要區分這些產品之前,一定要先知道幾個基本觀念。



1.封包:網路上資料的傳輸是以封包的方式傳遞,封包裡面通常含有來源和目的的IP位址,來源和目的的MAC位址,當然還有資料啦。


2.IP位址:我想這個大家都知道,要上網一定要有IP位址,如果IP位址不夠,那麼就需要IP分享器囉。


3.MAC位址:這個比較少人知道,每一張網路卡其實都有一個MAC位址,全世界絕對不會有跟你相同的MAC位址的網路卡或設備。


HUB 與SWITCH 都是區域網路,而IP分享器是介於區域網路與網際網路之間,路由器是屬於網際網路



1.HUB:不管收到什麼封包一律廣播,所以會發生碰撞如A與B同時丟給C
 我們稱做集線器,一般而言,HUB有兩大特性,一個就是廣播,一個就是半雙工。


廣播是指,當A電腦要透過HUB送資料給B電腦的時候,A送出來的資料其實連接在這台HUB上的電腦都會收到,但是只有B電腦會將資料收起來,其他電腦則是將封包丟掉。


半雙工是指,收資料或送資料不能同時,你一次只能做其中一種。


由於HUB的這種特性,所以當HUB連接非常多電腦時,網路就會變慢。



2.Switch:透過MAC TABLE 去記錄每PORT的ADDRESS,去指定SWITCH路徑
中文叫交換器,和HUB看起來一樣,但實際上差別很大。首先switch並不一直廣播,而且是全雙工的。主要是SWITCH會記錄封包中的MAC位址所以當電腦A傳送資料給電腦B時,其他電腦並不會也收到資料,而且這個時候別的電腦也可以同時互相傳送資料。
 
雖然SWITCH有上述的好處,但是要傳送的資料封包每一個都必須經過SWITCH判斷決定要送往哪一台電腦,所以會有一些延遲,因此有時候電腦數少於五台,用HUB反而比SWITCH快。



3.IP分享器:只有一組實體IP,外加1~4組虛擬IP,如要連外則分別共享實體IP,如連內則透過虛擬IP
這個設備通常會有一個WAN port和1~4個不等的Lan port(其實是Switch)。WAN port一般是接ADSL modem(也就是小烏龜啦),而Lan port則是接到PC電腦。這個設備主要的功能是NAT,也就是做IP分享的意思,他會將WAN port的真實IP(可以是固定IP或浮動IP)分享給LAN port的電腦使用。


備註解釋一下NAT功能:


一般IP分享器LAN port裡的電腦室使用虛擬IP,也就是俗稱的假IP,這個網段通常是192.168.X.X,最常見的是192.168.0.X與192.168.1.X。這個IP網段是保留的網段,在實際網際網路並不能使用。NAT這個功能負責記錄網卡MAC位址與假IP的關係並做轉換。


舉例來說,假設使用者有兩台PC透過IP分享器上網


A電腦IP為192.168.0.2,網路卡MAC位址是00046F12301A


B電腦IP為192.168.0.50,網路卡MAC位址是000879215B09


當A電腦想要連網站yahoo.com.tw時,A電腦會送出資料給yahoo,而IP分享器會記錄192.168.0.2的MAC是00046F12301A,並把資料內來源IP 192.168.0.2改成WAN port的真實IP,然後送往YAHOO。Yahoo收到以後會依照真實IP位址回傳資料給IP分享器,IP分享器再依照資料內的MAC位址判別出這封包是要給A電腦的,於是把目的IP改成192.168.0.2送往A電腦。


簡單的說,IP分享器是透過傳送封包內的MAC位址來分辨這個封包資料是要給哪一台電腦的,進而達到分享IP的功能。


請注意,有些IP分享器會說自己是IP sharing router或者是寬頻Router,但這與實際的Router有一段差距。



4.Router:
中文叫路由器,路由器最少會有兩組IP,分別在不同的網域中,而這兩個IP分別區隔不同的IP網段。router把內網的資料流與外網的資料流隔開,只有跨網域的資料才穿過router交換。例如IP分享器有WAN和LAN兩種介面,區隔WAN的實際IP與LAN的虛擬IP網段,所以說IP分享器是Router其實並沒有錯誤。不過我們技術人員口中所說的router都是那種超級貴死人,而且兩個介面都是用在真實IP網段的設備。


好像有點離題了,其實如果你對switch的原理有一點瞭解,那麼其實router有一點像switch,只不過Router是依照封包的目的IP來決定資料是要傳往哪一個介面的哪一個網域。


以上面IP分享器和AB電腦為例


假如A要傳資料給內部的電腦,所以當IP分享器收到封包時,發現目的IP是192.168.0.X網段的,於是根本不會把封包往WAN port送,而是會往LAN送。如果A電腦是要上網,那麼目的IP就不是192.168.0.X這個網段的,那麼這個封包就會往WAN送出去然後透過ADSL到網際網路。而ROUTER最主要的工作就是判別收到的IP封包要往哪一個介面送,就是這樣。


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那IP分享器連內的概念是?
路由器連外的概念又是?


我的答案是:對路由器本身而言,並沒有內外之分,他主要是由不同介面來組成,每個介面負責管理一個IP DOMAIN,而路由器就負責判斷收到的封包,要往那個介面傳送出去,而傳送的依據就是Routing Table。
至於IP分享器,他算是一個閹割版+功能限定的路由器,他的介面有兩個,一個是WAN,一個是LAN。WAN必須可以是真實IP,LAN則必須是虛擬IP,並且封包在透過IP分享器轉送時,一定會使用並且依照NAT功能加以修改。


更真實的舉例,路由器的主要功能是切割IP DOMAIN,當然可以切割成網內和網外,但也可以兩邊都是網內,或者都是網外,而且他通常只負責轉送,並不會對要轉送的封包做手腳。
而IP分享器,只能轉送網內和網外,而且因為NAT的關係,轉送的封包一律會被修改過才轉送出去,他主要是用來解決一般民眾IP不足的問題。但是運作的根本原理,和路由器是相同的(一樣轉送兩個不同IP DOMAIN)
希望這樣子可以讓你清楚一點


不知道從那一天開始,越來越多的人開始把功能簡單的IP分享器,慢慢改稱為路由器,筆者也不知道是有那家廠商先開始這樣叫,還是使用者這樣叫習慣後,廠商把IP分享器改稱為路由器(因為你不改,人家改,那你有可能就會失去市場了)。這種"叫錯"的習慣已在全世界"風行"甚久了(甚麼連本站都有時候會稱IP分享器為路由器 )其實,一般家用的IP分享器根本就沒有路由(Routing)的功能,最多是有個靜態路由(Static Route/Policy Route)就很了不起了


路由器就像郵政局一樣,你今天想寄個信給美國的朋友,寫了個美國的地址,台灣當地的郵政局是完全不知道你的那個地址是在美國哪裡,但是它知道一件事,就是往美國的郵政總局送過去,因為它相信美國的郵政總局會知道,所以你的信就這樣到了美國的郵政總局,美國的郵政總局再把信分送到州的郵政局,再到地方的郵政局,最後再到地址附近的區郵局,最後你寄的信就終於到了對方(目的地)的手裡了!而在真實的網路中,只不過你寄的不是信,而是上網在傳的資料,而對方的地址變成了IP位置,你的ISP中的Router就會一步一步的根據上面的流程,把你傳的東西轉喔轉,轉到美國的ISP,再一步一步轉下去,最後到了對方上網的ISP中的路由器中,最後終於被"路由"到目的地~ 這就是路由器真正的功能! 現在大家應該就可以明白路由器跟IP分享器的差別了吧


路由器與交換器的差別,路由器是屬於OSI 第三層的產品,交換器是OSI第二層的產品。第二層的產品功能在於,將網路上各個電腦的MAC位址記在ARP表中,當區域網路中的電腦要經過交換器去交換傳遞資料時,就查詢交換器上的ARP表中的資訊,將封包傳送給指定的電腦,而不會像第一層的產品(如集線器)每台在網路中的電腦都發送。而路由器除了有交換器的功能外,更擁有路由表作為傳送封包時的依據, 在有多種選擇的路徑中選擇最佳的路徑。此外,並可以連接兩個以上不同網段的網路,交換機好比是鄰近的街道,而路由器則是街道的交匯點。路由器將網路連線起來,就像公路交換坡道或主交匯點連線公路和高速公路一樣。交匯點處的街道標記(稱為路由表)決定資料包將流向哪條路。


路由器真正的功能,是充當不同網段,不同路由協定(protocal)間的通訊員,透過網路上眾多的路由器一起同心協力,才可以讓我們把資料傳到想傳送的目的地



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