家庭Wi-Fi组网指南

大家好 , 我是蜉蝣君 。本期我们来探讨一下无线路由器的工作模式和组网方式 。
话说在远古时代 , 我出差亚非拉时总是有一种焦虑感 , 唯恐入住的酒店或者宿舍没有网络或者没有Wi-Fi , 因此必随身携带插线板 , 网线和一个便携式路由器 。近几年发现Wi-Fi几乎已经无处不在了 , 这套装备也逐渐蒙上了厚厚的尘土 。
这个便携路由器 , 直接插上网线啥都不用管就能用了 , 家里也曾使用过的多款路由器 , 大部分也都是直接插上电源 , 用手机简单配置下就成 。至于用的是啥工作模式和组网方案 , 并没有特殊关注 。
近期 , 我拿出了尘封已久的便携路由器研究了下 , 发现事情并没有那么简单 。为了达到更好的覆盖效果 , 路由器之间可以灵活组网 , 有多种工作模式 。了解了这些原理之后 , 在家庭网络覆盖规划时 , 就能做到成竹在胸 。
下面 , 正文开始 。
 
一. 两个基本概念 
1.1 SSID
SSID的全称是Service Set Identifier , 翻译成中文就是服务集标识 。这个概念看似高大上 , 其实就是Wi-Fi信号的名称 。

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无论在哪里 , 只要用电脑或者手机一搜 , 必然能看到一连串的Wi-Fi SSID以及它们的信号强度 。这些Wi-Fi信号可以是加密的 , 也可以是不加密的 。
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这就是SSID的核心功能:将一个无线局域网(WLAN)分为几个需要不同身份验证的子网络 , 每一个子网络都需要独立的身份验证 , 防止未被授权的用户进入本网络 , 一般的家庭组网都会设置密码 。
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一般的双频路由器都可以把2.4GHz和5Hz这两个频段分为两个SSID , 但这可能会造成困惑 , 经常出现连接2.4GHz频段的SSID , 难以切换到5GHz的情况 。因此很多路由器也支持双频合一 , 系统自动设置信号切换门限 , 用户无感知 。
 
1.2 网段
 
局域网内的每个手机或者电脑都有一个IP(Internet Protocol , 网络层协议)地址用于相互通信 , 我们常见的格式(IPv4)由32位0或者1组成 。
32位二进制IP地址的格式大体如下:
11000000101010000000000000000001 , 可是这看起来一点都不直观 。
于是我们把它分为四段:
11000000.10101000.00000000.00000001 , 这还是不够直观 。于是我们把它转换为十进制:192.168.0.1 , 这下终于看着顺眼多了 。
为了方便管理 , 我们把IP地址分为两部分 , 网络前缀和主机地址 。网络前缀标识了一个网络 , 也称为网段 , 主机地址用来标识该网络内部的每一台设备 。
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如上图所示 , 该地址前三段的“192.168.0”为网络前缀 , 最后一段的“123”为主机地址 。最后的主机地址中8位二进制数字的范围是0~255 , 0和255作为特殊用途 , 实际可用的范围是1~254 。
子网掩码用一连串的1来表示IP地址中哪些位是网络前缀 。在上图的例子中 , IP地址的前三段24位都是网络前缀 , 掩码标记为
11111111111111111111111100000000(不用数 , 24个1) , 同样分为4段再转换为10进制 , 就是255.255.255.0 , 也可以附在IP地址的后面 , 写作192.168.0.123/24 。
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同一网段内部的设备可以相互通信 , 不同处于网段的设备 , 需要通过路由器的路由功能进行转发才能互通 。家庭网络中的设备不多 , 在组网时建议尽量让所有设备处于同一网段下 , 方便相互访问 。
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上图仅用网线连接的PC电脑来作为示例 , 实际上每个网段都可以通过有线或者无线方式来接入 , 设备也不限于电脑 , 手机 , 音箱 , 摄像头 , 门铃等可以联网的设备都是可以的 。


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