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本文主旨偏向微進階家用網路環境硬體的Wi-Fi 6路由器搭配分析
內容會較為無趣，大多為我個人對於家用網路環境的見解
其目標是幫助讀者了解自身合適的網路使用環境
諸如：外網、傳輸、遊戲Ping/NAT、Wi-Fi、區網等
並以此概念使讀者在未來選購「相關類型產品」時
得以用自身能夠理解的知識選擇符合自己需求的產品
進而達成整體網路環境建構的最大效益化
至於「TUF Gaming AX4200 Wi-Fi 6」列舉功能在網路架構中影響的角色
這型號前陣子在討論社群中到處都有人分享「規格開箱」
千篇一律沒意思，所以想要產品介紹可以直接上一頁
手邊目前合適搭配文中內容就這台，所以還請見諒
文中所有的Wi-Fi無線路由器產品我將一概簡稱為路由器
如閱讀完本文對於自身網路環境依舊存疑的讀者
可分享你的網路架構環境與我一同解析
但基本不回答任何設定問題，因為我要打電動
然後我也暫時不討論「Wi-Fi 7」，原因是我認為6還有一堆東西待改善
如文中敘述有誤也請前輩不吝指正
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「外網」
本文所有數值都是「理論最佳值」首先需要認知的基礎知識
「傳輸速率」的單位「Mbps」
對於一般電腦用戶而言，熟悉的資料傳輸計量單位為「MB/s、GB/s」
我家「種花電信、社區網路」外網申辦速率為「下載500M/上傳500M」
上述的500M單位為「Mbps」非「MB/s」兩者換算基本是「x 0.125」即可
所謂的「種花電信500M」代表傳輸速度最高為「62.5 MB/s」
結論「種花電信500M的速率」下載一個500 MB大小的檔案
500 MB(檔案大小) ÷ (500 Mbps x 0.125 = 62.5 MB/s) = 8秒
「傳輸過程」的設備能力極限
外網泛指「ISP業者」所提供的連線速率，以種花電信為例：
500Mbps的牌價費率為1299元/月
此方案大多數具802.11ac規格市售Wi-Fi路由器均能充分處理
並且一般15年內的電腦主機也能以有線連結完整使用
2Gbps/1Gbps的速率則需要路由器具備至少2GbE以上的連接埠
如以Wi-Fi計算還需加入干擾與訊號強度等多種變因
理想以AX規格並5GHz頻段傳輸能力超過「3500Mbps」以上會較為保險
並且連同電腦板子上也得有內建「2.5GbE的網卡」
簡言之如果想完整享受到「2Gbps」的連線速率
所有過程中連動的設備都需要達到該速率的傳輸能力
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「WAN」Wide Area Network 廣域網路接口
基本上常見的802.11ac規格的Wi-Fi路由器配合的WAN為1G接口
可將其視作兩種傳輸速率相近的規格，兩者理論值為「1300Mbps、1000Mbps」
而自兩年前「Intel 12代」面市後，多數中階以上主機板網卡也有所提升
標配在主板超過15年的「1GbE」網卡提升至「2.5GbE」
Wi-Fi則進入6E規格 (802.11ax)
以本文為例，我個人選擇「TUF Gaming AX4200」的理由
在多項規格中都能充分符合該市代的網路需求
一台基本上就能解決家用環境
以下是我個人觀點：
相信不久的未來具備「2.5GbE」的主機板會成為常態
理由是近幾年包含台灣，有多數已開發國家ISP業者提供家用「2Gbps」的速度
同時「2.5GbE」在家用區網傳輸的環境中也是相當重要的指標
因此無論是升級或是換換病
以現階段而言，要擁有全「2.5GbE」接口的路由器仍尚未普及
基本上我都建議路由器選擇具備至少一個「2.5GbE」的WAN口的產品
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「802.11ax/Wi-Fi 6名稱與規則的理解」
這是我們所熟知的Wi-Fi 6技術標準，理論最大傳輸值為9608Mbps
以「TUF Gaming AX4200」為例
「4200」產品名代表的是全頻段(2.4GHz+5GHz)能達到的Mbps總和
根據官方給的資料表示
2.4GHz能達到的最高傳輸率為「574 Mbps」
5GHz能達到的最高傳輸率則為「3603 Mbps」
其意思為若你將手機透過Wi-Fi連線至5GHz頻段，最高傳輸可達3603 Mbps
理論最佳值則約為450 MB/s，實際上還需要扣掉環境干擾
以及距離強度遞減等等原因，將理論值砍半後評估也不為過
然而別忘記還有接收端的最大傳輸率瓶頸
以iPhone為例，目前「14」機型Wi-Fi 6傳輸最大值為「1200Mbps」
從結論來看，因為手機端的傳輸瓶頸
「3603 Mbps」至少可以應付家中兩隻手機同時以滿負載的前提下進行傳輸
然而在外網連線的過程中所需的傳輸量又是如何，我們接著評估
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如果你有習慣在Twitch進行1080p@60fps實況
伺服器的限制位元率大約在「6000~8000 Kbps」
或是在Youtube上直播4K@60fps
建議的上傳位元率則為「20000~51000 Kbps」
在YT上觀看一部4K@60fps的影片，也同樣可以參考上方的位元率
而多人線上遊戲的網路傳輸需求則更小，通常單位都在KB的程度而已
除大型檔案下載，或是進行大檔上傳等
日常中使用其實很少能出現滿載使用的情形
即便連下載也必須視目標伺服器提供的上傳速率
以及與ISP業者簽訂的合約速率
整年日常使用可能只有不到「3%」機率處在高負載
除非沒日沒夜的下載五花八門的動作片
故承上段所述，基本上AX3000以上的傳輸速率幾乎足以應付日常網路使用
以玩家而言，更加在意的會是「Ping值」
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「設備層面的Ping值」
可以簡單認知為多串一台設備就會多增加一些Ping值
我們假定ISP與目標伺服器端不存在變因
那麼家中的網通設備與終端的連線節點越少，則Ping值會越低
小烏龜→終端設備 (低節點相對低延遲)
小烏龜→路由器A→終端設備 (一般家庭中的網路配置)
小烏龜→路由器A→二樓節點→五樓節點→終端設備 (大戶人家的煩惱)
而現代人家中都離不開「路由器」的配置
因此在路由器中有所謂的「QoS」Quality of Service功能
根據「QoS」的選項，可設定為「特定設備的封包發送優先處理」
或是「特定設備的頻寬限制」以達到目標設備取得優先收發封包的環境
一線路由器廠牌的管理頁面大多有具備簡易的設定選項
無論終端設備為手機或是電腦；遊戲、影音串流等均可依需求進行配置
以華碩系列為主的路由器針對「QoS」的設定介面相對簡單友善
即便是初次使用也大多能照著字面意義去理解需要的功能
而「VPN」功能於我而言並非處理Ping值的方式
更主要的用意是繞開區域限制，因此不在討論範圍內
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「多人遊戲連線與NAT層級」
近年討論社群常可以看到類似「NAT層級為嚴格」連線遊玩困難之類的回報
「NAT (Network Address Translation)」是從私有IP轉換成公共IP的技術
在轉換的過程中可以視為通過NAT的規則
而規則可能存在於任何「網路層級」
可以理解為需通過的規則越少則層級顯示越為「開放」
同時也代表成功多人連線遊玩的條件較為「寬鬆」
透過管理功能確實可以達到路由器端開啟「Open NAT」的類型
其原理是透過開啟特定「UPnP (Universal Plug and Play)」
以「種花電信固定IP」為例，在路由器端設定規則可順利通過
「TUF Gaming AX4200」該功能對於習慣玩遊戲的使用者相當實用
包含家機也有相對應的轉址設定，只需尋找遊戲並設定裝置
而就我所知願意特別設計「Open NAT」功能的路由器製造品牌並不算多
而ISP為「二類電信業者」如社區網路則效果有限
其原因即便「家中路由器」到社區網路過程順利
封包可能仍需由社區網路通過一類電信業者的NAT規則
從結果論來看NAT層級基本上就與「開放」無緣，大多會是「中等」
更慘一點如分租套房的共網類型則可能為「嚴格」
「嚴格不完全代表沒有連線能力」大多時候是指NAT轉址過程過於繁瑣
基於上述原因，有「NAT層級嚴格」玩家用手機分享「行動網路」給電腦
也能達成「NAT層級開放」的結果，而延遲品質當然不如有線好
現代手機大多支援「IPv6」，而「IPv6」能避免「NAT」的規則需求
但「二類電信業者」基於營運成本問題，不一定提供支援IPv6
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「Wi-Fi頻段訊號品質與Mesh」
Mesh是近幾年無線路由器主打的技術，順便老生常談一下屁話
早在40年前已開始發展無線Mesh，而當時應用在軍事領域
以家用Mesh而言，該特色著重在擴展訊號傳遞範圍
網狀節點：
早期延伸家中網路訊號的方式不外乎把網路線拉到爆
或網通設備一台接一台的串，而終端設備傳輸任何資料也需經過如此過程
網狀配置則可實現節點直連節點，免除必須通過主路由器的步驟
自動選擇節點：
基於網狀節點的布局，當終端設備進入某節點訊號衰弱區時
將會主動切換至其他訊號良好的節點，便可以解決家中訊號覆蓋不足的死角
而Wi-Fi頻段(2.4GHz、5GHz)屬基礎知識，兩者的差異可以自行爬文
這裡我想教學一下同品牌內的天線規格理解
以「TUF Gaming AX4200」為例，該路由器的天線共有四根
官網標示為「2.4GHz 2x2」、「5GHz 3x3」以3x3來理解
前面的3代表發射訊號的數量，後面的3則是接收訊號的數量
也就是說5GHz的工作頻段中，4根實體天線有3根可以收發訊號
而兩個頻段共計是5x5，表示有一根天線同時可以負責雙頻段工作
基本上華碩旗下的路由器產品都可以透過此方式觀察判斷訊號覆蓋強弱
當然這不是完全正確的判斷方式，但是可以相對簡易的理解
取得較佳Wi-Fi訊號的方式是盡量將路由器放在空曠的高處
以單台「AX4200」在實坪35坪的大樓住家而言收訊品質算是相當良好
紅框為兩台「AX4200」在七公尺三堵牆的距離做節點，黃框為單台
基本上單台的訊號覆蓋範圍已足夠一層三、四房型家庭使用
而收訊能力越強則代表著訊號傳輸遞減的損耗越小
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「LAN區域網路、內網」
目前市售無線路由器的「區網配置」大多讓我挺鬱悶的
連同配合介紹的「TUF Gaming AX4200」也是其中之一
「LAN」為「1Gbps」連結埠四組
即「LAN1+LAN2」能啟用鏈路聚合解決雙工時LAN滿載的狀況
將接收與傳送資料分別效益化處理，但使用門檻較為嚴苛
以家用產品的環境來說較為少見
否則「WAN高配2.5G」而「LAN」依舊只有「單一通道1G」的傳輸量較為可惜
能充分使用的只有「802.11ax」的Wi-Fi 6
這種Wi-Fi 6路由器配備「2.5G WAN+1G LAN」的狀況
在目前市售所有品牌的網通設備屢見不鮮
原因我懂你也懂，若多送兩個「2.5G LAN」交換器就不用賣了
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「內網、區網的傳輸速度瓶頸」
撇除需經「外網」傳輸的過程，只經家中硬體相互傳輸統稱為內網
內網傳輸的最高速率則取決於「最慢通道的速率」
假設擁有一台具備「2.5 Gbps網卡」的牙膏12代電腦或是NAS
內含一顆每秒可讀寫「270 MB/s」的機械硬碟與「7000 MB/s」的PCIe 4.0x4 SSD
檔案經由「1 Gbps」有線LAN端口進入「AX4200」路由器進行Wi-Fi 6滿速傳輸
由iPhone 14 Pro Max經「802.11ax@5GHz的Wi-Fi 6」接收
上述表定最大傳輸速率1200 Mbps，而讀寫表定最高速度為「1832.3 MB/s」
若以上過程不計入硬碟快取用盡與其他外力影響耗損等情形
請嘗試回答手機在接收10GB檔案過程中能達到的最高傳輸速率是由誰決定的？
提問中的產品以NAS為例，中低階型號大多標配「1Gpbs」的傳輸速率
但使用者可自行購買「USB 3.0的2.5GbE網卡」只要能自行處理NAS驅動
而台灣有代理或直營的家用無線路由器品牌都不標配單口「2.5G LAN」
雖說拜「2.5G WAN」所賜，全「1G LAN」不再隨時頂到上限
但若像我需求是建立內網完整的「2.5Gpbs傳輸能力」
現況最簡便的處理方式如我是增加一台「2.5G的交換器」掛在前端
讓無線路由器專職於「Wi-Fi」工作
或正常讓路由器主司網管工作「2.5G WAN」分配至4個「LAN」
雖然建構「區網2.5Gbps」的用戶並不多
以我生活周遭為例，奔著「10Gbps內網配802.11ac級Wi-Fi」的朋友
比完整建立「2.5Gbps內網」的朋友還多
但我個人始終認知「全局基本2.5G」是未來必然的趨勢
總不好是「Wi-Fi 6,7快到無法無天，有線器材通通晾在旁邊」
如果想靠單一路由器建構單一通道「2.5Gbps」的居家區網環境
在我印象裡台灣目前沒有上市符合需求的產品
另外本段答案是「1Gpbs的有線LAN口」
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以家用環境對於「Wi-Fi 6無線路由器」的個人選購想法
條件設定為要求中高階網路環境的用戶
1.接近「7*24」的商用運作穩定性
2.居家環境中覆蓋良好的Wi-Fi收發訊號品質
3.可接受的價位與傳輸速率，具備5GHz頻段、3000Mbps為理想
4.網狀節點Mesh不一定要用，但有最好
5.路由器QoS設定必須能滿足管理者的分配需求
6.針對玩家部分以可行的物理方式減少ping值
7.多人連線具備淺顯易懂的NAT相關配置，或以IPv6免除其規則
望上述觀點能讓讀者選購路由器時依需求進行思考
並且以自身的理解做出合適的選擇
若懶得動腦，基本上像「TUF Gaming AX4200」規格已算相當完整
有簡易的設定、不錯的訊號覆蓋、以及針對遊戲與家機用的轉址功能
文章接近尾聲，讓我再問一次差不多的問題
假設擁有一台具備「2.5 Gbps網卡」的牙膏12代電腦或是NAS
內含一顆每秒可讀寫「270 MB/s」的機械硬碟與「7000 MB/s」的PCIe 4.0x4 SSD
檔案經由「2.5 Gbps」有線LAN端口進入「AX4200」路由器進行Wi-Fi 6滿速傳輸
由iPhone 14 Pro Max經「802.11ax@5GHz的Wi-Fi 6」接收
上述表定最大傳輸速率1200 Mbps，而讀寫表定最高速度為「1832.3 MB/s」
若以上過程不計入硬碟快取用盡與其他外力影響耗損等情形
請嘗試回答手機在接收10GB檔案過程中能達到的最高傳輸速率是由誰決定的？
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請勿要求我去測試實際平均值後重稿，寫東西只是興趣，不是不要命
23/08/15，記錄就此告一段落，感謝你的閱讀
我是MLA，手機依舊是傳輸瓶頸，感覺內心缺憾的白爛輕熟男。
