超能課堂(97)：為什麼我換了路由器上網還是那麼慢？

最近有小夥伴跟我說，他就已經升級稱200Mbps的光纖入戶，光貓已經換成了相應級別的產品，路由器也按照我說的升級為千兆級的，但為什麼自己上網卻仍然只有100Mbps級別的速率？事實上這個問題的是因為他所用的網線並非超五類或者六類的千兆線，而是百兆級的普通五類線導致的，這個瓶頸影響了他的網路體驗。

其實類似這樣的問題不在少數，雖然對於熟悉網路組建的玩家，這種「低級錯誤」基本是不會犯的，但是在日常生活中確實有不少人有碰上類似的問題，「為什麼我換了那麼貴的路由器上網卻還是這麼慢」，相信聽過身邊的人這麼問的玩家不在少數。而今天我們就跟大家討論一下，說說到底該怎麼做才能不會碰上「換了路由卻沒有改善網路體驗」的尷尬。

網路組建遵循木桶理論，短板決定你的網路體驗

我們來看一個大家都很熟悉的理論，那就是「木桶理論」，簡單來說就是一個水桶無論有多高，它盛水的高度取決於其中最低的那塊木板，因此「木桶理論」也稱為「短板原則」。

常見的家庭上網結構

我們的網路組成實際上也是遵循木桶理論的，簡單來說就是我們的網路體驗，是由組成網路的所有部件中，效能最低的組件決定的。以一般家用環境而言，用戶需要上網就必須首先從網路運營商獲得網路接入線路，例如直接入戶的光纖線路等，然後通過運營商提供的設備如光信號數據機也就是俗稱的「光貓」等進行數據轉換，再通過家庭區域網的路由器或者交換機分流到各個設備中使用，大體的結構如上圖所示。

而在這四個層級的組成中，光貓之前的部分就是我們常說的「外網」是由運營商提供的，這部分的組成決定你的上網速率上限；而而光貓以及後續的設備則允許是我們常說的「內網」，這部分的組成決定著你對「外網」速率的利用程度，以及內部區域網各個設備相互訪問的速率。

WAN外網：直接決定你的網路接入速率，慢了肯定不行

外網決定著我們上網速率的上限，因此想要提升上網體驗，提高外網接入速率是最直接的。現在主流的外網接入方式大體有三種，一種是以電話線為載體的ADSL，從硬體組成來看與早期的電話撥號上網類似，但接入速率可以達到12Mbps的水平，在早幾年是主流的外網接入模式，但是現在正在被光纖入戶逐步取代；第二種則是網線直接入戶，常見於各種小區寬頻以及城中村寬頻，這種接入模式往往比較考驗網路供應商的「良心程度」，接入速率從10Mbps到100Mbps不等。

集光貓與路由器於一身的天翼網關，其提供千兆LAN介面可以確保網路組成無速率瓶頸

第三種則是目前正在主流化的光纖接入，需要使用光貓進行光信號與電信號的轉換，接入速率10Mbps起步，最高可達千兆級水平，目前比較常見是20Mbps、50Mbps以及100Mbps級別的光纖接入，部分地區正在推廣200Mbps接入。相比於早些年的主流的ADSL，光纖接入在接入速率上可以說是翻了10倍甚至是上百倍。

不過光纖接入的速率雖然快，但它是需要通過光貓將光信號轉為電信號後，才能接入到用戶的區域網當中，因此對於使用光纖接入的用戶來說，光貓的性能就是上網體驗中的第一塊木板，只有光貓的性能滿足光纖接入的要求，方能將接入速率上的優勢發揮出來。

ADSL以及網線接入也有類似的限制，不過前者目前已經陸續退出市場，而後者的限制則主要在網路提供商方面，用戶基本無法自行決定和調整，這次我們就不做深入討論了。

LAN內網：決定你的外網利用率，多數瓶頸都在這裡

如果用戶只有一台電腦需要上網，那麼內網的構成就很簡單了，只需要使用一條網線連接光貓和PC的網路介面即可，此時只要確保網線的速率上線以及網卡介面的速率大於等於外網接入速率，即可享受最大化的網路體驗。

然而在移動設備大放異彩的今天，這樣的狀況已經很少存在了，因此絕大部分的家庭還需要配置一台路由器來進行網路分發，把一個外網接入分流給不同的設備使用。 這個分流方式可以分為有線和無線兩種，首先我們從有線網路說起。

有線網路是已經存在了很長時間的區域網也就是內網構成模式，目前主流的是百兆級和千兆級網路，兩者的結構基本一致，通常都是由帶交換機功能的路由器、網線以及接入的客戶端設備三部分組成。有線網路基本支持全雙工模式，即數據首發可同步進行，而且有網路響應速度快、數據傳輸延遲低、抗干擾能力強等優點，因此在這個無線設備已經步入主流的今天，有線網路也依然是網路組建首選的主要原因。

從目前的主流應用來說，百兆級區域網可以滿足百兆光纖接入的需求，但是如果用戶已經升級成更高級別的外網接入，如文章開頭小編的小夥伴那樣，使用200Mbps接入速率的外網，那麼只有100Mbps速率的百兆級區域網肯定是不行了，會形成傳輸速率上的瓶頸，這時候你就需要使用千兆級區域網了。

由於區域網的速率同樣遵循「木桶理論」，網路速率是由組成部件中性能最低的組件決定，因此用戶想要組建千兆網路，就必須選用帶千兆交換機的路由器、千兆級網線（超五類或以上級別）以及帶千兆LAN介面的客戶端設備。文章開頭的小夥伴雖然已經升級了路由器，電腦上的網卡也是千兆級的，但由於連接所用的網線只是百兆級的五類線，所以最終他只能享受百兆級網路的待遇。

而無線區域網的組成實際上與有線區域網類似，只是網線變為了WiFi信號。與網線類似，WiFi信號同樣會根據種類的不同而提供不同的速率，目前主流的有802.11n和802.11ac協議，前者提供的速率是150Mbps起（頻寬40MHz），後者則是433Mbps起（頻寬80MHz），可以根據MIMO的級別提升，如2x2 MIMO即可達到理論速率翻倍的效果，例如支持2x2 MIMO和802.11ac標準小米手機6可以支持最高866Mbps的理論速率。

不同設備的WiFi接入速度不同，但是只有實際速率大於等於外網接入才能夠體驗最快的上網速率

不過WiFi網路相比有線網路還是有一定的不足，例如其僅支持半雙工模式，同一時間只能單向數據傳輸，信號也容易受到外界的干擾，穩定性、網路響應、網路延遲等方面都無法和有線網路相提並論，實際速率往往只有理論速率的50%甚至更低，而且如果網路不支持MU-MIMO的話，那麼路由器同一時間只能向一個設備發送或接受數據，當接入無線設備比較多的時候，就可能會引起網路堵塞的問題，極度影響網路體驗。

因此對於無線網路而言，想要不形成體驗上的瓶頸，不僅需要高速率的無線連接，如802.11ac級別的WiFi等，而且我們還需要多頻段分流以及MU-MIMO等技術的輔助，儘可能地改善網路環境。以我們的經驗而言，百兆級的光纖接入，目前802.11n級別的網路已經不再合適，802.11ac級別的WiFi網路算是基本需求；如果你已經升級至200Mbps光纖接入，那麼802.11ac甚至是2x2 MIMO級別的802.11ac網路則是必備的，這樣才不會性能網路體驗上的瓶頸。

總結：單純更換路由器不一定可以改善網路體驗，必須整體升級才有明顯提升

綜合上面的內容，我們可以得出以下幾條結論：

1、想要提升網路體驗，提升外網接入的速率最直接，但是要注意數據機的性能是否跟上；

2、數據機到路由器之間的線路，要大於等於外網接入的速率，這樣才不會性能傳輸上的瓶頸；

3、同理路由器到各個網路客戶端設備之間的線路，同樣要在速率上要大於等於外網接入的速率；

4、對於無線WiFi網路，我們可以通過多頻段以及MU-MIMO等技術來提升改善網路體驗；

5、有線連接仍然是目前最可靠、速率最穩定的連接方式；

只有網路組成相互配合，你的高速網路才能真正發揮作用

不難看出，想要獲得100%速率的網路體驗，我們不僅要有一個可靠的外網接入，而且內部區域網也必須不存在速率上的瓶頸。網路設備往往是成套的配置，單純提升其中一部分的性能，未必會給你的網路體驗帶來明顯的提升，只有各個組成都同步提升，方可讓你的網速有飛一般的提升。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！