背景

在规划家里网络的时候，打算将路由器放到客厅，因为这个位置比较居中，能够比较好的将wifi覆盖到各个方向，而我的弱电箱在入户走廊，因此一般的方式就是，从光猫（入户走廊）出来的网线接到路由器（客厅）的 wan 口上，然后路由器 lan 口出来的网线接回交换机（入户走廊）上，再由交换机接到其他房间。因此弱电箱和客厅应该有两根网线，预想如图：

home networking plan

结果预留网线的时候弱电箱到客厅的网线只预埋了一根，于是上述的预想就泡汤了，那么接下来有大概以下几种方案：

  • 重新开槽，很显然不太现实；
  • 将路由器放回弱电箱，这会导致wifi信号可能覆盖不全；
  • 使用光猫拨号，用光猫做路由，客厅的路由器只提供wifi功能。不过我以前已经对光猫做路由有阴影了，也基本不考虑了；
  • 采用 vlan trunk 的方式，把进出路由器的流量隔离起来，这也是本文所采用的方案。

从原始的预想图中可以看出，与路由器 wan 口相连的设备为光猫，与路由器 lan 口相连的设备为交换机，所以我们可以简单划分两个 vlan，暂且就先叫做 vlan:wan 和 vlan:lan 吧。

vlan trunk 就是在发送数据包的时候在包中带上 vlan tag，标明该数据包所属的 vlan，接收的交换机识别 tag 之后，移除该 tag，并发往正确的 vlan 中。一般采用的标准为 IEEE 802.1Q。

从以上描述可以看出，除了路由器需要支持 vlan trunk 之外，与他相连的设备也需要支持 vlan trunk，所以需要选购一台支持的交换机，我这里使用的是 CISCO SG250-08 交换机，具体的网络图如下：

home networking vlan

RT-AC88U 的设置

基本的想法确定之后，接下来就看看如何配置。首先，我的路由器型号为 RT-AC88U，我们先看看路由器的架构：

asus

可以简单的认为整个路由器由两部分组成，switch 和 linux 系统，路由器对外的网口都是插到的这个 switch，switch 上 8 号网口与 linux 系统的 eth0 网口相连，在路由器上使用robocfg show命令查看：

VLANs: BCM5301x enabled mac_check mac_hash
   1: vlan1: 0 1 2 3 5 7 8t
   2: vlan2: 4 8u

可以看到这个 switch 本身就划分了两个 vlan：vlan1 和 vlan2，而这个 8 号网口与 linux 的 eth0 口其实就用了 vlan trunk 通信，vlan1 的数据从 8 口收发的时候是带上了 tag 的，而 vlan2 的数据从 8 口收发的时候是不带 tag 的。另外 4 口其实对应的是路由器面板上 wan 口，所以其实路由器本身划分的两个 vlan，vlan1 和 vlan2 就是对应我们之前暂定的 vlan:lan 和vlan:wan。

接着我们通过ip命令发现 lan 口的 ip 是配置得到了 br0 网口上，通过brctl show查看

# brctl show
bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces
br0             8000.244bfe4200c8       yes             vlan1
                                                        eth1
                                                        eth2

其中 eth1 和 eth2 分别对应的是 2.4G 和 5G 的无线网口，很显然应该是 lan 口，因此再一次说明了 vlan1 代表之前的 vlan:lan。 很显然我们沿用路由器的设定会比较简单，即 vlan1 带 tag，vlan2 不带 tag，路由器上的设置只需要如下语句：

robocfg vlan 1 ports "0 1 2 3 4t 5 7 8t"

其实就是增加了4t，让vlan1的数据也能在 4 口上转发，并且带上其 tag。

我的路由器刷了梅林固件，因此将上面语句直接放到了/jffs/scripts/services-start脚本中，保证重启后也能正确的设置 vlan。

交换机设置

按照以上思路，交换机的设置也就比较清楚了，总共 8 个网口：

  • 将 1-6 口划为 vlan1，即 lan 口，用于与其他房间的连接；
  • 7 口为 vlan2，即 wan 口，用于与光猫连接；
  • 8 口为 trunk 口，用于与路由器连接。

同样的，trunk 口的配置也按照 vlan1 带 tag，vlan2 不带 tag 的方式进行配置即可，如图所示：

home networking switch

总结

至此，整个的配置就完全结束了。我们简单做下分析：

会不会影响带宽？

从我自己的分析来看，应该不影响：

  1. 局域网访问，如果是有线与有线相互访问，其实是有交换机在进行转发，并不会通过 vlan trunk 口，肯定是不影响的。
  2. 局域网访问，如果是无线与有线相互访问，最初我认为会有影响，毕竟两个网口退化为一个网口了，但是当我发现路由器结构后，发现其内部用的就是 vlan trunk，因此路由器内部本身就退化为一个网口了，所以我个人认为不影响。
  3. 局域网访问，无线与无线互通，也不会通过 vlan trunk 口，肯定也不影响。
  4. 有线上网，首先自家的宽带才 300M，1G 网口就算损失一点 vlan tag 的带宽，也绰绰有余，另外加上上述第 2 点，我认为是不会有影响的。
  5. 无线上网，也不会通过 vlan trunk 口，肯定不会有影响。

vlan2 不带 tag 的好处？

在我最初的设想图中，vlan:lan 和 vlan:wan 都应该是带 tag 的，为了最小改动，才将 vlan2 设置为不带 tag。不过，现在思考后发现，其实不带 tag 有一个巨大的好处：假设路由器坏掉，临时换用其他路由器时，可以直接将网线接到新的路由器上，就能直接拨号了。虽然少了 vlan1，但是只会影响有线的网络，无线仍然可以正常使用。

RT-AX86U 的设置

2021-05-05 更新：使用了快两年的 RT-AC88U 由于电源开关有点问题，京东直接免费更换了一个 RT-AX86U，不得不夸一下京东的售后。这里更新一下 RT-AX86U 的配置。

更换路由器后是可以直接拨号并上网的，同时无线也能正常使用，所以可以用笔记本去登录路由器。登录之后发现没有robocfg命令，说明其内部结构应该与 RT-AC88U 不同。

通过ip命令可以看到 lan 口 ip 仍然配置在了 br0 上，所以还是用brctl show查看一下：

# brctl show
bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces
br0             8000.fc3497390200       yes             eth1
                                                        eth2
                                                        eth3
                                                        eth4
                                                        eth5
                                                        eth6
                                                        eth7

很显然 linux 接管了所有的网口，不再有类似 switch 的东西了。我们现在的问题是局域网的有线网络还用不了，也就是 vlan1 还没有加入到这个 br0，通过排除法，剩余的网口 eth0 就是我们之前定义的 vlan trunk 口，所以只需要在上面创建一个 vlan1，并把他加入到 br0 中即可：

ip link add link eth0 name eth0.1 type vlan id 1
ip link set eth0.1 up
brctl addif br0 eth0.1

同样，将上面语句放到/jffs/scripts/services-start保证开机能够执行即可。

既然路由器内部不再是 vlan trunk 的方式了，因此之前总结的无线与有线的互通，在这台路由器上应该是有影响的了。