入网指南 06 | 连上 Wi-Fi 就能上网了吗？
上一篇文章说到用户端上网需要怎么配置，还给大家说了一些排错的小技巧，这篇文章就和大家讲讲连上 Wi-Fi 就是能上网了吗以及一个健全的家庭网络需要哪些设备。
Wi-Fi 到底是什么
在大部分人的观念中，连 Wi-Fi 这个行为等价于能够上网了，生活中大部分情况也确实如此，事实上这是两码事。连接 Wi-Fi 这个操作是通过无线路由器/AP 发射的无线信号接入到当前局域网当中，然后通过当然局域网的接入互联网。如果这个局域网未连接到互联网，那这个 Wi-Fi 也一定无法上网。
Wi-Fi 设计之初也不是用来让大家上网的，它作用和网线一样，区别是 Wi-Fi 用来连接无线设备，Wi-Fi 是电磁波的一部分，比网线更加灵活，Wi-Fi 的发展也让移动办公变成现实。严格来说 Wi-Fi 并不能够等同于无线信号，也不能说它就是无线网络。它是一种可以将个人电脑、手机等终端以无线的方式连接起来的技术，全称叫做无线通信技术。标准写法是“Wi-Fi”，常常会被写成“WiFi”或“Wifi”，但是这些写法并没有被 Wi-Fi 联盟认可。
什么是 WLAN
连接 Wi-Fi 或者修改 Wi-Fi 配置的时候，大家会看到 WLAN 这个单词，WLAN 是无线局域网（Wireless Local Area Network）的简称，指应用无线通信技术将计算机设备互联起来，构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系。
简单来说，就是包含无线信号的发射端（AP 或无线路由器），无线信号和连接到当前无线信号上的设备，且设备之前还要能够互相通信。无线局域网本质的特点是不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来，而是通过无线的方式连接，从而使网络的构建和终端的移动更加灵活。虽然 WLAN 和我们前面多次提到的 LAN 只差一个字，但是 WLAN 在连接方式上却有一个极大的飞跃，它用电磁波取代了传统的网线，利用自由空间进行传播，构成了一个相当便利的数据传输系统。
在当前的技术背景下，无线是绝对无法取代有线的，首先就是无线无法达到有线的稳定性，自由空间中不可控的因素太多；其次是远距离传输的情况下还是光缆更具有优势，一般在光缆铺设有障碍或者代价极高的时候才会考虑无线传输的方式。现阶段的无线主要还是用于终端接入和特殊情况下的远距离宽带传输。
所以说连上 Wi-Fi 只代表可以接入当前 WLAN，而能否上网还是取决于当前 WLAN 能否上网。
2.4G 和 5G 有区别吗
我们常用的 WLAN 信道分为 2.4 GHz 信道和 5 GHz 信道。2.4 GHz 信道是指频率范围为 2.4 GHz～2.4835 GHz 的电磁波，总频宽是 83.5MHz，被划分为了 13 个信道，每个信道宽度 20MHz，按照这种分法，至少需要 260MHz 的频宽吧，2.4G 是如何做到将 83.5MHz 的频宽分成 13 个信道的呢？如图所示，信道紧密交织在一起，其拥挤程度可见一斑。虽然有 13 个信道，但是我们常用的互不重叠的 2.4G 信道也只有 1、6、11 这三个，资源极其匮乏。同样工作在此信道上的还有蓝牙、微波炉等设备。
5 GHz 信道频谱的范围是 4.910GHz～5.875 GHz，有足足 900 多兆的频宽！不过，这 900 多兆的频宽也不全是给 5 GHz WLAN 使用的，其中还划分出来一部分另做他用。下图是目前主流的 5 GHz 信道列表：
其中 UNII-2-Extended 的信道在中国地区不可用，即便去掉中间这一段 5 GHz 信道的资源也十分可观的。即便是不用 DFS（动态频率选择）信道，也还有九个信道可以选择。
由上文的介绍不难得出 5 GHz 信道的频率要比 2.4 GHz 信道的频率高，我们知道频率越高波长越短，因此传输距离也就越短，所以相同设备同样的发射功率下 2.4 GHz 信号的覆盖范围要比 5 GHz 信号更大。是不是就意味着 2.4 GHz 就比 5 GHz 好了呢？也不一定，2.4 GHz 信号传得远意味着它更容易受到干扰，而且蓝牙和微波炉也工作在此信道上，使得这个信道更加嘈杂。就像说话的时候，在安静的环境中用正常的声音交谈才是最舒服的，在嘈杂环境中不仅需要大声说话，而且也不一定能够听清。
5 GHz 信号因为波长较短，覆盖范围较小，信道就相对干净一些。由于 WLAN 绝大多数情况还是用在室内，5 GHz 信号虽然覆盖范围略小，但是室内的范围绝对是够用了。一定有人会说，2.4 GHz 可以穿好几堵墙，5 GHz 隔一堵墙就不行了。在这里我要和大家说，穿墙王都是伪概念，想必大家都经历过信号满格不能上网，这和迷信穿墙王有很大关系。无线路由器/ AP 的发射功率和天线性能远比手机端强，发射端可以轻松“穿越”障碍物把信号送到终端上，以终端的能力很难把信息传回去，通信是双向的，一旦一方出了问题，那么通信就中断了。这就和用大喇叭跟人喊话的道理一样，如果被喊话的人没有喇叭，那他也不能喊回来，只能被动接收信息，对方也得不到反馈。
信道能传多少数据除了技术和频率的限制以外，还取决于信道的宽度和信道的数量。2.4 GHz 频段的总频宽远比 5 GHz 频段窄，因此能传递的数据量直接被频宽限制住了。如果用车道来比喻的话，2.4 GHz 频段是三车道，而 5 GHz 频段就是 9 车道，谁可以承载更多的数据就不用多说了吧。
经过这样一比较，发现两种信道各有千秋，那到底应该怎么选呢？下表简单总结了下 2.4G 和 5G 的适用范围：
| 优点 | 缺点 | 适用场景 | |
| 2.4GHz | 传得远； 反射和绕射能力强。 | 信道资源极其匮乏； 更容易受到干扰； 微波炉、蓝牙等常见设备工作在此频段上。 | 适合远距离、低密度覆盖，或障碍物较多的情况。 |
| 5GHz | 信道多、频宽广、干扰小，整体吞吐量高。 | 反射和绕射能力较弱，覆盖范围小。 | 适合覆盖范围小、用户密度高、不需要远距离覆盖的情况。 |
影响 WLAN 的因素
信号强度其实是最直观的，每当我们在信号不好或者是信号较弱的环境中，总会觉得 Wi-Fi 似乎不那么好用了，没错这不是错觉，同等条件下，信号强度越强，无线系统越稳定，传输效率越高。想要获得较好的信号强度，只能将无线路由器/AP 放在比较靠近终端的地方，一味加功率可能会发生上文提到的信号满格上不了网的情况。空间比较大可以采用多布点的方式，比如说 AC+AP 或者是子母路由的方案。
频宽也是重要因素之一，就像是水管单位时间内允许通过的水流量不仅取决于流速，还有水管粗细（频宽）。当然了，调整高频宽也会导致信号传输距离变短了，也更容易受到干扰。我们小时候应该玩过水，在水龙头上接一根水管，如果要水管里的水冲的更远要怎么办呢？除了拧大水龙头还可以将水管捏一下，瞬间水就可以冲出去好远。信号和这个也有点类似，频宽越窄就可以传的越远，反之，如果追求高速将频宽调宽的话可能会影响覆盖范围，不过在室内 WLAN 中，影响甚微。
一个健全的网络需要哪些设备
还记得第一篇文章开头给大家的那张图吗？
图中有路由器交换机和无线 AP，是不是这三个都需要呢？现在咱们家里一般都会有运营商送的光猫，这两年新的光猫都会带有路由功能，性能也不错，所以不爱折腾只想简简单单上个网的，完全可以舍弃路由器。不能确定自己的光猫有没有路由器功能的，可以直接咨询自己的运营商。然后根据屋子的大小选择 AP 的数量，AP 数量大于等于三台的时候我建议使用 PoE 交换机，简化接线方式，而且交换机上剩余的口还能作为有线接入。最后就是考虑交换机了，先明确自己有没有 PoE 的设备，是否需要选择 PoE 交换机，然后明确自己需要多少有线网口，根据这些来判断选择什么样的交换机，最后，交换机的接口一定要留有富余，方便今后网络扩展。
PoE 交换机是一种能够是网线带电的交换机，PoE 的全称是 Power over Enternet，基于以太网的供电。现在市面上大部分的商用 AP 都是通过 PoE 上电的，选用 PoE 交换机也是一种简化网络结构的方式。
如果选用无线路由器，一般不需要路由器和交换机的问题考虑这个问题。
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