家里房子的网络走线是运营商一根光纤到弱电箱，弱电箱4根网线到3个房间及客厅。装修已经完成没有办法改线了。

之前客厅安装了一个小米路由器 R3G（已刷入 Hiboy 大佬的 Padavan 固件），家里无线信号真心不怎么样。虽然后面买了一个小米的 wifi信号放大器，信号覆盖范围是有所增加，但苦于小区里邻里之间的信道相互干扰和穿墙等因素，网速还是没有什么改善。

最近黑鸟博客发现小米 R3G 的 CPU 芯片 MT7621A 居然内置 switch，而且 padavan 提供了相关的命令和方法可以设置该 switch 的 vlan，决定调整下家里的网络，其主要思想是数据尽量走实体网线以减少 wifi 上的传输，尽量不要额外加设备（尽量利用旧设备为主，之前有 2 个小米 mini 在家吃灰）。

我家里的的组网如下（vlan 号是根据运营商的规划设定的）：

图 1  整体网络规划

上图中Modem放置在弱电箱中，弱电箱出3根网线分别到两个房间和客厅：

• Router1（R3G）性能较强，放置在客厅作为家里的主路由器；
• Router2、Router3（刷了Padavan固件）分别放置在主卧和客房，作为扩展接入的热点。
• 整个家庭的拨号和局域网的 DHCP、NAT 等均由 Router1 承担；
• Modem 的 PPPOE 设置为桥接模式（不让光猫拨号）；

组网说明：

• 如果设置 Modem 拨号为路由模式，则 Modem 将自行拨号，NAT、DHCP 等功能都在 Modem 上完成，但黑鸟君长期用惯了Hiboy大佬的 Padavan 的 KP过广告、$$、多媒体服务器、VPN 拨入家庭网络（有公网IP）等功能，显然让 Modem 自行拨号就无法用这些功能了，故放弃；
• 如果让 Modem 后面的各路由器各自 PPPOE 拨号（黑鸟君所在城市可以多播），每个Router上再设置 KP、$$ 等，但这导致每个Router 都各自做 NAT，后面带来的设备将不在一个大的二层网络上，也放弃。（如果 Router2、Router3 通过 VPN 到 Router1 还是存在类似的跨三层问题）。
• 该组网的方案相当于把 Modem 的拨号、NAT 等功能移动到外置的 Router1，并把 Router1 的本地局域网反向接入到 Modem，利用 Modem 下面 LAN 口之间二层互通的特性，再连接到其他路由器上。

我测了下电信送的光猫（型号为 TEWA-700E）LAN 口有如下特性：不管是否带有 tag 头的包均能在各 LAN 口之间转发。可以把 Modem 的 LAN 口看做是交换机上具有相同缺省 vlan 的 trunk 口（假定缺省 vlan 为 1）。

有时客厅和主卧要看 IPTV，利用单线复用的思想，在 Router1、Router2 的 WAN 上打通 Vlan43 走 IPTV 业务，并将该 VLAN 绑定到Router1、Router2 的 LAN 口（该端口配置为 untag 模式），剥离 vlan 的 tag 头后连接到 IPTV 盒子。

物理网口与 siwtch 连接关系确定

我猜测 R3G 的内部的 switch 网口连接如下：

图 2  R3G 内部 switch 连接图

R3G(Padavan)系统 Linux上有 eth2、eth3、ra0、ra1、rai0、rai1 网卡，接线如上图，其中 eth2、ra0、ra1、rai0、rai1 配置成一个网桥，相当于一个交换机、它们在二层网络上互通。（下图未出现rai1是因为我没有开启 5G guest wifi）

图 3  R3G 网桥信息

图2中的红色框表示：switch和CPU及WAN/LAN的对应关系。 “switch vlan dump”命令结果里portmap的位置表示switch的网口，如“111-1-1”，从左到右序号从0到6（共7位）表示switch的7个网口。（其他路由器如果极路由4增强版，虽然用的也是MT7621A的处理器，其switch和CPU、WAN/LAN的对应关系却不太一样。自行配置switch前，需弄清WAN/LAN/CPU等网口与switch的对应关系）

图 4  R3G内部VLAN

确定 switch 和 CPU、WAN/LAN 的对应关系，黑鸟博客用了以下两种方法：

1. 用“switch dump”看交换模块的二层转发表，根据其中的mac（即可知道对应的设备）和各个设备所连接路由器的网口，确定CPU、WAN/LAN连接的switch的位置。该命令输出结果中port(0:6)字段（共有8位，最后一位忽略）的位置和之前portmap对应。

图 5  R3G内部switch二层转发表

2. 在路由界面上“端口隔离和 VLAN 过滤”页面，设置各种组合，在后台观察哪些位置的网口发生变化从而确定各个物理网口与switch的对应关系。（备注：为避免在配置 switch 过程中连接中断，建议从wifi登录路由器）。

 

同理猜测得出小米 mini 的内部连线（可知 CPU 只有一个物理网卡连接 switch，这点 MT7621 确实比 MT7620 有所增强）：

图 6  小米 Mini 内部 switch 连接图

主路由器Router1（R3G）设置

根据规划R3G路由器从vlan94进行PPPOE拨号、从vlan43走IPTV业务。只需在界面上完成如下设置即可：

图 7  R3G页面配置vlan

完成设置后此时路由vlan情况如下：

图 8  R3G自动配置的vlan

分析可知（结合“图 2  R3G内部switch连接图”）：

• vlan94连接1（WAN）、5（CPU），可知CPU可以从94进入switch经过WAN口到Modem完成PPPOE拨号，此类包进出Router1均带94tag头；
• vlan43连接1（WAN）、3（LAN1）、5（CPU），IPTV盒子连接LAN1经过WAN口走IPTV业务，此类包进出Router1均带43tag头；
• vlan1是路由器本地局域网，IP、LAN2、内部网桥（接无线）在此 vlan 上；
• vlan2是系统自己配置的vlan连接1（WAN）、5（CPU），路由从 WAN 口收到不带 tag 的数据包，通过 switch 会打上 2tag头上送到 CPU 的 2 口；

根据规划，要求将 Router1 的本地局域网回送到光猫，有如下 2 个方法：

1. 将2加入到网桥br0，这样 Router1 内部的 vlan1、vlan2 就合并了，本地局域网的数据包直接通过网桥 br0 经过 vlan2，从WAN 后出去（不带 tag）回送到 Modem；

配置：在路由器启动后执行“brctl addif br0 eth3.2”即可；

2. 在 switch 上完成本地局域网的转发：

• 取消 vlan2 里的各个端口；
• 将 switch 的 1 号（WAN）口划入 vlan1，并设置该网口的确实 vlan 为 1；
• CPU 无需连接 vlan43（因为 IPTV 是盒子自己拨号的无需路由器CPU参与）；

switch vlan set 1  1110101 0 0 uuu-u-u

switch vlan set 2  0000000 0 0 -------

switch vlan set 43 0101000 0 0 -t-u---

switch vlan set 94 0100010 0 0 -t---t-

switch reg w 0x2004 0x570003

switch reg w 0x2104 0xFF0003

switch reg w 0x2204 0x570003

switch reg w 0x2304 0x0A0003

switch reg w 0x2404 0x570003

switch reg w 0x2504 0x220003

switch reg w 0x2604 0x570003

switch pvid 0 1

switch pvid 1 1

switch pvid 2 1

switch pvid 3 43

switch pvid 4 1

switch pvid 5 1

switch pvid 6 1

MT7621A的vlan设置涉及到matrix寄存器的设置；（如果不会以后会具体讲）

由于每次修改各个 vlan 里的成员端口都要手动计算各个端口的 matrix 值，比较繁琐。本人自行开发了一个自动计算/配置的脚本：(需在所有switch vlan set 。。。命令之后运行)，该脚本会根据 switch vlan dump 命令结果里的 portmap 列表计算matrix：

将下面的脚本拷贝到Padavan上，直接运行即可，默认是打印设置寄存器的命令（相关命令可以贴到路由器的启动后执行脚本里）。后面加“w”参数，表示脚本在打印的同时执行相应命令。（自行开发用用的，未经专门测试，不喜勿喷）
链接: https://pan.baidu.com/s/1h7Ob8BcXAaW6DjlZqSOO9g 提取码: xwrx
图 9  自动设置matrix脚本

按网络规划设置R3G路由器后，vlan相关数据如下图所示。

图 10  R3G最终vlan配置

黑鸟博客测试了上述的 2 个方法都可以实现期望功能，但是推荐使用第2种，因为数据包可以在 switch 上直接转发，没有必要上送到 CPU 的网卡再通过网桥转发，回到 switch，白白消耗路由器性能，但是此方法配置较复杂。如果嫌麻烦并且也不想了解 switch 网口各种对应关系，直接用第一种方法就可以了。

图 11  主路由器额外配置

 

辅路由器Router2（小米Mini）设置

Router2主要功能是：

• WAN 口上 vlan1（不带 tag）的包用做 wifi 的热点数据源，并连接到 LAN2 口（不带tag）；
• WAN 口上 vlan43（带 tag），连接到 LAN1 口（剥掉 Tag），给 IPTV 用；

要实现上述的功能，Padavan 的 AP 模式是接近的，理论上在界面上设置 AP 模式后，手动修改 switch 完成 vlan43 的转发要求即可。

黑鸟博客在设置路由器为 AP 模式后，默认 vlan 配置如下：

图 12  小米 mini AP 模式默认 vlan

尝试过以下方法：

switch vlan set 0 1  10111011 0 0 u-uuu-tt

switch vlan set 1 43 01001000 0 0 -u--t---

switch pvid 1 43

图 13  AP 模式设置后的 vlan

发现 switch 的 1 号口（LAN1）上有 43vlan 的二层转发表，4 号口（WAN）上却没有。

查阅相关资料后，在上述三条命令的前面再增加了“mtk_esw 64 0x00020003 0x002B002B”，即通过mtk_esw命令设置vlan条目；

mtk_esw 64 0x00020003 0x002B002B

switch vlan set 0 1  10111011 0 0 u-uuu-tt

switch vlan set 1 43 01001000 0 0 -u--t---

switch pvid 1 43

查看switch上vlan相关配置：

图 14  AP 模式 mtk_esw 设置后的 vlan

发现此时二层转发表里有各种 vlan 的条目了，其中 43vlan 的转发条目和对应的端口信息都是正确的，1 号口（LAN1）上有 43vlan 的二层转发表，4 号口（WAN）也有了，但是此时 IPTV 业务依然无法使用，无法理解。

Padavan 固件在 AP 模式下，其“外部网络 (WAN) – 外网设置”这页面时无法使用，所以我也没有办法从页面上进行相关 vlan 的设置。

感觉 MT7620A 的处理器内部 switch 配置 vlan 后，也需设置下相关的寄存器，网上找不到资料，无法解决。这里如果有高手看到如果有办法解决，希望指点一二，本站黑鸟博客不胜感激。

既然解决不了，只能绕过去了。设置路由器为默认的路由模式，在页面上配置相关的 vlan 数据，然后修改 vlan 相关配置让 WAN 进来的（不带tag头的）数据包直接上送到网桥（不走 CPU 及 NAT）。页面上的配置如下：

图 15  路由模式小米 Mini 页面 vlan 配置

上述配置完成后，switch配置如下（此时IPTV业务可以正常使用）:

图 16  页面设置后的vlan

此 Router2 工作在路由模式下，家庭局域网的数据包不带 tag 从 WAN 进入路由器，经 NAT 后通过网桥 Br0 由 wifi 发射出来，这将导致从 Router2 的 wifi 连接上来的设备与主路由器 Router1 连接上来的设备不在一个 2 层的网络里。修改如下：

switch vlan set 1 2 00000000 0 0 --------

switch vlan set 2 6 00001011 0 0 ----u-tt

switch pvid 4 6

ifconfig br0:0 192.168.199.201 netmask 255.255.255.0

ifconfig eth2.6 0.0.0.0

brctl addif br0 eth2.6

ifconfig eth2.2 0.0.0.0

route add default gw 192.168.199.1

echo "nameserver 192.168.199.1" > /etc/resolv.conf

Router2 不要做 NAT，即 vlan2 无需使用，通过 vlan6 将 WAN口上将不太 tag 的数据包上送到 CPU 的 eth2.6 虚拟网卡，将该 eth2.6网卡加入到网桥 br0，让家庭局域网的数据包能到网桥 br0，再连接到各个 wifi 网卡和 LAN2。注意：

• 这里一定要将数据包上送到 br0，这样 Router2 的 wifi 才能将接入的设备连接到家庭局域网里，不能再switch上直接转发）；
• 这里要另外起一个 vlan 连接 WAN口和eth2（即vlan6），如果直接用 vlan2，即要求将 2 加入到网桥 br0 中，但此时eth2.1 已经在网桥里了，相当于将 HNAT 的输入（eth2.2）和输出（eth2.1）接在一个交换机（br0）上,将导致路由器死机，无法登陆；
• 因为默认 Router2 会在 br0 上起一个 DHCP 服务器，该 DHCP 将和 Router1 的 DHCP 冲突，应该配置关闭 Router2 上的DHCP、DNS、防火墙等（最重要的是 DHCP 一定要关）；
• Router2 的 LAN 网络地址也要避免和 Router1 里的 LAN 在一个网段里，否则局域网的网关冲突。主路由器是配置的 168.199.1，Router2 要避开它；

图 17  辅路由器内网IP设置

完成上述配置后，Router2将可以完成网络规划中的预期功能。虽然实现上走了野路子，但功能上是实现了，只是不够简洁。最主要的问题还是在AP模式下switch不能正常转发vlan43中的数据包（可能刷Router2刷Pandorabox更加合适吧）。

图 18  辅路由器最终vlan

辅路由器Router3（小米Mini）设置

该路由器设置为Padavan的AP模式，直接在页面上操作即可，无需多言。

TEWA-700E光猫设置

配置该光猫之前需先获取其超级用户名和密码，详见：

https://jingyan.baidu.com/article/ae97a646032107bbfd461d18.html

关于用户侧 VLAN 的理解，之前看过相关光猫 vlan 的配置，我的理解用户侧 vlan 是：家庭网络接入光猫后，如果收到带有所配置用户侧 vlan tag 头的包，光猫将自动剥掉该 tag 头，然后打上 WAN（运营商）侧的 vlan 的 tag，发到运营商。相当于替换了 tag 头里的 vlanid 字段。如下图：

图 19  用户侧VLAN绑定

即eth0 网口上收到带8tag的包，将替换为 94tag 的包发送给运营商，运营商回来的带 94tag 的包再替换为 8tag 的包，回到用户侧。

但是我在配置实践过程中，配置用户侧为 94 绑定到 1_INTERNET_B_VID_94（我所在的城市运营商是用 vlan94 提供网络服务的）。路由器时无法正常拨号的。这一点我比较难理解，希望论坛里的高手不吝赐教。

我的配置是这样的，删除所有的 vlan 侧绑定：

图 20  光猫 PPPOE 设置

       这样光猫就是纯粹的收包转发，路由器所发出的包，已经携带了运营商提供网络服务 vlan 的 tag 头。Router1 此时 PPPOE拨号成功；

同理也关闭光猫上 IPTV 网络连接的 VLAN，如下图：

图 21  光猫IPTV设置

       光猫最主要的就是要完成上述两个地方的修改（这前提是：要求家庭网络PPPOE和IPTV的vlan规划和运营商提供的vlan一致），其他不要动；额外说明如下：

光猫内置一个 DHCP 服务器默认不带 tag 头，所以会和 Router1 的 DHCP 服务器冲突，所以要关闭光猫的 DHCP 服务器。光猫用户侧的 IP 地址也要避免与家庭局域网的IP在一个网段，否则可能造成 IP 冲突（如果要访问光猫页面，只需在连接家庭 wifi 后，手动在无线网卡上绑一个同网段的 IP 即可，如 192.168.1.6/24）。

规划中 Router1 连接在光猫的 LAN1（千兆）、Router2、Router3 分 别连接 LAN2、LAN3（百兆）。（如果要把光猫的 IPTV 口用作 LAN 口，只要将光猫的“1_INTERNET_B_VID_”配置页面中“LAN 端口绑定”中的 iTV 勾选选中，同时将“4_Other_B_VID_”配置页面中“LAN端口绑定”中iTV勾选去掉。）

图 22 光猫关闭 DHCP

       我的光猫是放在弱电箱（铁制的）里的，它的 wifi 信号几乎可忽略，所以我关闭了光猫的 wifi。

完成上述配置后，我所规划的网络基本实现：从 Router1、Router2、Router3 接入的 wifi 设备都在一个二层局域网里，这些设备IP地址都是由主路由器 Router1 分配，所有的设备最终都是通过 Router1 访问 Internet，Router1 上的 KP、$$、多媒体服务器等都可以被家里所有的设备使用，Router2、Router3 只是做 wifi 热点的扩展。连接在 Router1 及 Router2 的 LAN1 口上的 IPTV 盒子时也能正常观看网络电视。

问题说明：

• Router1、Router3 的管理页面上可以看到所有接入家庭网络的设备列表。Router2 的管理页面上无法显示。
• 家里是电信 100M 的宽带，连接主路由器 Router1 的 5G wifi，下载速度 10MB/s 左右基本跑满。但连接辅助路由器Router2、Router3 的 5G wifi，下载速度只有 6-7MB/s，我感觉是光猫的包转发速率不足导致。

（转载）