为什么目前高端WiFi6路由器只给1个或2个2.5G口?
admin
2023-09-23 20:02:10
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我昨天刷到一个话题“为什么2022年主流Wi-Fi6路由器只给一个2.5G LAN口?”。

挺有意思的问题,其实这个老铁们只知其一不知其二,大路就写个专题给大家解读解读。

我们知道路由器有多个网口,一般华硕的5个、其它一般4个。

其中1个是Wan口,其余为Lan口,那么路由器的Lan口本质是交换机,所以路由器里面都有一个交换机模块;而早前的百兆路由器连交换机模块可能都没有,直接SoC就搞定了。

那么这就是成本,所以为什么以前你买个AC1200这种“千兆路由器”结果全是百兆口。

为什么要说这个呢?

既然提到了交换机模块,那么其实可以引申出来两个话题,搞明白这个你就搞明白了:

  1. 为什么路由器有交换机模块?
  2. 为什么SoC也可以当交换机用?

你引申不出来没关系,大路给你划重点了,首先要搞清楚第一个问题:

为什么路由器有交换机模块?

大路去找一张图,一张路由器SoC设计图:



如上这是BCM4912的哥哥4916,其实BCM4912一般称之为青春版,哈哈。

大路给图上标记了①②③④,方便来介绍,简单解读下:

可以看到中间的核心BCM4916有很多分支的线,线上面还有博通的其它芯片;如果线到功能没有芯片标识SoC直接原生支持,这样就很好理解了:

  • BCM4916原生支持1个10G网口(实际上BCM4912也支持1个10G);
  • 同时BCM4916还支持最大4个千兆口(但是背板带宽不是8Gbps);
  • 如果还需要额外的2.5G网口需要额外的BCM50991来支持。

那么大路举个栗子

比如红蜘蛛GT-AX6000有两个2.5G网口,其中一个自然是BCM4916直接支持的(10G也可以向下兼容2.5G和千兆);而红蜘蛛另外4个千兆口自然也可以直接SoC内部就走了,不需要额外的交换机模块;但是红蜘蛛有2个2.5G网口,所以又得额外增加一个BCM50991这样的芯片才满足额外的2.5G网口

另外我们可以发现华硕很多型号的2.5G网口并不能你想定义成Wan就定义成Wan,想定义成Lan就定义成Lan;比如有一些网友就希望把红蜘蛛的2个2.5G网口都当Lan使用,一个接PC、一个接NAS,感觉省个交换机。

要搞清楚这个我们再看一张图:




同样,这也是BCM4916的简图

可以发现再上面“Ethernet ports”部分都在一个框架内,说明设计上网口都是在一个框架下,你想怎么定义其实都是可以的,它本身就可以互联互通。

那么可以得出一个结论:华硕是故意不让你弄2个2.5G的Lan口

那么为什么华硕限制了呢?

如果让我来解读,我可以解读为“愉快才刚刚开始,你特么就想结束了?”



两个方面,比如我前面说到一个词叫“背板带宽”,比如一个5口千兆的正经交换机它的背板带宽通常基准为10Gbps,怎么来的呢?因为千兆口上行+下行各1Gbps,所以每个口2Gbps*5=10Gbps。

但是我们这里的路由器的SoC的主要工作不是交换机,所以这个工作属于副业,能做,但是不强。

不是说你拿一个BCM4916就无限制的给它堆2.5G或者10G的芯片,你堆上去了单口可以跑,但是多口吧跑不上去;跑上去了其它功能就会被限制,所以就没法愉快。

当然不管是BCM4916还是青春版BCM4912肯定是可以跑10Gbps的,但华硕就不给你定义2个2.5G的Lan口。

因为要持续的愉快就得上2.5G的交换机,就这么简单,这就是第二个方面,叫基本盘。

我再举个荔枝啊

如果我们把SoC拿来这么倒腾,可以起到兴奋剂的作用,但是伤身体;如果我告诉你还有一种兴奋剂其实就是钙片,但是它里面有一种不伤身体的东东可以让你的脑子以为它是兴奋剂,而且有相同的功效,功效上还要强劲一些,并且居然特么的不伤身体,而且还便宜,你要不要?关键不但爽到了还可以顺便补个钙,你要不要?

这就是2.5G交换机啊

交换机的东西我写过,可以参考:

里面也包含了2.5G的交换机,还有简单网管交换机等。

其实简单说,交换机可以给你充足的背板带宽,而路由器的SoC给不了你充足的。

作为局域网里面的路由器

路由器的主要作用就是给你分配IP地址和路由表,顶多再给你绑定下MAC地址。

具体的数据交互完全可以由交换机来做或者使用5G芯片来无线传输,与有线的交换机网络联动。

而且可以更快、更强、打满、完整的满血性能。

我们就拿红蜘蛛或者AX86U来举个例子,86U有1个2.5G口,可以定义为Wan也可以定义为Lan,通常我们一般用来做Lan,因为我们的上游运营商通常目前只给我们1Gbps的互联网带宽,且上行通常不高于100Mbps。

网络是水桶原理,端到端的端口基于最小的来吞吐:

如果我们拿2.5G交换机接路由器的千兆口,那么到上游的带宽吞吐仅为上下2Gbps,达不到上下5Gbps。

所以作为交换机,2.5G的交换机肯定是上联2.5G的Lan口,这样:

  • 2.5G交换机接的2.5G的NAS的数据
  • 就可以让上游的路由器无线传输上支持2.5G
  • 而2.5G交换机连接的2.5G设备都可以基于2.5传输

但是还是水桶原理,举个例子

我们有ABC三个设备,A为2.5G的NAS,B和C为2.5G的PC,都直连1个2.5G交换机。

  • B独立访问A,可以获得完整的上下行5Gbps传输;
  • C独立访问A,可以获得完整的上下行5Gbps传输;
  • 但是B和C同时访问A,只能B和C叠加获得完整的上下行5Gbps传输


如上图,实际上2.5G的传输并不能达到理论速度,端到端都会有损耗,一般能跑到上面的2.34Gbps就不错了。

折合速率就是大约290MB/s

也就是说B上传一开始跑290M/s,C也开始上传,那么B自然会减速,最后B和C叠加的上传为290M/s。

B上传到A,可以290M/s;如果C下载A的数据,一样也可以290M/s,因为双工上下分别2.5Gbps。

但是都上传或者都下载,肯定只能是叠加290M/s。

所以其实只要有交换机的存在,路由器就不可能有超过2个2.5G的设计,除非他脑子瓦特了。

路由器可以提供2个10G的网口,但是一定不会超过3个,除非你那是软路由。

软路由的设计就是3个或者4个2.5G网口,它的定位和工作方式不同,所以有这样的需求和场景。

我特么又举个例子

比如以华硕的八爪鱼Pro也就是AX11000 Pro为例,它有1个10G网口,可Wan也可Lan。

要利用这玩意,如何玩呢?

首先要么准备一个多2.5G+10G的软路由(这个目前貌似没有),要么就多个2.5G的软路由。

如果你跟电信关系好,从网维那边给你开了两条2.5G的网络过来。

你可以利用4口的2.5G软路由来实现

  • 两个2.5G做Wan
  • 两个2.5G做端口聚合,下联
    • 一个2.5G多口+一个或多个10G的交换机,这有卖的
  • 双Wan都拨号
    • 2个2.5G聚合,对接2.5G多口混合交换机聚合
    • 那么软路由到交换机是5Gbps传输
    • 利用10G的网口下联八爪鱼Pro的10G口(做Wan)

但是这样没有意义,因为八爪鱼的其它Lan口也就是千兆,它的无线5GHz虽然是4804Mbps但这是4个空间流;而我们终端的手机、笔记本最大只有2个空间流,所以又特么水桶原理,最大只有2402Mbps,还要考虑损耗。

除非你的笔记本插2个WiFi6网卡,然后两个选中右键“聚合”,但是有意思吗?

你直接买个10G交换机,把PC换成10G网卡,笔记本上USB转5G网口就完事了。

所以我说了,只要有交换机的存在,路由器就特么的不可能超过2个2.5G或10G网口。

因为不管是玩家还是厂家,都带了脑子,只有不懂的、半懂又懂的才会认为路由器应该有3个或者更多的2.5G或者更多的10G网口;那是核心网管,学校用的、运营商用的,几百万一个你去买吧。

除了政策前置要求他们要做冗余,他们才可能买2个核心路由,如果核心防火墙比这个玩意便宜,他们用脚投票都会买防火墙来代替路由而不是买路由,这是成本和生产力决定的。

生产力一样,自然选择成本低的。

没什么大道理,这玩意又不贵,如果你的客厅主路由是红蜘蛛或者AX86U PRO

客厅你要放两三个2.5G的NAS,你就客厅整一个上面这种或者5口的。

  • 路由器2.5G接2.5G交换机
  • 2.5G交换机其中一个口回程到弱电箱再接2.5G交换机
  • 弱电箱2.5G交换机到房间
  • 如果房间有多个2.5G需求那么房间加1个2.5G交换机
    • 然后节点2.5G的Wan接交换机
    • 你的PC和其它2.5G设备接交换机
  • 就完事了,家里局域网所有的设备都是2.5G网络

你看上述已经很折腾了,无非也才特么的3个2.5G交换机,加起来都没超过1800块钱。

加起来都没红蜘蛛贵,也就比86Pro贵点,但是这是三个设备啊

为什么2.5G才是主流

因为硬盘传输的缘故啊,你的PC或者笔记本可以上读写6G/s的固态,但是你的NAS大容量存储不会上全固态啊。

虽然华硕有一款支持4根M.2固态插槽,但是你会插满吗?

讲实话很多人做RAID5都要考虑浪费了一块硬盘,一个16T就是1800多啊

而单块企业级硬盘读写撑死了280MB/s,还远远没超过前面2.5G的290M/s。

如果你做了RAID5无非也就达到800M/s的加速读写而已,你上个万兆交换机就完事了。

仅此而已。

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