家庭基础万兆网络——最简单的方案

家庭基础万兆网络——最简单的方案

最新进展:在仅调整一个参数后,已经达到万兆传输速度。如图,主力台式机和主力nas间,通过万兆软路由连接,使用iperf3测速达到总计1.09GB/s,即9.37Gbit/s的传输速度。


以下为原文

  1. 如果关心功耗、传输速度、CPU瓶颈等问题欢迎评论咨询
  2. 前言

家中目前有

书房主力台式机1台:华擎 Z390 太极ul,自带一个万兆网口,Win10系统

客厅nuc1台:播放高清,nuc8i5beh,带1个m2、1个雷电3.0接口

主力nas:Z370平台,win10系统,硬盘不RAID

下载nas:蜗牛星际C双,J1900CPU,硬盘不RAID

入户光纤200M移动,已布置好超5类/6类线(混合),若干无线网络端。

原主力路由是小米的R3P,有三个不满意的地方,其一是在主力nas和蜗牛星际同时下载,网络卡爆,客厅的NUC无法正常播放高清电影;其二是,用主力台式机访问主力nas的资源(smb共享),只要解压文件,就卡爆,甚至远程桌面连接都会失去响应;其三是不满足于局域网内100MB/s的传输速度,毕竟nas可是6个硬盘,理论上讲,我在主力机上访问A盘,不影响主力nas同步蜗牛星际里的文件,但实测产生较大影响。

网络拓扑图

2.目标、问题

(1)解决两个nas设备下载时,全网卡顿的问题

已查明是路由性能不足,造成的卡顿

(2)解决主力机多线程访问两个nas的问题

(3)提升内网传输速度,主力PC和主力nas间达到万兆通信。

以上两个问题均是被千兆网局限,注意,只需主力PC和主力nas间达到万兆通信即可,其余设备没必要达到万兆,但可以留升级接口,以便未来升级。

3.解决方法和思路分析

(1)交换机方案:需交换机一台(450元),3张光口网卡(200一张)、家中布成品光纤线(100元左右)、2台新路由3矿渣(65一台,做无线ap)

受B站UP主羊老水(ID:老水TV)影响,交换机是一个考虑在内的方案。万兆交换机目前只能捡服务器垃圾,4光口万兆+24千兆交换机在老水群里只要450元左右,功耗50W,据其介绍,性能不错。

优点:全捡垃圾的话,价格够便宜,方案预算在1300左右

缺点:需要布光纤线,对于新装修的家庭比较友好,但是对于已经布好RJ45网线的极其麻烦,需要保证你心理清楚光纤多模、单模,动手能力至少达到冷接光纤头水平。且噪声比较大,交换机只能放在阳台,无形中增加布线难度。解决不了问题(2)。

(2)软路由方案:软路由一台(淘二手或者旧机器组装,700元),2张电口网卡(270一张),2台新路由3矿渣(65一台,做无线ap)

受B站UP主司波图(ID:司波图)影响,软路由组万兆网络也是可行的。但是我个人建议软路由、nas分开,ALL in One除了功耗可能有些优势外,你需要对硬件兼容性、Linux很熟悉,无形中抬高了万兆网络的门槛。那台式机做软路由有没有门槛?照着百度做,基本没有门槛。

优点:完美利用家庭布线。完美利用Z390太极ul的万兆网卡,如主板不带万兆网卡,需要再加一张。软路由性能够,玩法多。方案预算1400左右,3张网卡的话1700左右。

缺点:500元淘到合适的机器有点难度,需要一定的DIY能力和硬件知识储备。

(1)、(2)对比,我选择了方案(2)。

4成本

软路由配置:华硕b250m-a(闲鱼150元),奔腾G4400T(280元),杂牌ddr4 8g(150元),傲腾16g,atx to dc 电源模块100元,总计700元左右

华硕b250m-a,图片来源太平洋电脑网

选这块主板,主要考虑到2个m2.可以外接一个pcie x4的插槽,便于以后扩展。另外,b系列主板比同等z系列更节能,考虑到软路由是7x24小时开机,每一瓦TDP都尽量争取。电源采用DC模块,在低功率下转换效率高于同价位ATX电源。

万兆网卡(电口):Intel x540-T2,捡的DELL服务器垃圾,购于TB上图中水印的店,老板人很好,解答问题很全面。网卡风扇噪声稍大,可以拔掉风扇线,也可用扎带绑一个静音的9cm风扇上去。

5效果

网卡在win10下,需要联网安装驱动。在LEDE - KoolShare openwrt里,能直接使用

这就是INTEL芯片万兆网卡的好处,如果是博通、AQ的芯片,可能需要安装对应驱动。

最终的解决方案图示

最终,主力PC与软路由10G连接,主力NAS与软路由10G连接

主力PC与软路由10G连接
主力NAS与软路由10G连接

软路由的管理界面也正确显示出2个10G网口

速度测试:主力PC的10G网口通过软路由到主力NAS

(1)主力PC的SSD to 主力nas HHD(10G)

ssd向nas的HHD拷贝

(2)主力PC的SSD to 主力nas SSD(10G)

ssd向nas的ssd拷贝

6.不足之处

(1)和大部分万兆玩家一样,对拷无法达到1GB/s+的速度,根据目前来看,受影响的因素可能是软路由的中转性能、接口MTU值、WIN10 SMB协议的传输效率这三个方面,下一步需进一步排除。

(2)服务器拆机的万兆网卡噪音较大,主要原因是板卡上的3cm风扇,可以拔掉该风扇,然后如图示拆一个4pin的cpu风扇,插在主板sysfan接口。

总体上3个目的都达到了,目前一切正常使用中。欢迎讨论,可以友好咨询、避坑。

编辑于 04-07