一、为啥写这篇文章?

这两天新生开学,然后又到了一年一度的校园卡推销季。因为是生意,并且有的确实也解决了一些宽带上的问题,所以我并不打算对这些行为做啥过多的评价,也不想对三大运营商做啥评价。

恰巧,前两天去升级宽带时,看到有不少人对需要用到的东西处于完全蒙圈的状态,然后某营业厅的工作人员也是一知半解的,(或许是装的?)

总之,我希望能够通过这篇文章让大家能够正确的理解校园网是个啥,以及如何在花了钱的的情况下最大化的利用你的网络资源。

希望你看了这些后能对校园网有更多的理解,也能更清楚的理解自己的需求。

当然,我也顺便复习一下NCRE的三级网络技术(准备考试,手动狗头)

二、啥是校园网?

1、简单的概念介绍

校园网是为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。首先,校园网应为学校教学、科研提供先进的信息化教学环境。

这就要求:校园网是一个宽带 、具有交互功能和专业性很强的局域网络。多媒体教学软件开发平台、多媒体演示教室、教师备课系统、电子阅览室以及教学、考试资料库等,都可以在该网络上运行。如果一所学校包括多个专业学科(或多个系),也可以形成多个局域网络,并通过有线或无线方式连接起来。其次,校园网应具有教务、行政和总务管理功能。

从上面可以看出,校园网首先是一个局域网,你可以点击这里查看它的详细介绍,它是一个校园范围的内网,只有在这个内网中的电脑才能访问这些部署内网资源。

看不懂? 没关系,我们来举个例子:

以一个宿舍和家庭的内部网络为例,这是一个最简单的局域网。

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设置好地址段后,搭配DHCP服务,可以自动为加入进来的设备分配IP地址,你可以看到一个个192开头的地址。
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看到这里,你也许会问,啥是IP地址?

目前的互联网架构还是基于TCP/IP协议的,我不想在这里跟你讲什么是五类地址。

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你只需要知道,IP地址就像现实世界里的门牌号,发给你的数据,或者你发送的数据都需要有一个地址才行,只有这样才能找得到你,才能正确的把包裹(数据)交到你的手上。

至于每个地址在哪里,那是路由的事情。

因为地址数量有限,所以不可能给每台主机都分一个独立的地址。所以,我们就指定了一些地址,一部分是对外的,我们称之为公网地址,有且只有一个。

比如,广西民族大学官网的IP地址就是:116.13.224.216

百度,腾讯等也都是一样的,如果你要实现全网的通信,那你的地址必须是公网地址

另一部分则是内网或者专用地址,任何人都可以谁便复用,这些是不可以出现在公众视野里的,只能在一定的范围内能找到。

比如上面的提到的192.开头的,这些地址就只能内部用,不可以出现在公共领域。

就比如你的快递地址是南宁市西乡塘区大学东路188号,大家都找得到,也知道它的意义,这个地址就是公网地址

但是你不能直接对外说你是5坡1栋的,因为楼栋号大家都在用,有太多重复的,如果放出去,那不是就乱套了吗?因此,它只能用在某一个范围内,我们称为内网地址或者专用地址

校园内的数据传输,很显然用的是内网地址。

以上面我的宿舍网络为例:

假如说192.168.1.103这个地址要给另一个192.168.1.105发东西,因为我们都在192.168.1.*这个范围内,所以我们可以直接通信。

就像你同在五坡这个范围,直接说从1栋8栋。或者同在4坡,直接说到10栋拿外卖就可以直接理解是一个道理。

但是如果你没在这个网络或者范围内,那就没法找到这个地址,就好比直接给你扔进广西这个范围,然后只跟你说个8栋,显然是找不到的。

校园网也是同理,只不过它范围更大了一些,但是这个范围依然不可以出现在公共场合里。但是我们内部是相互知道的,并且可以相互通信的。

看到这里你也许还要问,那如果我要向校外或者外面向我发东西怎么办呢?

我这个地址只能自己内部用,那对外通讯对外要咋办呢?

这时候,我们就可以引出NAT地址转换这个概念了。

前面我们不是说了南宁市西乡塘区大学东路188号这个公共地址了吗?你可以通过这个地址直接找到广西民族大学。

你处于广西民族大学这个范围内,只要找到了广西民族大学,那就可以通过这个地址再进一步缩小范围,直到找到你本人。

由于你的包裹(数据包)都需要经过南宁市西乡塘区大学东路188号这个公共地址作中转,因此相当于大家共用了南宁市西乡塘区大学东路188号这个公共地址。

NAT的作用就相当于这个,把本来的内网地址对外转成一个公网地址,让大家共用这个地址对外进行通信。

但是需要指出的是,NAT是单向的,你只能从内向外给公网地址发送东西,只有内外已经建立连接了,你们之间才能相互发送东西,如果内网没有主动向外建立连接,外面就只能到南宁市西乡塘区大学东路188号这个地方了,没法再进一步找到你了。

并且它是一次性的,一旦断开,就需要从里面重新再发一条建立连接的请求。

大概就像有人直接来拜访你,然后直接被拦在校门外了。

如果你对这些有兴趣,可以看这个

利用上面所说的特性,正经的校园网应该是这个样子的:

前面已经说了,既然大家都在学校,而且校园网上的服务也只有在有校园内网IP的情况下才可以访问,因为它是专有地址嘛,你得先加入这个范围内才可以找到对应的更精确的IP地址对吧?

只有这样,你才能和校园网内的服务器进行通信吧?

那正确的解决方法就是给大家分配一个内网地址然后通过NAT地址转换转成一个公网地址,然后就可以同时实现内外网同时访问。同时也可以直接保证外面未经授权的地址无法访问,除非有内鬼。

因为路由是由内到外一层一层查询的,如果内部网络路由表中有这个地址,那就不需要再往更大一级去转发了,直接内部消化就可以了,自然也用不到NAT

就好比,你从校内政管学院人工智能学院发东西,应该不需要出校门吧。

但是,如果你要给对面机电或者西大发,那就需要通过校门了。

这应该也是大多数校园网的实现方式

在我大一的时候,民大的校园网大概可能应该也是这个样子的。但是,后面的操作就不太明白了。

2、目前的网络状况以及如何正确的在宿舍内访问校园网。

但是,民大后面好像没有这么做。其他校区我不知道,但是东区宿舍的宽带,它好像是分开的…

如果按照上面的流程来走,那应该是,我们在输入宽带的账号密码后,通过PPPoE拨号获得一个校园网的内网地址,这个内网地址本来就可以访问校园网。如果需要访问外面,那在通过NAT技术转换为运营商给的公网地址后,就可以实现内外网同时访问。

然而,事实是,现在只能二选一。

选择1,使用拨号模式,获得一个能够连通公网IP的地址,选择上网,你办的宽带其实就是这个。

当你使用你的宽带账号拨号连接时,你得到的地址并不是校园的内网地址,而是由运营商提供的地址,由于这个地址并没有在校园内网的范围内,它并不是校园网的一部分,所以并不能访问校园网。

当你尝试登录数字化校园时:
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可以看到:

电信直接给了公网地址…

移动因为自己的IP数量不够,给的虽然不是公网,但是也是它自己的内网地址…也不是校园内网的一部分…

选择2,使用DHCP模式,获得一个校园内网地址。然后使用校园网。

这个是免费的,因为这些本来就是学校提供的基础设施,但是你没有能用来上网的公网地址,在这个模式下,你只能访问校园网上的资源,无法与外界通信,QQ百度这些一律不可用。

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如上图,DHCP模式下得到的就是这个内网地址。

三、关于宿舍的网速以及网络设备的选择问题

首先声明,这里不针对任何一家运营商,也不为任何一家网络设备商打广告,仅就各运营商提供的最快套餐做合适的设备选择,以期最大化利用自己花钱买的资源。

1、设备相关概念的科普

A、网速单位的换算以及概念

你应该已经知道了各营业厅向你推荐的各种宽带套餐了,比如100M,200M,500M。

他们的完整单位是Mbps,具体的介绍可以去看百度百科.但是有一个单位你应该很清楚,那就是GB

1GB =1024MB

他们的换算如下:

100Mbps=100/8=12.5MB/s
200bps=200/8(MB/s)=25MB/s

也就是说,100M的宽带,完整的下载速度应该是一秒钟下载12.5MB的数据。


王者荣耀为例,它的安装包大小为1885MB,如果是200M的宽带,那下载时间就为:

1885/25=75.4

也就是75.4秒就可以下载完成。

如果是抖音这种视频类软件,在线播放可能一秒钟也就2,3MB的数据传输量,游戏则更低。

也就是说,只要你们的路由器能保证完整的传完这100M的带宽,并且能够合理的分配带宽(Qos),100M的宽带其实就够一个宿舍用了。

我们是八人寝室,一条100M的宽带也曾用了一年多。只是价格不变(都是59,从100M到200M,再到500M),我们更愿意升级更快的网络。

更重要的是,本人因为经常下载东西,这个时候更高的带宽可以有效避免我在室友打游戏时下载东西时骂娘,有利于宿舍人际关系和谐…(感谢舍友的包容,逃…

如果你需要更高的带宽,或者需要多条宽带,那请接着往下看。

B、交换机

这个你们一般叫他分流器,其实它的全名叫做以太网交换机

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以太网交换机工作于OSI网络参考模型的第二层(即数据链路层),是一种基于MAC(Media Access Control, 介质访问控制 )地址识别、完成以太网数据帧转发的网络设备。

以太网交换机是基于以太网传输数据的交换机,以太网采用共享总线型传输媒体方式的局域网。以太网交换机的结构是每个端口都直接与主机相连,并且一般都工作在全双工方式。交换机能同时连通许多对端口,使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样,进行无冲突地传输数据。

反正就一句话,它就是转发数据用的,任务就是把每个端口的数据转到它该去的地方。用途就是把一个网口分成多个网口,而且保证里面不会冲突。

这里重点讲一下它们应该怎么选,以及它们性能上的差异。

首先,交换机除了端口数量的差异,还有速度的差异。

百兆交换机,还有千兆交换机

百兆: 就是每个网口的最高速度只能跑到100M,因为路就这么宽,物理限制,跑不了更多的车子。

千兆: 每个网口可以跑到1000M

但是除此之外,你还应该知道一个概念:

那就是既然交换机是把单个网口分成多个网口,那反过来是不是就要把多个网口汇聚成一个网口?

就像两个四车道合在一起应该是八车道,那交换机分出来的每个端口的带宽是不是也应该是叠加的?

因此如果你们有两条100M的宽带,那上联的至少为200M才能让这两条宽带跑满带宽,以此累积。

然后,基于同样的技术,每个宿舍的网口其实也是上游用交换机分下来的。如果上一级的交换机网口只有百兆,那宿舍这一整条线,上限也会只有100M。

这时候,不管你有几个账号,每个账号有多高的宽带, 都会受限于这个上限,整个宿舍的宽带总数依旧是100M

不过,尽管如此,如果你一定要使用交换机的话,我仍然建议你直接购买千兆的,万一以后升级了呢?

C、路由器

因为现在都是无线的了,加上这玩意儿又是产生WiFi的主要设备,大家直接接触的比较多,就不展开了。

只提几个现在主流的技术和型号,还有一些概念问题。

1、首先还是速度问题

新的现在已经都是全千兆了,大概在100块钱的样子就能买到比较入门的千兆路由器了。

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既然号称千兆路由器,那肯定得是支持2.4G5G双频的。在目前的网络环境下,2.4G最多到百兆就不行了,因为同频段的干扰太多了。

要更高的无线速度,显然就要有更高的频率,更多更好的天线。

那些只有300M450M的无线路由器就可以直接PASS掉了,因为他们铁定只支持2.4G

需要特别注意的是,之前有些比较老一点的路由器,比如AC1200系列,它的无线理论速度虽然能有1200M=(2.4G)334M+(5G)866M。

但是它的有线网口只有百兆!!!

所以买的时候看清楚,不要被坑了。

当然,如果你的宽带只有100M ,并且预算有限的话,那么它也可以考虑一下,全新的价格在50元左右。

2、关于ACAX系列

AC表示第五代WiFi,一般叫WiFi 5
AX表示第六代WiFi,一般叫WiFi 6

AC或者AX后面跟的数字就是表示这个路由器无线最多能跑到多少M,

比如AX3000,就是指第六代WiFi,无线速度最高能到3000M
AC2600则是第五代WiFi,无线最高2600M

AC目前也基本够用,加之想要完全支持AX的特性的话,还需要你的设备支持,比如手机和电脑的网卡也需要支持WiFi6 才行。

预算足够的话,又是新买的设备,建议还是一步到位上WiFi 6,能用很多年都不用换。

因为WiFi 6 支持160mhz的频宽,如果你的宽带比较高,那这个大频宽能让无线速度更快。

它也能支持更多的数据流,显著提升带机量。

3、极限网速问题

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这是我们使用AC2600电信500M宽带下使用无线跑出来的,应该已经是WiFi 5 无线的极限速度了吧。

然后这是有线的(下图),可以参考一下:

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Q.E.D.