这个帖子的内容会很多,写下来仅给和我一样追求完美的朋友参考。如果有人要说,我就用电信送的网关来看IPTV, 再用一个自己的无线路由器,两个一起用交换机连 ONU 就行了,为毛要折腾 VLAN ? 那我请你要么耐着性子看下去,我会解释为什么这个方法不好;要么就不要往下看了,也不要回帖了,节省大家的时间。
经过好几个晚上的折腾,终于让家里的网络架构完美了。现在我的 H618C 上面跑着 OpenWrt, 接两路 IPTV, 再当路由器,跑 BT 下载能稳定在 2.0MB/s, 同时两路 IPTV 也完全不卡,H618C 的 CPU 还空闲 40%.
先介绍一点背景知识:
电信现在的 FTTH 能同时提供 PPPoE 上网,IPTV 和 VoIP 业务。这是靠 VLAN 来实现的。ONU, 或者俗称的 光猫 上的以太口,是一个 VLAN TRUNK 的端口,也就是说上面同时跑了多路 VLAN 数据。那么理想情况下,如果用分离的设备要怎么来用这些业务呢?
有人说,直接把普通的无线路由器接到 ONU 上面,就可以 PPPoE 拨号了。这没错。但是如果直接把 IPTV 机顶盒接到 ONU 上,能工作吗?不能。这是为什么呢?
因为 FTTH 过来的 PPPoE 数据走的是所谓的 native VLAN, 意思就是,这个 VLAN 上的以太帧,是没有 VLAN 标签的,事实上也就是普通的以太帧。一般来说,用户的终端网络设备只能处理这种以太帧。而 IPTV 的数据就不一样了,上面的以太帧是打上了 VLAN 标签的,这样一来,IPTV 机顶盒就没法直接用了,必须有设备把这些 VLAN 标签去掉再转发给 IPTV 机顶盒,然后才能用。这是下行方向的,上行方向是倒过来的,必须要有设备把 IPTV 发出来的普通数据包打上 VLAN 标签再传到 ONU 上,这样才能,顺利地把 IPTV 机顶盒的请求数据发到局端正确的 VLAN 上去。
所以这里需要的是一个支持 VLAN 功能的交换机。需要配置三个端口:一个是 VLAN TRUNK, 直接和 ONU 上的端口相连;另两个分别是连 PPPoE 设备和 IPTV 机顶盒的端口,它们都需要配置成 untag 模式,也就是说,从它们出去的端口必须要不带 VLAN 标签。
这里说的能处理 VLAN 标签的交换机不是那种几十块钱就能买到的傻瓜交换机,而是一般用在企业里的支持网管功能的那种。当然了,这样的东西大多数人家里是不会有的,电信也不会免费送给你。那么这个处理 VLAN 标签的功能就必须在电信送给你的网关里来实现。他们是怎么样来实现的呢?答案是:靠 CPU 和软件来实现的。具体到 H618C 上,就是依赖于 Linux 内核里的 802.1q 功能来实现的。CPU 会检查 WAN 上收到的所有数据包,并根据 VLAN 标签再把这些数据包转发到不同的端口上。这时候,交换机的功能实际上也被 CPU 接管了,H618C 后面四个 LAN 口不再是一个交换机里的了,而是变成了四个独立的网络设备,它们之间的数据转发依赖的是 Linux 内核里的 bridge 功能。
说得再明白一点,这个方法等效于一台装了五张网卡的 Linux 机器(无线网卡没算进去),然后依赖 Linux 内核实现 VLAN 标签和交换机的功能。这种实现方法和用硬件 VLAN 交换机的方法差别太大了,前者效率非常低下,基本上是让 CPU 去干它最不擅长的活。这就有点类似于 H264 视频的软解和硬解的区别。
看到这里如果你还没晕的话请继续看下去哈~~
我们现在来回答一开始的问题:为什么直接用傻瓜交换机把电信网关和自己的无线路由器与 ONU 一起接起来不好?首先这个方法在处理 IPTV VLAN 标签上一点改进也没有,靠的就是 CPU 和软件来处理。其次,用这个方法的时候,你在看 IPTV 直播的时候,你所有的 IPTV 数据包都会被一并广播到你自己的 PPPoE 无线路由器上,凭空增加它的负担。虽然理论上讲,IPTV 直播依赖的是 IPv4 组播技术,在合适的设备上,只有 IPTV 机顶盒才会收到直播数据包。但不幸的是,这里 ONU 后面接的是一个不支持 IGMP snooping 的傻瓜交换机,它会把组播数据当成广播数据来处理,于是你的 PPPoE 设备也就会不停地收到视频包,网卡不停地通知 CPU 有数据来了,CPU 忙着让网卡丢弃不属于它的数据。
接下来是本文的重点了:H618C 和广大其它型号的电信赠送的网关一样,采用的是标准的 BCM6359(8) + BCM5325E 的方案,这里 BCM5325E 是一个交换机芯片。如果你查一下它的功能简介,就会发现它是支持 802.1Q VLAN 的。这是什么意思呢?意思就是,理论上讲,它也能实现前面提到的企业级网管交换机才有的硬件处理 VLAN 标签的功能。也就是说我们有希望可以摆脱 CPU + 软件 这种低效的方式。
第一部分先写到这里吧,让我休息一下再继续。。
补充内容 (2011-7-5 14:31):
应网友要求,补充一下具体的接法。在13页 #123 那里有张图还有一些解释。
补充内容 (2011-8-31 11:59):
最后买了一个 RT-N16, 里面用的是 BCM53115, 一个机器可以搞定全部的事情。下面这个链接的27楼有方法:
https://www.chinadsl.net/forum.php?mo ... &fromuid=266817
补充内容 (2011-10-8 19:13):
Atheros 系的 Buffalo WZR HP G300NH 也可以用交换机硬件直接处理 VLAN, 请看
https://www.chinadsl.net/forum.php?mo ... &fromuid=266817
补充内容 (2011-11-26 08:36):
还有一个用软件处理VLAN看IPTV的帖子:https://www.chinadsl.net/forum.ph ... &fromuid=266817
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