网线光纤一起穿!满足未来10年万兆需求的家庭网络布线规划指南中国移动郑州分公司

所以,新房子装修,网络规划等同于水电改,一定要提前提上日程,并下大力气进行完善的设计规划和施工。

户型

上图是我的户型图以及线管的分布情况。

弱电箱一共有6条线管,其中2条是运营商的入户预埋光纤,估计可能是三大运营商三选一以及广电;书房1条线管,客厅沙发旁1条线管用于座机,客厅电视柜处4条线管(这4条线管其中2条通往弱电箱,另外2条通往主卧,开发商给的说法是怕直接从主卧到弱电箱太长不好拉线),主卧2条线管至客厅而不是弱电箱。你可能发现了,没错,次卧是没有预留网线线管的,真的就缺那一根线管的钱吗?

随着SSD在PC的完全普及,以及按照网络发展的趋势来看,千兆有线的传输速率已经逐渐开始成为瓶颈。近一年来我们可以看到,台式机主板上集成的网卡以及少量无线路由器开始配备2.5G网口,而不是服务器上已经非常普遍的10G网卡,这也可能是考虑到网卡芯片的成本和发热的问题,不过可以预见的是,在未来的10年内,10G万兆有线网络必定会大规模普及。

为什么要引出这个问题?

因为这跟我们布线的线材选型是有密切关系的。

稍早些年的房子装修,很多都是只预埋了5类线+只有4芯的水晶头,这就直接导致了网线只能上到百兆,在如今300M宽带以及wifi6无线路由器已经相当普及的时代,外网速率只有百兆已经明显是不能接受的了。在家庭网络中,我们必须要保证至少能有稳定的千兆内网有线速率,再考虑到“战未来”的需求,万兆内网接入条件已经是必须具备的了。既然说到万兆网接入,按照目前的技术,可以有两种选择:

一种是传统的双绞线,另一种就是光纤。传统双绞线一般可以分为5类、超5类、6类、超6类、7类屏蔽线以及非屏蔽线,水晶头也可以分为4芯、8芯、带接地外壳的8芯等。考虑到家庭的实际使用情况以及万兆的需求,我最终选择的是每条线管穿2条6类非屏蔽线,加8芯不带接地的cat6a水晶头。

具体来说,网线是使用23AWG的6类非屏蔽线,以及SP688C水晶头。

秋叶原(CHOSEAL)原装六类网线【0.57±0.02mm】CAT6纯铜线芯:

秋叶原(CHOSEAL)六类水晶头镀金RJ45工程类千兆水晶头:

这里说一下关于23AWG,这个是指的网线里每条铜线的线径规范,一般的6类线是24AWG,23AWG的线会比24AWG更粗一些,因为考虑到后期可能会使用网线来进行PoE供电带动无线AP面板,所以线径更粗能承受更大的供电电流的23AWG的线明显会比较好。再上到更高规格的线和水晶头在家庭使用的环境中已无明显必要,同时会大幅增加采购成本以及布线难度。带屏蔽的网线的线径很粗很硬,这会给我们穿线管造成非常大的麻烦,带接地的水晶头制作也相对麻烦而且体积较大,同时带接地的水晶头也需要交换机的网口具备金属屏蔽罩,而一般的家用级交换机是不具备的。

相对于传统的双绞线网线,光纤可能相对不被大众所熟知,但是实际上光纤的应用已经非常普及。目前运营商的宽带接入,基本都是使用的FTTH光纤接入方案,入户接在光猫上的那一条就是光纤。

之所以在PC端不太普及光纤接入的原因,可能还是10G万兆以上速率的网卡不普及造成的。光纤相对网线有很多优势,不仅成本比网线低很多(网线里面可是铜芯而且有8条),能承载的速率比网线高很多(目前网线一般最多就上到10G万兆,光纤可以继续往上支持到25G、40G乃至100G),体积也是比8芯的双绞线细太多(这对我们布线拉线非常有利),可能光纤相对网线唯一的缺点就是不支持PoE供电了。

所以本次的布线方案中,光纤线也成为理所当然的选择,以期在PC普及25G、40G网络的时候派上用场。相比于网线的众多规格,光纤就简单很多,目前在PC中一般是使用的OM3、OM4规格的双芯光纤,外加LC的光纤头,具体在后面会讲到。

最终本次布线中,我选择了每条线管穿2条OM4的LC头双芯光纤。

SK-LINK电信级SC接头单模光纤皮线光缆室外双芯光纤跳线:

为什么要在每条线管穿2条网线+2条光纤?这是考虑到充分利用每一条线管,以及提供额外的冗余性。目前家用装修中用的比较多的线管一般是DN25管,这个是指线管的直径是25MM,从上面的图中可以看到,一条双芯光纤线的直径比一条6类网线细非常多,而且一条线管穿2条6类网线,也并不是非常拥挤,所以最终我是决定在尽可能在每条线管里面穿2条网线+2条双芯光纤。比较奇怪的是,弱电箱到客厅的线管中,有唯一的一条是DN30的,也就是直径30MM的,会比25管大一点点,也不知道是故意这样设计的方便穿线,还是因为没有25管临时拿了根30管来凑数。

穿线(超详细步骤,一定要收藏)

对于带精装预留线管的房子来说,一般都会在线管里面留一条用于拉线的引线,但是很不幸,我的房子里面的引线并不全,只有2条线管里面有引线,所以只能去买神器--穿线器。

卡夫威尔电工穿线器网线钢丝线电线线槽线管光纤引线器:

铺设在房子里面的线管,一般都会走90度的弯角,这会给我们穿线带来极大麻烦。穿线器目前市面上有很多种,我选的是上图的这种,它的原理很简单,主体是钢丝,头部带有一小截弹性带小滚轮的黄色钢丝,这个设计有利于穿90度管,不至于会在90度弯的地方卡死不能动;尾部是一个带有小孔的头,它用于连接束线器;上面的图上可以很明显看出束线器是怎么用的,用绕八字的方式把我们准备好的两根网线和光纤绑在束线器中。穿线器这个东西不贵,按长度收费,基本上1块钱1米的样子,我买的是25米的,一共只用了不到30块钱包邮。当时买25米是怕不够长不够用,后面穿完线之后发现其实是买长了的,15米其实应该就够了,而且它的使用方式决定了我买长了10米其实并不利于实际穿线。在开始之前,我们还需要准备如下几样东西,卷尺、剪刀、绝缘胶布、肥皂、一盆水、抹布。

四、水晶头

上面说到,由于DN25线管的直径是25MM并不是很粗,所以只能穿不带头的网线和光纤线。在上面的选型部分有说到,这次我选择的是泛达的cat6a的sp688c型号的水晶头,这个水晶头会比一般常见的水晶头会多一截尾巴以提供更好的线材保护。实际上压水晶头并不算很困难的事情,即使以前完全没有接触过,也基本上在压了一两个之后,就能熟练压制了。准备好下面的工具:

三用网线钳子套装网络仪水晶头接头压线钳直通电池网络工具套装:

当然首先需要明确的是目前最常用的水晶头都是568B线序,把线序记牢的话基本上也就成功了一半了。然后就是细心了,因为网线里面有8根细铜丝,把它按照5658B的线序排成一排,插进引导头,然后把尾部的保护套盖紧,最后用压线钳把金属触点压进线里面,就完事啦。

最后让我们再来复习一遍568B的线序:橙白/橙/绿白/蓝/蓝白/绿/棕白/棕(从左到右)

上面就是水晶头制作完成的效果,可以很明显的看到,泛达这个水晶头在尾部会多一个保护套用于加强网线保护,一般情况下这个不会对日常使用带来太大的困扰。不过唯一有一个场景需要注意,那就是水晶头用在86线盒的墙面AP面板时,最好还是不要装后面的保护套了,不然整个水晶头太长,86线盒本身空间很小,会造成线非常难弯折插到AP面板的网口里面。

五、光纤冷接及热熔

相比于网线,普通人可能对光纤的了解会少的多。上面也有说到过,目前运营商的光纤入户,其实非常普及了,只是大家可能没注意到。先来介绍一下常见的光纤接头吧。光纤接头的作用跟网线的水晶头一样,目前常用的光纤线接头主要分SC和LC两种。SC头应用最多的就是在运营商光纤入户的光猫上了,这种是单芯光纤收发复用的模式,它是通过使用不同的波长的光来实现收发。而LC头用的比较多的一般是PC、服务器及网络交换机上,它是双芯光纤,自然就是一收一发了。不用过于纠结这两种接头的区别,不同场景使用不同的接头即可。而我们作为家庭内网布线,自然是要选择双芯的LC接头,毕竟我们的家庭内网,主要还是在PC及网络设备之间使用。另外,与SC光纤头不同的是,LC头连接时需要一个独立的SFP光模块用于光电转换,如下图。

水晶头我们可以自己做,但是对于光纤的接头还是有些不同。目前要做光纤的接头主要有两种方式,一种是热熔,一种是冷接。

所谓热熔,就是指光纤中间断了,通过熔纤机把它接起来,具体到我们布线场景中,就是把上面剪断的光纤再熔接起来。另外的冷接就是相当于做水晶头那样,不需要熔纤机,使用类似水晶头作用的光纤冷接头来做。

不过遗憾的是,由于熔纤机不是给普通人用的,再加上LC的冷接头使用的并不多并没有多少厂商生产这个(倒是运营商用的SC冷接头有很多厂商在做),所以我们此次布线中,最终并没有做光纤LC头,只能期待以后冷接头更普及或者熔纤更方便便宜了再来做吧。

六、可用性测试

穿好了网线,做好了水晶头,下一步就该实测一下网线的连通性了。

在一般的布线工程中,我们会使用测线仪来测试网线是否能正常使用,但是一般人都不会特意去买那个玩意,所以我们用简单一点的办法,用待测的网线把两台笔记本对连起来,再跑测速软件,在测试网线能否正常使用的同时,也能通过测速来顺便粗略测试一下做的网线以及水晶头的质量。内网的测速我们一般选择iperf3这个软件,它是一个使用很简单的命令行工具。先用待测网线把两台笔记本连接起来,再手动在两台笔记本上配上IP地址,比如192.168.1.10和192.168.1.11,在其中一台笔记本上运行iperf3-s,在另外一台笔记本上运行iperf3-c[对端笔记本的IP地址],如iperf3-c192.168.1.10,然后它就会默认跑10次的数据包传输,来测试网线能跑出的最大的速率。由于笔记本目前还没有集成的万兆网卡,所以我们只能简单测试一下在千兆网卡的情况下跑出的速度,一般来说,能跑930、940Mbps以上且速率波动不大,基本就能说明我们的网线质量和水晶头制作是过关的。

七、无线覆盖

家用wifi的主流规格达到了wifi6也就是802.11ax,对应无线路由器的价格已经降到大众能接受的水平了。

我们之所以要对家里的网络进行如此复杂的布线,也是考虑到了未来的网络需求。无线网络信号的稳定性是一定不如有线的,使用过5Gwifi肯定知道,穿一堵墙之后无线的速度就会有非常大幅度的下降,这也是无法改变的物理定律:要达到更高的无线速率,必然要使用更高的频率,而更高的频率则意味着穿墙性能的大幅度下降。为了解决无线信号的覆盖问题,唯一的解决办法只有增加无线路由器或无线AP接入点。对于小户型来说,可能一台三五百元的wifi6无线路由器就已经能很好地覆盖了全屋,但是户型一旦更大一些,不说信号死角,一定会有信号弱的地方无法达到我们想要的无线速率。

总结来说,我们花这么多的精力来进行前期的布线,就是为了后续能使用各种不同的方案不同的玩法来实现家里的网络覆盖。

八、面板AP

上面有提到墙面AP面板,这里就再多说几句。

关于这个无线AP面板,最开始是作为ac+ap方案来使用的,大家能见到比较多的场景就是一般酒店都会在每个房间使用这个墙面板AP来进行wifi无线的覆盖,后续慢慢才普及到家用环境中来的。墙面AP的美观度在各种家用无线网络方案中绝对是No.1的,除此之外好像都是缺点,但在这个看脸的时代,颜值即正义,我相信也会有很多人仅此就选择它。比如下面的方案:

全屋WIFI覆盖信号无死角!新房装修家庭网络为什么选AC+AP方案

初步规划是尝试使用ac+ap的方式,所以我在客厅的其中一条从弱电箱过来的线管中的其中一条网线做了常规的短水晶头用于安装AP面板。同时,将主卧的其中1条线管的网线先穿到客厅,再通过客厅到弱电箱的线管中转一下穿至弱电箱,并在主卧端该条网线做的是短的水晶头,这样就实现了从弱电箱直接穿线到主卧,用于AP面板,能最大化利用所有的线管。同时这样做也可以使得所有网络设备全部隐藏在弱电箱中,不需要再在客厅的电视柜中再放交换机了。另外可能有人注意到,此次我的布线过程中,完全没有提到墙面网线插座,确实我是在拉线之后直接做了水晶头而没有再做墙面网线插座这一层。之所以这样做,是为了尽可能的减少网线在实际使用中的信号损耗,同时也节省一些工时。但这样做就会对墙面的美观度造成影响,所以可能后续我会去买一些能直接穿线的86面板来解决这个美观度的问题。

THE END
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