家裡的網路拓樸圖該怎麼畫，畫完問題自己會浮出來

charles

「裝置一直掉線」這種問題，光靠試是試不出來的。
但把網路畫成一張圖，八成的問題會自己現形。

這篇講怎麼畫，以及每一層該標什麼。



第一步：從外往內，列出所有「會處理封包」的東西

很多人畫網路圖只畫得到分享器。實際上要列的是：

1. 網際網路
2.   └─ 數據機 / 光纖終端（ONU）
3.        └─ 主路由器
4.             ├─ 交換器（有的話）
5.             │    ├─ AP 1
6.             │    └─ AP 2
7.             ├─ NAS
8.             └─ Mesh 節點

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關鍵問題：有幾層 NAT？

如果你的數據機本身也在做 NAT，然後你的路由器又做一次，
那就是雙重 NAT —— 這會造成：

• 通訊埠轉發失效
  
• 某些 P2P 或遊戲連線有問題
  
• mDNS 在某些狀況下過不去
  

怎麼檢查：看你的路由器 WAN 口拿到的 IP。
是 192.168.x.x 或 10.x.x.x 的話，就是在 NAT 後面。

解法是把數據機切成橋接模式（Bridge），
或者把路由器設成數據機的 DMZ。

第二步：標出每個裝置的 IP 和取得方式

每個節點旁邊寫三件事：

• IP 位址
  
• 是 DHCP 還是固定
  
• 如果固定，是「裝置端設定」還是「DHCP 保留」
  

這一步最容易抓到問題。

常見的地雷：某台機器在自己身上設了固定 IP 192.168.1.50，
而路由器的 DHCP 範圍是 192.168.1.2 – 192.168.1.254。

平常沒事，但某天 DHCP 把 .50 發給別人，就 IP 衝突。
症狀是兩台機器隨機斷線，而且很難聯想到原因。

正確做法：DHCP 範圍縮小，固定 IP 用「保留」

1. DHCP 範圍：192.168.1.100 - 192.168.1.200
2. 靜態保留：192.168.1.2  - 192.168.1.99   （伺服器、AP、印表機）
3. 手動設定：192.168.1.201 - 192.168.1.254 （不建議用，但留著）

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第三步：標出無線的部分

每個 AP 或 Mesh 節點標上：

• 2.4G 的頻道（只能選 1、6、11）
  
• 5G 的頻道
  
• SSID（如果分開）
  
• 大概的覆蓋範圍
  

2.4G 頻道是智能家居最常見的問題來源。

多數 IoT 裝置只支援 2.4G。而 2.4G 只有三個互不重疊的頻道（1、6、11）。
如果你有三個 AP 全部設成「自動」，它們很可能會撞在一起。

手動指定：AP1 用 1、AP2 用 6、AP3 用 11。

還有一個關鍵：頻寬固定 20MHz。
40MHz 會吃掉兩個頻道，在公寓大樓裡反而更慢更不穩。

第四步：把 Zigbee 也畫上去

很多人忘了這件事：Zigbee 和 Wi-Fi 2.4G 用同一段頻譜，會互相干擾。

在圖上標出：

• Zigbee 協調器（USB 棒）的位置
  
• Zigbee 頻道（預設常常是 11 或 15）
  
• 哪些裝置是路由器（插電的），哪些是終端（電池的）
  

頻道錯開的對照：

• Wi-Fi 用 1 → Zigbee 選 15、20、25
  
• Wi-Fi 用 6 → Zigbee 選 15、20、25（避開 11）
  
• Wi-Fi 用 11 → Zigbee 選 15、20（避開 25）
  

Zigbee 的 25 和 26 通常最乾淨（在 Wi-Fi 頻段的最上緣），
但有些老裝置不支援 26。

另外：USB 3.0 會嚴重干擾 2.4G。
Zigbee 棒千萬不要直接插在 USB 3.0 孔或硬碟旁邊 ——
一定要用延長線拉出來至少 50 公分。這是最常見也最容易解的問題。

第五步：標出「誰依賴誰」

這一層畫完會很有啟發。用箭頭標出依賴關係：

1. HA ──需要──> MQTT Broker（在 NAS 上）
2. HA ──需要──> Zigbee 協調器（USB）
3. HA ──需要──> 路由器的 DNS
4. 攝影機 ──需要──> NAS（錄影）
5. 所有裝置 ──需要──> 路由器
6. 路由器 ──需要──> 數據機

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然後問：哪一個掛掉會造成最大範圍的失效？

我畫完發現一件事：我的 MQTT broker 跑在 NAS 上，
而 NAS 每週會自動重開一次做維護 ——
那段時間所有 Zigbee 裝置在 HA 裡都是不可用。

我完全沒想過這兩件事有關。
後來把 MQTT 搬到 HA 主機上就解決了。



用什麼工具畫

• 紙筆 —— 我認真推薦。第一次畫用紙最快，而且你會邊畫邊發現問題
  
• draw.io（diagrams.net） —— 免費、有網路設備圖示、可以存檔
  
• Excalidraw —— 手繪風格，適合快速草稿
  
• Mermaid —— 用文字描述、自動排版，適合放進 Markdown 文件
  

Mermaid 的好處是可以存在 Git 裡跟設定一起版控：

1. graph TD
2.     ONU[光纖終端] --> R[主路由器 192.168.1.1]
3.     R --> SW[交換器]
4.     SW --> AP1[AP 客廳 ch1]
5.     SW --> AP2[AP 主臥 ch6]
6.     SW --> NAS[NAS 192.168.1.20]
7.     SW --> HA[HA 主機 192.168.1.50]
8.     HA -.USB.-> ZB[Zigbee 棒 ch25]
9.     HA -->|MQTT| NAS

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畫完之後要做的三件事

1. 把圖存在 HA 裡

丟到 /config/www/，在儀表板加一張 picture 卡片。
半夜出事的時候你會感謝自己。

2. 建一張裝置清單

1. | 裝置 | IP | MAC | 位置 | 管理網址 | 備註 |
2. |------|----|----|------|---------|------|
3. | 主路由器 | .1 | xx:xx | 玄關 | http://192.168.1.1 | 韌體 2026.3 |
4. | NAS | .20 | xx:xx | 書房 | https://192.168.1.20:5001 | MQTT、Frigate |
5. | HA | .50 | xx:xx | 書房 | http://192.168.1.50:8123 | Proxmox VM 100 |

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3. 每半年更新一次

過時的圖比沒有圖更危險，因為你會照著錯的資訊查。

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我自己畫第一張圖的時候，本來只是想整理一下，
結果十分鐘內找到三個問題：雙重 NAT、兩個 AP 撞頻道、
還有 Zigbee 棒插在 USB 3.0 上。

三個都解決之後，「裝置隨機掉線」的抱怨就消失了。