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[暂时无法划分类别的讨论] 你家网络是这样连接到服务器的:运营商网络系统通俗入门

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发表于 2023-5-5 03:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
首先向版主和管理员道歉,这个帖子实际上我也不知道发布在哪个版块,如果你们觉得应该移到某个合适的版块,请代劳。



//本文是非常通俗地讲一下运营商网络系统,其目的是让大家对此有一个初步了解,那玩意儿虽然不是我们能够接触到的,但是对于自己选择运营商和宽带产品有非常大的用处。


众所周知,目前国内拥有物理线路的网络运营商也就那么几个。这里的物理网络就是拥有自己的光缆线路和机房交换设备。


当你看到这篇帖子的时候,你有没有想过:你这一台上网设备和恩山服务器之间的数据到底经过了多少设备?


这篇帖子就是让你明白一个大概的。我相信论坛里面大多数人也不需要知道太多细节和太多专业术语,我将极力避免力求通俗易懂,但是避免不了的实在没办法了。





以下的图片是你家的网络连接图,这个网络系统的设备和设备内参数你是可以配置的。然而,在你上网的过程中,能够对网络设备的操作也就止步于此了。


这是大家都能理解的,当我们的手机或者电脑打开恩山论坛的时候,就是通过运营商的网络系统找到了恩山论坛的服务器,然后服务器返回数据给我们。于是你我可以交流了。


以下这个是我编写帖子时候,查询到的恩山服务器地址:


www.right.com.cn服务器iP:
当前解析:
中国 天津 电信42.81.62.35

中国 江西 南昌 移动117.169.105.63

中国 浙江 湖州 电信36.25.241.86

中国 广西 南宁 移动36.159.98.47



为何恩山论坛会有这么多服务器呢?这就是CDN,这一点将会在后面的章节提到。





现在我们正在使用的网络能和恩山论坛建立连接实际上经历了很多个运营商的机房,中途经过了不知道多少交换机和路由器。有时候哪怕你就在服务器机房边上用手机网络打开恩山论坛的时候,恐怕都经过了上千公里的光纤和十多个路由器。


有一点我们必须搞清楚,那就是我们爱好上称呼的家用路由器叫“路由器”实际上并不是真正意义上的路由器,在运营商那儿的路由器,功能的数量上绝对没有家用的多,但是单个功能不是吊打家用的,而是压根就没有比较的必要。


家用路由器实际上一个集合怪,是结合了NAT网关、DHCP服务器、DNS服务器、交换机、AP等功能的一个设备。这些功能在运营商那儿都有,而且功能强大到掉一点渣都能吊打家用路由器的地步。


先简单扯一下各个功能的作用吧,明白的可以跳过。


NAT网关:直白点就是IP地址的内网转换,把双方不用的IP地址进行翻译。家庭终端一般获取的IP段是192.168.X.X。显然这个地址在互联网上是没法传输的。NAT网关的作用就是将这个地址转换成家用路由器获取到的公网IP或者100开头的地址。
DHCP服务器:分配IP地址。相信大家都知道。

DNS服务器:就是将域名和IP地址对应起来,浏览器输入的是www.right.com.cn,而网络传输不买账,还得用IP地址才能帮助你传输数据。所以浏览器需要将这个网址转换成IP,要么问本机、本机没有就问本机上设置的DNS服务器。这个最容易坏事,让你访问不到想要访问的网站甚至让你访问到错误的网站。
交换机:看似简单的设备,但是在一定程度上可能会瘫痪掉家里的网络,不信在路由器有线端口插满高清摄像头和录像机。
AP:就是一个无线的交换机。一般的交换机是通过网线和其他设备连接,而AP则用无线电和其他设备连接而已。


在运营商层面,以上设备至关重要,不仅如此,还有一个真正的路由器!


假如NAT网关性能不行,那就意味着这一大片的用户在高峰期间全部叫苦连天。DHCP服务器性能不佳意味着老半天获取不到IP地址,既然IP地址都没有,那还能联网么?DNS服务器对于运营商来说是必须的,但性能要求相对性不高,假如运营商的DNS服务器直接扛不住,出一个通告给客户:“你们自己手动设置一个吧,我家的扛不住了”。副作用就是丢脸而已。当然了运营商也不是傻子,虽然DNS服务器不是必须的,但那个是可以赚钱的。参见114.114.114.114这个DNS服务商的赚钱手法,只不过114吃相有点难看。


而交换机设备和路由设备对于运营商来说,那就是真的性命攸关了。假如十年前你用过一些二级运营商的宽带,那就会瞬间勾起痛苦的回忆了:高峰期的时候不是卡成狗,而是直接连狗毛都没有。运营商那儿的这一类设备,价格10位数算入门吧。某公司以前主要业务就是做这种核心交换机的,那利润比现在做的产品不知道高了多少级别。


运营商的路由器功能等一下再讲。






国内的家庭网络接入互联网一般遵循以下这个图




现在的家庭宽带都是通过光纤到户(FTTH),光纤的对端就是一个叫OLT设备的东西。这个设备一般放置在镇级或同等位置机房,这个设备性能的好坏以及配置的不同是可以影响到用户的上网体验的。假如这一片区域用户数量逼近OLT最大接入量,高峰期的时候,网络拥塞从这里就开始了。像我老家的网络,因为这个玩意儿配置参数就导致网络卡了一年,在我多次投诉之下,也不知道他们派了多少波技术员调试后才稳定。我都直接告诉他们是镇上机房设备调试不到位,然而县一级公司的技术员技术水平不到家一直搞不定。OLT设备实际上也就是一个交换机!可以说从这一级开始,交换机对于运营商的重要性就开始凸显了。不像家庭网络中只要随便一个交换机都能够满足九成的需求。



乡镇OLT把所有终端用户数据集合后,向上一级传输。根据我的追踪判断,现在国内的各大运营商都是以行政划分为单位,每个省的所有地区的网络都是接入到省一级机房后再接入真正意义上的互联网。


啥叫真正意义上的互联网呢?那就是这个网络中没有隶属关系,大家都是对等的。这个对等关系与各自手头拥有的物理线路无关,甚至与国界无关!


如同上述那个图,这里的云朵网络仅仅是展示了一个运营商内部的网络物理连接。实际上寄生在电信身上的网络还有还多个。他们租用了电信的带宽资源自己建立了一个网络,这样的操作在全世界通行,并不是所有运营商都有资本建设物理线路和机房。这样的网络系统都有一个编号,叫AS自治域编号。


当我们需要访问某个网站的数据达到这个层级的时候,网络中会出现一个神奇的现象,那就是大家都在相互询问某个IP地址在哪儿,也就是说在哪个AS自治域。当询问得到目的IP所在位置后,于是乎大家都在自己的“笔记本”上记录下来,某个IP在某个AS自治域,以后再有人问,那就按照本子上的记录选择一条路径送出去,这就是路由,这才是路由功能!家里那个路由器,名不副实!


为啥叫路由呢?因为在这样的网络中,大家都是对等的,相互之间连接得像公路网,点到点可以有好多条路,都希望能够走最短的那条路,所以需要寻找一条路径,这个过程就是路由,就像我们在阡陌田野游玩一样,起点和终点之间,走那几条田埂的距离最短。


如何知道你家网络经过了多少路由器跳转呢?很简单,追踪路由数据,如下图:




这个就是使用成都的移动网络访问位于浙江湖州的恩山论坛IP。最后得到48ms.可以看出数据首先是在移动网络内部走了好多个路由器才把数据交给电信。这是因为两个不同的网络,需要在互联互通的地方才能交换数据。就像两个相邻小区,哪怕就是隔着一堵墙,双方要握手,都只能通过外面的公共道路才能完成。这一点很关键,这就是运营商之间的互联互通问题。为啥以前移动的网络超级难用,现在有的时候难用,是因为大多数网站服务器都没有在移动网络上设置。现在很多网站都在各个运营商那儿设置服务器才让大家觉得好用了。


如果你觉得上面的48ms也还不错的话,请看位于浙江本地的电信访问位于湖州的恩山服务器啥结果:





当然了并不是移动的用户访问恩山论坛都要访问电信上面的服务器,开头的恩山服务器就有4个,其中就有移动的。这是关于CDN的事情,大家有兴趣的话,我再来一个白话版的。






现在你已经明白了家庭网络访问网站的时候,数据在整个网络中传输的路径,原来经过那么多的交换机和路由器啊,要是其中一个设备卡脖子处理不了,那么我的数据就可能给丢掉。为何我不能直接接入真正的互联网呢?在接入真正互联网之前的网络叫城域网,城域网是最脆弱的。因为直接是上下层隶属关系,一旦某一个层级出问题都会影响到终端用户。


你想到的别人早就已经实现了,离我们最近的就是大型网咖,他们就是拉的专线。对,解决家庭网络那种给你100M带宽也是不稳定的问题就是用专线。简单来说,就是专线直接跳过了中间层接入到了你想要的那个层去了。当然了,这个费用那是相当可观,有兴趣的可以去了解。


家庭宽带相当于大家共享一定的互联网带宽,因为大家都不是在同一个时刻请求数据,所以大家在使用的时候,都会感觉到速度还不错,但是一旦遇到高峰期就卡卡。这一点和交通一样,不是高峰期的时候,那个爽啊。遇上高峰期,那个堵啊。专线呢,相当于公交专用道,别看他宽度只有一条道,人家那个速度是绝对保证的,管你其他人堵得动弹不得,它都能顺利通过。这就是专线的好处,带宽不大,但是人家的延时和抖动让你干瞪眼。


所以,假如你是土豪,别整什么1000M以上的家庭宽带了,直接上一个50M专线吧。









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发表于 2023-5-5 05:13 | 显示全部楼层
你见过专线光纤2000多的延时吗,家庭光纤反而很稳定,当年在网吧工作,差点郁闷死
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发表于 2023-5-5 07:20 | 显示全部楼层
18735380506 发表于 2023-5-5 05:13
你见过专线光纤2000多的延时吗,家庭光纤反而很稳定,当年在网吧工作,差点郁闷死
...

光衰太大,或者收发器有问题吧
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发表于 2023-5-5 07:22 | 显示全部楼层
县级机房路由器

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但是我更绝对县级机房里面的设备主要是NAT,路由功能应该去到了省一级。  详情 回复 发表于 2023-5-5 14:56
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发表于 2023-5-5 08:53 | 显示全部楼层
交换机:看似简单的设备,但是在一定程度上可能会瘫痪掉家里的网络,不信在路由器有线端口插满高清摄像头和录像机。
这个有什么办法破

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不要让监控的数据经过路由,路由器真的扛不住的。 所有监控摄像头和录像机接入交换机。  详情 回复 发表于 2023-5-5 14:55
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发表于 2023-5-5 12:02 | 显示全部楼层
一个dba,一个tcont,一个traffic,没啥配置了。做优先级。
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 楼主| 发表于 2023-5-5 14:55 | 显示全部楼层
quakewzq 发表于 2023-5-5 08:53
交换机:看似简单的设备,但是在一定程度上可能会瘫痪掉家里的网络,不信在路由器有线端口插满高清摄像头和 ...

不要让监控的数据经过路由,路由器真的扛不住的。

所有监控摄像头和录像机接入交换机。

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不太清楚怎么实现,发个拓扑图,帮指点下?感觉进交换机的智能设备和中继都会出各种问题,比如ap虽能上网但是亮黄灯,客服说是dns问题,实际ikuai主路由dns114百度阿里都换过没啥效果. 中继ap下面的智能设备也经常出现内网  详情 回复 发表于 2023-5-6 09:53
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 楼主| 发表于 2023-5-5 14:56 | 显示全部楼层

但是我更绝对县级机房里面的设备主要是NAT,路由功能应该去到了省一级。
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发表于 2023-5-6 09:53 | 显示全部楼层
lengshuicha 发表于 2023-5-5 14:55
不要让监控的数据经过路由,路由器真的扛不住的。

所有监控摄像头和录像机接入交换机。 ...

不太清楚怎么实现,发个拓扑图,帮指点下?感觉进交换机的智能设备和中继都会出各种问题,比如ap虽能上网但是亮黄灯,客服说是dns问题,实际ikuai主路由dns114百度阿里都换过没啥效果.
中继ap下面的智能设备也经常出现内网不能看,用流量反而能看的情况.
知道的大佬都可以指点下








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觉得是红米AX6路由器搞鬼,应该是它本身连接数不够,在它身上连接了那么多设备,已经达到连接数上限了。 建议你把摄像头断开后测试看看,另外这个路由器有没有开启内网隔离功能?  详情 回复 发表于 2023-5-25 19:31
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 楼主| 发表于 2023-5-25 19:31 | 显示全部楼层
quakewzq 发表于 2023-5-6 09:53
不太清楚怎么实现,发个拓扑图,帮指点下?感觉进交换机的智能设备和中继都会出各种问题,比如ap虽能上网但是 ...

觉得是红米AX6路由器搞鬼,应该是它本身连接数不够,在它身上连接了那么多设备,已经达到连接数上限了。

建议你把摄像头断开后测试看看,另外这个路由器有没有开启内网隔离功能?

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按道理才十几个设备,不应该如此把,另外内网隔离什么意思,不太明白  详情 回复 发表于 2023-5-26 07:42
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本帖最后由 quakewzq 于 2023-5-26 07:43 编辑
lengshuicha 发表于 2023-5-25 19:31
觉得是红米AX6路由器搞鬼,应该是它本身连接数不够,在它身上连接了那么多设备,已经达到连接数上限了。
...

按道理才十几个设备,不应该如此把,另外内网隔离什么意思,不太明白,因为挂网心云,开nat和unpn,应该不存在隔离问题吧

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简单来说,可能是红米路由器性能不行。内网隔离是很多无线路由器的功能,就是接入同一个无线路由的无线客户端相互之间不能互访。  详情 回复 发表于 2023-5-28 10:57
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 楼主| 发表于 2023-5-28 10:57 | 显示全部楼层
quakewzq 发表于 2023-5-26 07:42
按道理才十几个设备,不应该如此把,另外内网隔离什么意思,不太明白,因为挂网心云,开nat和unpn,应该不存在隔 ...

简单来说,可能是红米路由器性能不行。内网隔离是很多无线路由器的功能,就是接入同一个无线路由的无线客户端相互之间不能互访。

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按理说这个是基本功能吧,没找到单独设置项,不过红米ax6的性能号称不输小米ax3600的.带机量不太是问题  详情 回复 发表于 2023-5-29 07:58
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发表于 2023-5-29 07:58 | 显示全部楼层
lengshuicha 发表于 2023-5-28 10:57
简单来说,可能是红米路由器性能不行。内网隔离是很多无线路由器的功能,就是接入同一个无线路由的无线客 ...

按理说这个是基本功能吧,没找到单独设置项,不过红米ax6的性能号称不输小米ax3600的.带机量不太是问题
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发表于 2023-5-30 17:35 | 显示全部楼层
本帖最后由 EXIA文 于 2023-5-30 17:46 编辑

给你补充一点吧家庭用户上网的主要路径
ONU(光猫)————OLT————SR(多业务路由器)/Bras(宽带远程接入服务器)————————CR(城域网核心路由器)——————OTN(大容量传输)——————省核心/国干

OLT光猫注册管理和上联到SR/Bras的
SR/Bras 你的pppoe数据终结点,在此会进行业务的区分是上网或者IPTV或者固话这类的,根据要求会做CGNAT 你的私网地址会在这里进行NAT转换 一般使用专用NAT板卡。常见的设备 华为ME60 NE40E-X8/X16 中兴M6000等,一般双机做负载均衡。可以在电脑拨号时抓到该名称。
CR 城域网核心路由器 上联到市级核心或者省级核心,省级核心就上到国干线路上面,中间会通过大容量传送网传输
SR/Bras到CR中间一般会有旁挂防火墙或者直接上联到核心交换机,这里就不写进去了

至于国干后面就会到国家专用IXP或者工信部指定的某些互联地点和其它运营商互联做对等体 方便监控网间互联质量,三大运营商现在属于Tier0 对等互联,广电现在属于T1和T0级的三大运营商互联需要给网间结算费用

互联网高质量专线线路:一般会在SR这里有专门的和专线接入交换机连接的端口,高质量专线会直接连接到SR下属的交换机或者直接占用SR上面的接口
互联网普通PON专线:一般和家庭用户一样使用光猫到OLT上面,只是会单独在PON接口上面和同地的企业用户共享一个PON接口,该接口承载的用户数量不会超过接口的总容量 比如1G接口 下面有2个500M用户那就只会承载这2个用户。而且QoS优先级比普通用户要高。


当然现在城域网也在云化,尽量将服务全部下沉将用户归属到一个大云里面,如同云计算里面的一个一个VPC一样这样使用运营商的服务就会很方便。


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谢谢,你的介绍更为专业。  详情 回复 发表于 2023-5-30 20:59
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 楼主| 发表于 2023-5-30 20:59 | 显示全部楼层
EXIA文 发表于 2023-5-30 17:35
给你补充一点吧家庭用户上网的主要路径
ONU(光猫)————OLT————SR(多业务路由器)/Bras(宽带远程 ...

谢谢,你的介绍更为专业。
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