路由器組網(wǎng)需要理解的基本知識(shí)
一.兩個(gè)基本概念
1.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)名稱
SSID的完整名稱是服務(wù)集標(biāo)識(shí)(Service Set Identifier),它的中文翻譯是WiFi信號(hào)的名稱。雖然這個(gè)概念聽起來(lái)比較高級(jí),但實(shí)際上就是用來(lái)標(biāo)識(shí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的名字。
無(wú)論身處何處,只需用電腦或手機(jī)進(jìn)行搜索,就能夠看到一系列的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)名稱及其信號(hào)強(qiáng)度。這些Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)可以加密,也可以不加密。
SSID的主要功能是將無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)分為幾個(gè)子網(wǎng)絡(luò),每個(gè)子網(wǎng)絡(luò)都需要不同的身份驗(yàn)證。這樣可以防止未被授權(quán)的用戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。通常,家庭網(wǎng)絡(luò)會(huì)設(shè)置密碼來(lái)確保安全。
大多數(shù)雙頻路由器都可以將2.4GHz和5GHz兩個(gè)頻段分為兩個(gè)不同的SSID,但這很容易導(dǎo)致用戶困惑,經(jīng)常會(huì)遇到連接到2.4GHz頻段后難以切換到5GHz的情況。因此,許多路由器也支持雙頻合一功能,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)設(shè)置信號(hào)切換的閾值,用戶無(wú)需注意到這個(gè)變化。
2.網(wǎng)段
每個(gè)局域網(wǎng)中的手機(jī)或電腦都有一個(gè)用于互相通信的IP(網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議)地址。我們通常使用的是32位的IPv4格式,由0或1組成。
32位二進(jìn)制IP地址的格式如下:
這個(gè)是十進(jìn)制數(shù):352512769,但是這樣寫起來(lái)不太直觀。
于是,我們將其劃分為四個(gè)部分:
11000000.10101000.00000000.00000001,這種表示方式不夠直觀。所以我們將它轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制:192.168.0.1,這樣看起來(lái)更加清晰明了。
為了更便于管理,我們將IP地址分為兩個(gè)部分,即網(wǎng)絡(luò)前綴和主機(jī)地址。網(wǎng)絡(luò)前綴用于標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)絡(luò),也被稱為網(wǎng)段,而主機(jī)地址則用于標(biāo)識(shí)該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)每臺(tái)設(shè)備。
根據(jù)圖示,該地址的前三段“192.168.0”是網(wǎng)絡(luò)前綴,最后一段“123”是主機(jī)地址。在最后的主機(jī)地址中,8位二進(jìn)制數(shù)字的范圍是0~255,其中0和255被用于特殊用途,實(shí)際可用的范圍為1~254。
子網(wǎng)掩碼使用一串連續(xù)的1來(lái)表示IP地址中哪些位是網(wǎng)絡(luò)前綴。在上圖的示例中,IP地址的前三個(gè)段共有24位是網(wǎng)絡(luò)前綴,標(biāo)記為掩碼。
使用24個(gè)1(不需要數(shù)數(shù))組成的二進(jìn)制數(shù),可以分為4個(gè)部分并轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制,結(jié)果為255.255.255.0。這個(gè)結(jié)果也可以作為附加信息添加在IP地址后面,寫作192.168.0.123/24。
在同一網(wǎng)段內(nèi),設(shè)備可以直接通信;而不同網(wǎng)段的設(shè)備需要通過路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)才能互相通信。對(duì)于家庭網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備數(shù)量較少的情況下,建議將所有設(shè)備放置在同一網(wǎng)段下,以便更方便地訪問彼此。
以上圖片以僅使用網(wǎng)線連接的個(gè)人電腦作為示范,實(shí)際上每個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)段都可以通過有線或無(wú)線方式連接。同時(shí),設(shè)備也不僅限于個(gè)人電腦,手機(jī)、音箱、攝像頭、門鈴等可以連接到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備都可以使用。
二.路由器的工作模式
在路由模式下,路由器將連接到互聯(lián)網(wǎng),并通過NAT(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)技術(shù)將局域網(wǎng)中的IP地址轉(zhuǎn)換為公共IP地址。這樣,多臺(tái)設(shè)備可以通過路由器訪問互聯(lián)網(wǎng)。在橋接模式下,路由器將局域網(wǎng)中的設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)中的另一個(gè)網(wǎng)絡(luò),以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的傳輸。
組網(wǎng)是指將多個(gè)路由器連接在一起,形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)稱為多級(jí)路由器網(wǎng)絡(luò)。多級(jí)路由器網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)不同的擴(kuò)展性和靈活性。組網(wǎng)中的路由器之間通過路由協(xié)議進(jìn)行通信,以便將數(shù)據(jù)包從源路由器傳輸?shù)侥繕?biāo)路由器。
路由模式和橋接模式是路由器常見的兩種工作模式,每種模式都有其特定的功能和用途。
路由模式是指路由器工作時(shí)直接與外網(wǎng)連接,設(shè)備相當(dāng)于一臺(tái)主機(jī),功能是充當(dāng)一臺(tái)路由器來(lái)使用。在這種模式下,路由器將根據(jù)預(yù)設(shè)的路由表進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā),根據(jù)目標(biāo)IP地址進(jìn)行數(shù)據(jù)包的路由。路由模式是最常用的模式,特別是在家庭和企業(yè)環(huán)境下使用。
橋接模式則是指路由器工作在橋接層,相當(dāng)于一臺(tái)網(wǎng)橋或交換機(jī),設(shè)備不參與路由,只實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)交換。在這種模式下,路由器僅根據(jù)MAC地址進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā),類似于交換機(jī)的工作方式。橋接模式常用于實(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的橋接和連接,特別是在企業(yè)或大型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下。
除了路由模式和橋接模式外,還有一些其他的路由器工作模式。
包括NAT模式、防火墻模式、虛擬服務(wù)器模式等。這些模式在不同的場(chǎng)景下有各自的應(yīng)用和特點(diǎn)。
NAT模式(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模式)是指路由器將私有IP地址轉(zhuǎn)換為公共IP地址,實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的連接。這種模式常用于小型企業(yè)和家庭環(huán)境,可以有效解決IP地址不足的問題。
防火墻模式是指路由器具備防火墻功能,可以過濾和攔截網(wǎng)絡(luò)中的惡意攻擊和病毒傳播。這種模式可以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性,但可能會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能產(chǎn)生一定的影響。
虛擬服務(wù)器模式是指路由器可以將內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)虛擬子網(wǎng)(VLAN),每個(gè)子網(wǎng)都有獨(dú)立的IP地址和路由規(guī)則。這種模式可以提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和管理性,但需要專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)和配置技能。
總之,了解路由器的工作模式可以幫助用戶更好地選擇和使用路由器,以滿足不同的網(wǎng)絡(luò)需求和應(yīng)用場(chǎng)景。