家庭网络优化指南:提升NAT类型,降低游戏延迟、提高下载速度

家庭网络优化指南:提升NAT类型,降低游戏延迟、提高下载速度

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聊下关于家庭网络优化的问题,家庭宽带有三种网络拓扑结构,你家的是哪一种?可能你买的上千元的路由器根本没发挥出它的实力!

第一种网络拓扑

大部分家庭都是光纤入户→光猫有网了→接入路由器的WAN口,路由器有无线网了,电脑、电视等有线设备接入路由器或者交换机,那么就是下面这种网络架构:

这种架构其实光猫才是家里的主路由,我们买的路由器被当做了二级路由,家庭内网IP情况如下:

  • 光猫:192.168.1.1
  • 路由器:192.168.10.1

连接路由器的设备:电脑、手机等就是192.168.10.X 这样的IP了,手机通过路由器上网会经过两层NAT,效率大大降低。

第二种网络拓扑

也就是光猫改桥接,路由器拨号上网,这一步做完,减少一层NAT,是大家最推荐的做法,完全掌控家庭网络,随机折腾。

第三种网络拓扑

这种网络结构使用的人数是最少的,适合于光猫无法改桥接,没有超级密码的情况

和第一种网络结构一样,光猫当主路由进行上网,区别是路由器不当做二级路由了,直接设置为AP模式,只提供无线功能,网络层级减少一个NAT

那么问题来了,

什么是NAT?

NAT全称“Network Address Translation”,意思是“网络地址转换”。通过NAT可以让局域网内的多台设备共享一个公网IP访问互联网,由于IPV4紧缺,这样节省IP地址资源。

举个栗子:比如手机访问mao.fan这个网站,我们手机的ip是192.168.x.x这种内网的ip是无法在互联网使用的,路由器收到这个访问请求后会把192.168.x.x请求上猫点饭这个IP转换成117.151.x.x请求上猫点饭(路由器外网IP获取的是公网IP的情况)这种请求,服务器收到请求返回数据包,路由器收到网站数据后把这个数据包117.151.x.x猫点饭首页数据转发给手机的ip192.168.x.x,虽然不严谨、大概是这么个过程,就叫NAT。

家庭网络都是使用NAT技术的,目前NAT分为4个类型:NAT1、NAT2、NAT3、NAT4,具体的:

  • NAT1:Full Cone NAT(全锥形NAT);

  • NAT2:Address Restricted Cone NAT(受限锥型NAT);

  • NAT3:Port Restricted Cone NAT(端口受限锥型NAT);

  • NAT4:Symmetric NAT(对称型NAT);

玩过网心云、甜糖、京东云这些PCDN的对NAT类型肯定不陌生了,它们都要求你的网络类型达到:NAT1或者以上才有收益,分跑没跑到多少先不说,网络优化可学会了不少知识呢,这波不亏!

提升NAT的好处

NAT类型主要影响游戏延时(数据转发次数越多延时越高,网络波动越明显),和一些远程软件的数据连接。

感知明显的有下载应用、特别是P2P下载、需要用到端口转发的,两层NAT就需要光猫+路由器同时开启UPNP才可以;

还有可以让游戏延迟更低,全锥形网络对网游可能延迟少个几毫秒、卡顿的情况更少,网上说主机游戏PS4/XBOX等有很大提升,这个没怎么玩,不太懂。

上网更快更稳定,这个可能感知不明显,比如原来访问百度,局域网经过了两个网关(路由器+光猫)两次NAT、花了4ms,一个网关花2ms,那么少一个就是少了2ms,这么点速度肯定无感知;还有稳定性,比如一个网关有千分之一的概率网络波动卡顿、那么经过两个网关网络波动概率就大了点。

懂了吧? 我们优化家庭网络的关键就是尽量达到NAT1也就是全锥形NAT,让内网IP只经过一层NAT就可以上网,达到效率最大化。

家庭网络优化!启动

优化家庭网络重点:路由器能少一个层级就少一个层级,这样可以减少一个NAT,最后才有可能达到NAT1类型

  1. 有条件给光猫改桥接
  2. 光猫不能改桥接

下面分两种情况来优化家庭网络

第一种:光猫改桥接

现在的光猫早已不是当初单纯的小猫了,变身:光猫+路由器+AP接入点,我们第一步就要恢复光猫的本职工作,光电转换调制解调的工作。路由这种脏活、累活关我小猫什么事?

办理宽带的时候直接跟运维师傅说、一般都会给你改桥接。办理好了的可以找运维师傅直接要超级密码自己改,默认不给桥接的原因无非是怕麻烦、大部分用户只需要插上就能上网、少一个环节少出错。

这一步做完,减少一层NAT,家庭网络的拓扑结构变成了:

▲ 路由器外网IP:100.64.x.x 虽然还是内网IP,但不是192.168.1.2这样的了

只是路由器拨号,网络只优化了一半,还是不够,端口转发这个功能也同样重要

什么是端口转发?

端口转发是一种网络技术,它允许从互联网上的一个端口的数据传输被重定向到另一个端口,通常是从公共IP地址的端口转发到局域网内部的私有IP地址的端口。这样做可以让外部设备通过互联网访问您家庭网络中的特定服务,如文件服务器、游戏服务器或其他在线服务。

路由器开启UPnP

UPnP简单来说是自动的端口转发,某些有需求的应用可以直接穿透到因特网,不需要做复杂的端口映射设置,开启后可以提升p2p连接的成功率,对远程桌面应用也有帮助。

DMZ也可以,是把一个内网设备的IP直接暴露在公网上,只能暴露一个,一般不会同时用这两个功能。

▲ 现在路由器都有这个功能,建议打开,图上是京东云路由器自己映射的一些端口,不知道是什么服务

光猫改桥接路由器拨号+路由器开启UPnP功能

光猫有条件改桥接的情况,家庭宽带能做的优化就完成了!

光猫无法改桥接

这种情况为什么会出现?不明但有,运维师傅不配合之类的,或者自己不想太折腾,那么也有方法,先看拓扑图:

路由+UPnP让光猫来提供,这样整个家庭网络内部的IP统一,如果有NAS之类的设备,也可以实现局域网互相访问,不会出现两个网段的情况。

噢!懂了,但怎么做?

有些路由器如padavan系统有AP模式、华硕、TP应该也有,这种情况上网方式直接设置为AP模式即可。

大部分路由器没有这个模式的,上网模式只有几种,还是京东云举例:

少年,这道题,点解?

▲ 这里我用红米ax3000的LAN口接入京东云BE6500的LAN口(实际接入光猫LAN口),路由器当了无线交换机,相当于AP模式了,WAN口不使用即可。

光猫开启UPnP

▲ 这个不需要超级密码,光猫背面的普通用户就可以修改!

光猫无超级密码优化的方式:路由器LAN口接入光猫LAN口+光猫开启UPnP功能

NAT类型检测工具

假如你上面步骤都做了,感觉好像也没啥提升啊,那我折腾了个寂寞,网速还能跑个分,这啥也没有,多不甘心啊!我可是为家庭网络的稳定、快速、玩游戏不卡顿做了贡献的

别急!

Win系统有一款软件NatTypeTester可以测试你优化的成果的!

GitHub地址 https://github.com/HMBSbige/NatTypeTester/releases

NatTypeTester网盘备份:

夸克链接:https://pan.quark.cn/s/ac23ed2052be 提取码:f4h8

使用方法很简单,服务器建议选择小米的,点Test等一会即有检测结果,如果你是NAT4要等大概5秒出结果,如果你是NAT1,秒出结果!

▲ 移动宽带没有优化直接是对称性网络(NAT4)、不愧是你,大内网!

▲ 光猫改桥接+路由器拨号+开启UPnP,成功变成了全锥形网络(NAT1类型),舒服了,这优化的是家庭网络?不,是家庭地位!

如果没有效果,那么在Windows上把以下三个服务设置为自动启动:

  • Function Discovery Provider Host
  • Function Discovery Resource Publication
  • SSDP Discovery

方法同时按下win+r键,在运行窗口中输入services.msc,然后找到这三个服务更改一下设置即可!

手机端没有找到专业的应用查看NAT类型,不过甜糖心愿这个app是可以检查NAT是不是合格,就是没有具体数值。

▲ 轻松通过了,不显示NAT类型,实际是NAT1,毕竟甜糖可不会让你NAT2以下跑服务呢

为什么我没有提公网IP?

不是我忘记了,公网IP对网络类型很有帮助,但不是我们优化光猫+路由器的部分,有条件就要,但公网IP不是我们能强求的,电信一般是没问题,联通不太清楚、好像是不行,移动用户?你大胆!

▲ NAT0 :Public 公网IP(网心云一般称为映射公网型,其他平台一般称为NAT0)

公网IP+光猫桥接+路由器拨号且开启PUnP,那你就是最好的家庭网络类型了,应该是叫NAT0吧,恭喜你,家庭网络优化通关!


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发布于 2024-06-15 10:30:30