小型家用网络建设记

2022-06-04 20:21:47 +08:00
 exiaohao

前段时间某学弟找我,说要结婚搬新家,想置办一套新的网络设施,大概就是要 WiFi6 + 群晖,其他一概不知,因为学弟单位上公网比较难,有时候要私人电脑回家处理一下自家厂里的事,所以还有回家的需求。正好做完作业给大家瞧瞧看看有什么再优化优化的。

本垃圾佬又开始上海鲜市场淘交换机了,考虑到要放在弱电箱里,还是先稳定可靠,2.5G 、10G 什么的花把式现在也不是很急需,另外能入眼的万兆可能是 S5720-EI 或者 S6720 起步,这些都不可能塞进弱电箱了,那就先整一个华为 S5720-12TP-LI-AC 吧~ 整体拓扑图如下:

实现目标

家用基础设施全面虚拟化(路由器、DNS )等,存储在 OptiPlex 7090 上装了 nvme + 机械的配置同时满足系统和下载缓存的需求。同时因为电信提供的公网 IP 和大流量 5G 卡,支持远程 VPN 回家。因为学弟单位限制,单位电脑无法上公网也不能做工作以外的事情,所以他日常带 iPad 或者自己的 Macbook Pro 去上班,所以有一个方便的 VPN 连回家还是非常方便他回家做一些业划务水的事。

接入网

电信 1000M v4/v6 双栈公网; 移动 300M v6 公网

交换机、无线网络和虚拟化

华为 S5720-12TP-LI-AC 交换机

ESXi 虚拟化 Dell OptiPlex 7000 系列 SFF 主机

另加学弟现有的一台老机(一台装了 3080 的 老机器)

Aruba AP-505 胖瘦一体,开 Instant 模式

群晖 DS920+

以上所有设备接到华为交换机,交换机开三层 VLANIF 、DHCP 和 VRF (主要给移动机顶盒单独走移动用) 虚拟化主机运行,然后新建以下服务给这次的网络:

DNS:干净的 电信+国际-广告 解析环境

ocserv:AnyConnect 接入

云桌面:由 vmware Horizon 驱动

软路由:RouterOS CHR 6.9 - 电信 和 VyOS 1.3.1 - 移动

VLAN 规划

10 接入网:单电信 192.168.10.0/24 交换机 VLANIF 启用 DHCP

11 接入网:国际友好 192.168.11.0/24 交换机 VLANIF 启用 DHCP

20 服务段,DNS 、ocserv 等 192.168.20.0/24 含国际路由

21 设备管理 192.168.21.0/24 交换机 VLANIF 启用 DHCP 包含家里的物联网设备和 Aruba Instant

100 路由器-交换机三层互联

101 电信宽带

102 移动宽带

升级留坑

关于万兆 到桌面什么的并不是很急需,倒是 DS920 和虚拟化平台可以通过 10G 互联以后直接 iSCSI 挂载到虚拟机上用,这个需要注意的就是设备得离得足够近,不管是光缆、DAC 还是 AOC ,能接上线且不影响家里的摆设还是很重要的。另外 Dell OptiPlex 7000 系列的半高挡板装一块单口 /双口拆机 X520 还是很有性价比的。 关于性能 因为 Dell OptiPlex 的可靠性和性能都可以做得很好,而且非常静音且节能,同时 SFF 主机和 Micro 主机尺寸都非常小巧,未来有更多需要可以叠叠乐,因为学弟最终安排了一个柜子来置放设备,所以未来收一台 S6720S-16X-LI 来做全万兆互联也是可以完成的任务了

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45 条回复
cloudsigma2022
2022-06-05 14:35:30 +08:00
@exiaohao 外区的 appleid ,配置好后,用自带的 iCloud 文件备份配置文件。
oovveeaarr
2022-06-05 15:39:19 +08:00
@exiaohao #17 如果我没理解错,其实还是一样的问题的,流量还是要过一遍宿主机,再去交换机一趟。
这种方案下,如果没有做 nic 直通而是上了 bridge ,网络性能会更差。
oovveeaarr
2022-06-05 15:44:04 +08:00
其实我还是觉得这是个很简单的需求,这样子的复杂化设计没有看到对比简单设计有什么优势,反而会有一系列衍生问题,也提高了维护成本。
不过这都是我个人的看法,权当讨论了
ericbize
2022-06-05 15:48:27 +08:00
如果是我的话,大概率 会一台 ros 搞完 (不过 ros ,openwrt 维护难度略高)

有没有想过,要是你的虚拟机一卦,全家断网。
exiaohao
2022-06-05 16:09:15 +08:00
@oovveeaarr 内网之间的流量不会过宿主,内网网关都在交换机上。只有出去公网流量过,另外考虑性能的话,KVM + vSRX 可以解决,把 DPDK 开起来秒家用需求是没问题的

@ericbize 那 OpenWRT 软路由都能用,ESX + CHR 为什么不能?
sansam
2022-06-05 16:35:47 +08:00
@exiaohao 想问一下软件授权如何解决? 比如 vmware Horizon,vSRX 等
oovveeaarr
2022-06-05 16:39:05 +08:00
@exiaohao #25 哦哦,原来是这个意思。那在 1G 的情况下这个方案问题不大的,如果再高就要考虑主机内的网络架构了。
不过这套东西还是太过于复杂了( L3 交换机 /ROS/vyOS ),适用面太过于局限了。在没有明确收益的情况下,如果不简化下,可能对于绝大部分 V2er 来说,参考价值不大。

DPDK 现在有路由系统支持了?我看 RouterOS 、Openwrt 、vyOS 好像都没有官方支持的样子。
exiaohao
2022-06-05 17:14:23 +08:00
@oovveeaarr 我在这提出这个方案的原因就是其实这里只有一台出口的 NAT 路由器( CHR ),所有内网互通基本都是在华为那台交换机上走默认路由表 / vpn-instance 做的,想搞点小花活也可以通过 VLAN 100 的互联地址来绕过 CHR ,后期要升级的话把 5720 端了换更高配就可以。
其实 vyos 在这里面我没画出来,因为涉及到 iBGP + eBGP 把海外路由直接灌进 CHR ,这真有点超纲。

主要想提的是设计网络把内网边界规划清楚,不要上一个路由器什么就 NAT 一次,看到很多人都喜欢这么干,所以写了这个方案出来,建议大家内网全三层,到了 Internet 边缘才 NAT ;
另外如果要规划多个子网,也不要把网关、DHCP 起在路由器上,尽量让三层交换机来实现这些事情

DPDK 可以看 Juniper vSRX 可能是最容易接触到且可用的了
nervebing
2022-06-05 18:53:35 +08:00
说这么复杂的也是离谱,明明是比较基础的网络架构
oovveeaarr
2022-06-05 19:21:27 +08:00
@exiaohao #28 实际上家庭用户基本不会用上 L3 交换机,甚至连管理型交换机都很少,就算有也是 L2 级别的,所以这套网路架构其实并不适用目前 V2er 的大多数环境。

具体到实践中来说,划分网段目前对家用的意义可能仅限于隔离网路了。但是真的有很多简单高效的方法,比如说直接做端口隔离,亦或者是直接做防火墙规则(多网段)都可以达到,和上多一个设备效果一样,甚至更好。
其次对于一个全功能路由来说,服务集中并没有问题,反而提高易用性的同时,便于管理。
比如说:目前 Openwrt 等路由在 DHCP 的同时,附赠了主机名内部 dns ,如果引入额外的设备,增加了配置成本外,也是收益不明确的。

至于多层 NAT 和软路由的职责,确实应该尽量避免(尤其是软交换),但是还是那句话,实践中引入的设备大多数都是二手设备复用。在考虑配置成本的情况下,多层 NAT 是可以接受的。
比如说为 IOT 设备准备一个单独的 SSID ,从而利用到的老旧路由器。亦或者是访客 WiFi ,这类对性能要求不高,又没有什么互联需求的设备,直接怼上一个无线路由是最简单方便的(毕竟是 AP ,路由只是附赠的)。

至于后面在家庭引入 BGP/OSPF/RIP 等操作,如果是自己拿来玩是没问题的,从实用角度出发有非常多更好的选择( geosite/ip/as 等),而且不会引入多余的复杂度。

其实最后说起来,我是认为家庭网络总体目标应该是保证其简洁、轻量、易替代性,对于路由则是应该保持一体性。毕竟玩脱了影响到家里人上网的时候,排查时间越短越好,恢复时间越快越好。
idolphin
2022-06-05 19:40:58 +08:00
在我眼里,小型家用网络约等于光猫加一台无线路由。
camus
2022-06-05 20:19:23 +08:00
@oovveeaarr #30
+1
家庭网络,可能有一些特殊,但并不刁钻的需求,没有看到需要使用企业级设施和网络规划的必要性

不要为了使用企业级设施而去使用企业级设施
465456
2022-06-05 21:27:08 +08:00
好奇问下,出了问题,学弟会不会自己处理?
ychost
2022-06-05 22:33:03 +08:00
@mlhadoop 最简单就是买一个阿里云轻量应用服务器(搞活动大概 100 不到一年,5M 宽带),然后用 FRP 映射到本地就行了,我就是这样搞的,家里树莓派映射出去的(无公网 IP ,全靠 frp )
ychost
2022-06-05 22:36:03 +08:00
感觉楼主整太复杂了,到时候估计隔段时间就会去维护,而且越复杂稳定性越低,中间一个环境有问题可能就上不了网了,家用的非发烧友 尽可能的光猫+路由器就解决了,至于连接公司内网、科学上网等等建议都走电脑 /手机的 VPN
mlhadoop
2022-06-05 22:54:58 +08:00
感谢,ipad 远程连接到 mac 上,有什么软件推荐吗? 还是自带的屏幕共享也就 ok 了?
@ychost
ychost
2022-06-05 23:05:45 +08:00
@mlhadoop 我只用过 toDesk ,不过还有个 parsec 这个延迟特别低,不知道现在支持 ios 了不,之前不支持
six6pear
2022-06-06 09:52:29 +08:00
虚拟化最后的后果就是 All in boom
xhcnb
2022-06-06 10:24:34 +08:00
同样认为太复杂, 用户不会维护的话, 后续是一个无尽的麻烦
折腾来折腾去, 现在觉得家庭网络旁路由才是终极模式, 拓扑简单, 没有单点瓶颈, 维护升级都很方便
xiaoun001
2022-06-06 11:36:16 +08:00
@exiaohao 将近 20 年老网工,这个拓扑跟我家里的差不多,体现出一代网工对技术的不懈追求。
我的体会是,精心设计的复杂架构,用起来很爽,只是后期维护痛苦。
1 、请教一下楼主这个拓扑图用什么工具画的,真的挺漂亮的。
2 、关于楼主提到 EBGP ,IBGP 国外路由引入,确实需要费神的。
我的环境 IPV4 环境,分两步解决这个问题。1 、默认路由全部走国外出口,国内路由汇聚后静态路由走国内。2 、本地 DNS 。GFW 墙上的域名隧道走 4 个 8 解析,其他正常走国内 DNS 解析。这样解析出来的都是最优结果,不存在饶道的问题。

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