网络

计算机网络很有意思，然而曾经的教学方式让我对它产生了厌恶感，这是令人悲哀的，我喜欢从现实出发，而不是从书本出发。

让我们先列个表，看看自己所拥有的设备都支持哪些网络连接方式。

设备清单#

参考信息#

提前声明：本文内容仅供参考，请以信息来源为准。

有关比特、字节、速率的换算#

• 换算关系
  • 1 Byte = 8 bit
  • 通信等领域
    • 1 KB = 1000 Byte
    • 1 MB = 1000 KB
    • 1 GB = 1000 MB
  • 计算机储存
    • 1 KiB = 1024 Byte
    • 1 MiB = 1024 KiB
    • 1 GiB = 1024 MiB
• 常见速率
  • 100 Mb/s = 12.5 MB/s = 11.921 MiB/s
  • 1000 Mb/s = 125 MB/s = 119.21 MiB/s
  • 10000 Mb/s = 1.25 GB/s = 1.164 GiB/s

个人很讨厌使用 bit 而不是 Byte 来表示速率，一点都不直观，也讨厌千进制。

Wi-Fi 世代#

下表来自 维基百科：

• 在此注意 Wi-Fi 6 即我们目前最常用的 Wi-Fi 世代即可，而 Wi-Fi 7 的就属于战未来的了
• 且在中国大陆，6 GHz 的频段尚未开放 —— 也有可能永远不会开放🤗

Wi-Fi 速率#

参见 此视频：

Wi-Fi 最大速率 $=$ 编码方式 $\times$ 码率 $\times$ 最大信道有效子载波数量 $\times$ 单位时间符号传输数量 $\times$ 空间流数量

以 Wi-Fi 6 与 Wi-Fi 7 为例，其最大速率计算如下：

• 大多数设备为 MIMO 2x2，也即对应 300 MB/s 和 720 MB/s
• 有关调制方式参见 此视频

其实 Wi-Fi 6 英文维基百科 给出了单空间流最大速率表格，其相比于中文维基百科的更为简洁。

双频合一与同步双频#

双频合一，又称双频优选，需要支持即时同步双频 RSDB 或并发双频 SDB 的设备，指路由器同时开启 2.4 GHz 和 5 GHz 两个频段，让设备自行选择连接的频段。

总之是狗屎，不要用，而且它们的措辞还总是混合在一起，具体看看这个 知乎回答，不懂也没关系。

以太网 Ethernet#

双绞线 CAT#

下表来自 此视频：

• 超过 CAT-6A 线请考虑光纤

自己找到一根双绞线，上面写着 AMPHENGKE CAT5E UTP 24AWG 4PAIR AWM 2835 60°C FT4 VERIFIED MADE IN CHINA 063 M，其中 AMPHENGKE 为某不知名品牌，规格为 CAT-5e，线规为 24 AWG，最高温度为 60 °C，FT4 为 CSA 防火等级，VERIFIED 表示已验证，MADE IN CHINA 为产地，063 M 为长度标定以方便切割。

网络互联#

这里先提前说明一点，网络配置属实困难，光是我们上面的参考信息就占了很多篇幅，一些相关的计算机网络知识也并未在此列出，以及想法很多时候都只是想法，真要实际操作起来，还是会遇到很多问题的。就目前我家的网络配置来说，这并未是一个经过深思熟虑的结果，一些难以解决的问题 —— 比如墙内预埋线的规格问题 —— 也只能暂时搁置，等以后有能力、有财力再来解决。

我现在家里办理的是 1000 Mb/s 的光纤宽带，屋外的光纤线熔接与尾纤后接入光猫，光猫再通过 CAT-5e 网线连接主路由器的 LAN1 口自动作为 WAN 口，主路由器的 LAN2 口连接副路由器的 WAN 口，副路由器的 LAN1 口连接 Mac mini M4 的 RJ45 网口，Mac mini M4 通过 Wi-Fi 连接 iPad Pro 2021 11 inch。

本地域名#

首先要注意的一点是，在使用域名连接到本地时，请使用 localhost，几乎所有设备都会将其自动与 IPv4 下的 127.0.0.1 或 IPv6 下的 ::1 绑定。

在 多设备协同与自定义 中也有提到，IP 的变化是会令人难受的，固定 IP 虽然能解决该问题，但一是这要求你对路由器有管理权，二是路由器要具备能固定 IP 的功能，再就是一旦换到另一个局域网，就又得重新设置。而本地域名则不会有这些问题。

本地域名怎么获取呢？macOS 和 Windows 均使用 hostname 命令即可，结果分别是 Mac-mini.local 和 Cierra_Runis。

当然，这里给一下 保留 IP 地址 和 IPv6 地址分配情况 的链接，请自行查阅。为 安全起见 请不要把保留 IP 地址外的地址公布 —— 由于 IPv6 的分配被严格管理，可以查到你设备的位置，我自己查能精确到县级。

下表来自 ifconfig 和 ipconfig /all 命令：

• 这里不知道为什么是 %en1 而下面是 %9，根据 维基百科 和 RFC 4007，不同的操作系统有着不同的命名。

就我自己，在 Mac mini 和拯救者 R7000P 2021 搭配 Clash Verge 虚拟网卡开启及关闭时，使用 ping 命令得到以下结果：

• 删除线部分为不需要的测试，请使用 localhost 代替
• 加粗部分为重要测试
• 斜线部分为不确定是否能在其他局域网复现的测试
• 💢: 不可用的 198.18.x.x 网段
• 💩: 完全不通
• 💔：此域名为路由器后台设备列表名称
• 💢💢：不可用的 198.18.x.x 网段且两次结果不一样
• 😄：“你老惦记你那本地域名干什么？那我缺的这个 localhost 谁给我补啊？”

总结下来，两个最重要的测试，四个结果只有一个可用，有点尴尬了。

而最后的结果很明显，Mac mini 给出的域名要去掉 .local 给 Windows 使用，而 Windows 反过来 —— 什么极限换家？

Windows 与 macOS 在本地域名上的差异#

在 Windows 上，使用 hostname 命令得到的结果是设备名称，这可以通过 设置 > 系统 查看并修改 —— 在此我修改为 Laptop。

更新 Mac 版本后 hostname 给出 Mac.lan。据查，有下表：

我们测试最终结果是：

因而我们在 本地域名 一节中给出的结论仍然适用。

补充一下，在路由器后台能看到设备列表中，Windows 设备的名称变为了 Laptop，而 Mac mini 的名称是 Mac。

尝试使用 sudo scutil --set HostName 'Mac-mini.local' 并重启机器看看结果又会如何 —— 答案是测试结果毫无变化，而前一张表前两个输出都变为了 Mac-mini.local —— 记得使用 sudo scutil --set HostName '' 重新清空。

DDNS#

所以为什么要局限于本地域名呢？大家好啊，我是 DDNS，今天来点大家想看的东西啊。

IPv6 的解决了 IPv4 的问题，这种屁话略，首先保证光猫、路由器、设备都支持并开启 IPv6，保证能获取到 IPv6 地址。

本网站 note-of-me.top 的域名解析服务商是 阿里云，阿里云会附赠一个免费的域名解析服务，我们可以使用它来实现 DDNS。

首先我们得先获取到阿里云的 AccessKey ID 和 AccessKey Secret，具体操作略，总之要配置完 阿里云 CLI 工具。

#!/bin/bash
set -euo pipefail

if ! command -v jq >/dev/null; then
echo "Error: 'jq' is not installed. You can install it with 'brew install jq' on macOS."
exit 1
fi

if ! command -v aliyun >/dev/null; then
echo "Error: 'aliyun' CLI is not installed. See https://github.com/aliyun/aliyun-cli for installation instructions."
exit 1
fi

# https://api.aliyun.com/document/Alidns/2015-01-09/AddDomainRecord

DOMAIN_NAME="note-of-me.top"
RR=$(scutil --get LocalHostName) # Use LocalHostName as prefix
RECORD_TYPE="AAAA"

IPV6_ADDR=$(ifconfig "$(route -n get -inet6 default | awk '/interface:/ {print $2}')" |
awk '/inet6/ && !/fe80/ {print $2}' |
grep -vE 'temporary|dynamic' |
head -n1)

if [ -z "$IPV6_ADDR" ]; then
echo "[$(date '+%F %T')] No IPv6 address available"
exit 1
fi

RECORD_INFO=$(aliyun alidns DescribeSubDomainRecords \
  --SubDomain "$RR.$DOMAIN_NAME" \
  --Type "$RECORD_TYPE")

RECORD_ID=$(echo "$RECORD_INFO" | jq -r '.DomainRecords.Record[0].RecordId // empty')
RECORD_IP=$(echo "$RECORD_INFO" | jq -r '.DomainRecords.Record[0].Value // empty')

echo "[$(date '+%F %T')] Current DNS: $RECORD_IP"

if [ -n "$RECORD_ID" ]; then
if [ "$RECORD_IP" = "$IPV6_ADDR" ]; then
echo "[$(date '+%F %T')] IPv6 ($IPV6_ADDR) no changed"
    exit 0
  fi
  echo "[$(date '+%F %T')] Updating $RR.$DOMAIN_NAME: $RECORD_IP => $IPV6_ADDR"
  aliyun alidns UpdateDomainRecord \
    --RecordId "$RECORD_ID" \
 --RR "$RR" \
    --Type "$RECORD_TYPE" \
 --Value "$IPV6_ADDR" >/dev/null
else
  echo "[$(date '+%F %T')] Creating $RR.$DOMAIN_NAME => $IPV6_ADDR"
  aliyun alidns AddDomainRecord \
    --DomainName "$DOMAIN_NAME" \
 --RR "$RR" \
    --Type "$RECORD_TYPE" \
 --Value "$IPV6_ADDR" >/dev/null
fi

回到过去#

两台设备直接使用网线连接，这就是最简单的局域网 —— 教程可参考 此视频：

为了防止 Wi-Fi 影响我们这次实验，先关闭笔记本电脑和 Mac mini 的 Wi-Fi，然后使用一根 CAT-5e 的网线将它们连接起来，接着我们做一下简单的配置：

这样我们就有了以下的局域网拓扑图：

graph LR
    L(拯救者 R7000P 2021<br/>IPv4 192.168.1.1)
    M4(Mac mini M4<br/>IPv4 192.168.1.2)

    L <-- "CAT-5e" --> M4

由于两个设备的 RJ45 接口和 CAT-5e 网线都支持 1000 Mb/s，我们可以使用 iperf3 来测试两台设备之间的最大传输速率：

在 Mac mini 使用 iperf3 -s 开启服务器，在笔记本电脑上使用 iperf3 -c 192.168.1.2 连接服务器，测试结果如下：

PS > iperf3 -c 192.168.1.2
Connecting to host 192.168.1.2, port 5201
[  5] local 192.168.1.1 port 55591 connected to 192.168.1.2 port 5201
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate
[  5]   0.00-1.01   sec   117 MBytes   976 Mbits/sec
[  5]   1.01-2.01   sec   113 MBytes   944 Mbits/sec
[  5]   2.01-3.01   sec   113 MBytes   945 Mbits/sec
[  5]   3.01-4.01   sec   112 MBytes   940 Mbits/sec
[  5]   4.01-5.01   sec   113 MBytes   949 Mbits/sec
[  5]   5.01-6.01   sec   113 MBytes   946 Mbits/sec
[  5]   6.01-7.01   sec   112 MBytes   948 Mbits/sec
[  5]   7.01-8.01   sec   113 MBytes   950 Mbits/sec
[  5]   8.01-9.01   sec   113 MBytes   944 Mbits/sec
[  5]   9.01-10.01  sec   113 MBytes   944 Mbits/sec
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate
[  5]   0.00-10.01  sec  1.11 GBytes   949 Mbits/sec                  sender
[  5]   0.00-10.03  sec  1.10 GBytes   945 Mbits/sec                  receiver

iperf Done.

PS > iperf3 -c 192.168.1.2 -R
Connecting to host 192.168.1.2, port 5201
Reverse mode, remote host 192.168.1.2 is sending
[ 5] local 192.168.1.1 port 57949 connected to 192.168.1.2 port 5201
[ ID] Interval Transfer Bitrate
[ 5] 0.00-1.00 sec 113 MBytes 943 Mbits/sec
[ 5] 1.00-2.00 sec 113 MBytes 945 Mbits/sec
[ 5] 2.00-3.00 sec 113 MBytes 947 Mbits/sec
[ 5] 3.00-4.00 sec 112 MBytes 943 Mbits/sec
[ 5] 4.00-5.00 sec 113 MBytes 948 Mbits/sec
[ 5] 5.00-6.00 sec 113 MBytes 948 Mbits/sec
[ 5] 6.00-7.00 sec 113 MBytes 948 Mbits/sec
[ 5] 7.00-8.01 sec 113 MBytes 948 Mbits/sec
[ 5] 8.01-9.01 sec 113 MBytes 948 Mbits/sec
[ 5] 9.01-10.01 sec 102 MBytes 851 Mbits/sec

---

[ ID] Interval Transfer Bitrate
[ 5] 0.00-10.01 sec 1.09 GBytes 937 Mbits/sec sender
[ 5] 0.00-10.01 sec 1.09 GBytes 937 Mbits/sec receiver

iperf Done.

双向网速都在 936 Mb/s = 117 MB/s 以上，非常完美🥵，而且不得不说，Wi-Fi 比双绞线复杂太多了，双绞线一插就能近乎满速，Wi-Fi 就 ……

推荐软件#

• WiFiman Desktop

注意事项#

• 路由器不要开 双频合一，前面提到了
• 代理会影响最高速率，例如我代理套餐最高是 25 MB/s，一旦走代理，就会限定在其以下

拓扑图#

graph TD
    P(Redmi K70)
    T(iPad Pro 2021 11 inch)
    L(拯救者 R7000P 2021)
    M4(Mac mini M4)

    C(H3-2sLite)
    R(锐捷 RG-MA3063)
    F(斐讯 K2)
    CCTV(摄像头)
    G((千兆网络))

    G -- "光纤" --> C
    C -- "CAT-5e" --> R
    R -. "Wi-Fi" .-> P & T & L & M4
    R -- "CAT-5e" --> F
    R -- "CAT-5e + POE 供电" --> CCTV