.1.31到192.168.1.254,这样可以治疗你的强迫症。
这里没有对实际操作展开解说,像怎么进路由器(光猫)、怎么配置电脑的ip、怎么配置手机的ip等等,这些操作因设备不同,操作也有区别,你们可以另外去补课来完成操作。都不会复杂,绝对比你上手新电视遥控器要快!

上面是教你如何配置路由器中的ip地址段的使用,下面我们讲讲如何通过配置额外的独立无线路由器实现所有设备同在一个网络内,而不需要你去折腾子网掩码。
也很简单,进入这些独立的无线路由器管理配置页面。找到工作模式的页面。以华硕的为例,你们看看截图,基本上各家的字眼都差不多,h3c这类瞎整的厂商会把名字改了,例如ap模式,h3c直接叫成中继模式。而事实上中继和ap两码事,两种完全独立的体系。看截图,认真看下面的小字体注释内容:

(1)无线路由器模式:就是最最常见普通的无线路由工作方式,就是无线路由器wlan口接光猫lan口,然后你手机连无线路由直接上网了。在这个模式下,你可以使用完整的厂家给你的所有特殊功能,例如防病毒,家长控制,黑白设备名单列表,信息过滤,各种骚操作。但是,对于像我这样专业人士,这些都用不上。有的像黑白名单可以在光猫上去实现。所以,无线路由器,你不要买太高端的,就信号强就行,基本都带上述几种工作模式。这些特殊功能如防病毒等等都是钱在里头,没事不要吃饱去花这个钱。它防病毒,但是防的效果够不够你用,我估计你不会放心交给它去办。

(2)无线接入点AP模式:这个模式也是我们现在要用到的。在这个模式中,这个无线路由器它实际只是一个无线的接入设备而已了,ip由上一级设备,也就是光猫去完成。由于这种模式的工作特性,当然很多如防病毒功能,它是无法起作用了。也并非厂家小气才在这些模式中去除这些额外功能,而是实际上,它们无法继续正常工作了。我们在光猫那边配置好dhcp后。这里直接把家里所有的无线路由器改成AP模式就行。待会还会说到中继模式,你可能需要继续往下看。我说全部改成ap模式是有规划安排的,因为在条件允许时,你可以在无线路由器和光猫之间布线来连接光满和无线路由器,这样可以最大程度发挥路由器的高带宽能力,可以最稳定的传输数据,基本可以最大程度去利用有线链路的带宽,可以最大限度保留设备应用的无线传输能力。把无线路由器改成AP模式后,重启无线路由器,这时手机平板、空调冰箱等设备连入该无线路由器后,就是由光猫那边去管理ip地址了。改成该ap模式时,还需要你在重启无线路由器前做个简单的无线路由器这边的配置。就是给ap分配个ip地址,你可以直接把192.168.1.254给它用。然后dns可以不用设置,如果要就填进去。因为dns信息也是由光猫来提供了。也就是电脑端的dns服务器地址要填光猫的ip地址:192.168.1.1。第二台无线路由器就可以一次往前倒推,第二台可以分配192.168.1.253给它用,以此类推。反正用不完。这里说下,你手机或电脑设置了固定ip,但是你又没有在光猫上做规划,可以上网吗?有时可以,可以的前提条件是,你设的固定ip当前没有被分配出去,ip同名就是ip冲突!ip冲突在ip规范中是不允许的,就像你家不可能和隔壁邻居是同一个门牌号一个道理。脑残的市政会把身后一百米的建筑还标记成前面大马路的。配置完ap的ip后,再配置下正常的wifi名字、密码这些就行了。就可以重启无线路由器了,然后正常使用了。电脑平板这些设备ip设置就是192.168.1.x(2到21自己挑个用,这些数字根据你自己统计的实际设备数量在变动的,你务必认真看完上面的长篇大论),然后掩码255.255.255.0(默认的),然后网关192.168.1.1(光猫),然后dns192.168.1.1(光猫)。

(3)中继模式:这个模式不建议用,它工作时,无线路由器通过WiFi信号和可以上网的其它wifi无线路由器直接连接,它就是一种不需要在光猫和无线路由器之间布线的ap方案。但是它消耗的是无线路由器自身的带宽能力,日常无线路由器的无线模块也容易因符合高而老化更换。只有在实在不方便布线的情况下才选择这个模式。中继一般不用于直接连接最终终端设备(电脑手机平板等等),它仅仅就是起到字面意思,中继转发数据而已,就是把一头的设备数据转发给另一头的设备。你可以把中继看成是电源延长线或usb延长线一样的作用和效果。它延长了wifi信号距离。h3c上的ap功能就是叫“有线中继”。

(4)无线桥接:这个模式你可以看作是ap的反过来用的布局。ap是把光猫拿去广播成wifi信号。而无线桥接模式则是把你电脑拿去广播,然后通过wifi信号去连接到可以上网的路由设备上(光猫)。这里细心的小伙伴会发现了。这种模式必须要求啥?要求光猫得有wifi功能,如果你光猫没有wifi功能,你还得加个wifi给它来和这个无线桥接通信。而且,你认真看小字注释,华硕这家伙,还只能把有线的设备给广播wifi出去,所以我上面没打手机和平板。实际家庭中基本用不到桥接模式。当然桥接模式在某些特定的大型会议场所是可以用到的。
(5)AiMesh节点:这个模式应该是华硕特有的,但是其它如h3c也有自己的名称,反正功能都差不多。这个模式时,每个子(新)无线路由器,会自动与现有的主无线路由器去配对连接,然后实现wifi信号的扩展。需要特别关注的一点是,这个模式下,它比我们前面提到的传统的ap模式要更先进,更方便。ap模式中,你在家里游走时,一样到了没信号的地方要再连接到当前信号强的无线路由器上,实际使用过程中你不会需要去输密码,因为手机电脑这些设备都会记住密码自动重新连接。唯一问题就出现在,这种游动情况下,你切换到新无线路由器时,会出现短暂因连接到新无线路由器而出现的断网现象,对于那种没有断点继传功能的app,那就会令你非常“法克油”了。而,在AiMesh模式环境中,手机或笔记本或平板这些设备在游走时,进入另一个无线路由器范围内时,会立刻切换连接到新无线路由器上,不会出现断网现象。为啥我没首先教你们使用这个模式呢,因为这个模式在很多无线路由器上压根没有。所以它不能作为广谱去推广。

你可能觉得我们还会继续讲,然而,实际上我已经全部讲完了。要需要讲那么多,可能我就偷懒不讲了。就这么简单,两步操作,完成家中ip地址规划。在实际使用过程中,文件共享、流媒体播放、远程控制等基于ip的应用都非常方便。我这种有线ap模式,可以给你提供最大带宽,在传输大文件时,你就会感受到它的优势了。这里推荐在部署线路或设备时都采用千兆规格。因为万兆太贵,包括电脑端网卡也很贵,而且手机平板这些没万兆能力,没必要。千兆带宽下,你已经可以实现110兆每秒的数据传输了,比许多u盘要快了。110兆什么概念,就是当前几乎所有高码率视频可以在你家局域网内在线播放了(再高码率的视频你也不好下载到),不需要你拷贝到播放设备上来。想象下,如果你家电视网口是千兆的,直接在85寸上看漫威,那是种什么体验。如果电视不是,那个笔记本接电视,那不香吗?晚上趟床上直接平板看4k不爽吗?这些app方面的应用自己去搞定,这个教程主要不是讲这些的。哈哈。其实我已经很偷懒了,在发这个教程前我一直想怎么能简单说明白一些基础概念,刚在写的过程中,我还是偷懒了。但是我想,算目前网络上讲的比较细致的了。哪怕你不懂计算机,看完也有个印象在。

