路由器、交換器、集線器、數據機、存取點、網關:它們之間有什麼區別?

如今各種現代設備琳瑯滿目,一些術語可能會讓人感到困惑。幾乎每個人都聽過「路由器」這個詞,但它究竟是什麼意思呢?你的路由器只是路由器嗎?它是否也可以是交換器、存取點或網關?

過去,上述每個術語通常指的是執行單一功能的單一設備。但現在情況已有所不同。您從網路服務供應商 (ISP) 獲得的「數據機」很可能是多合一裝置——集數據機、路由器、交換器和存取點於一體。正如我稍後將解釋的,您未必需要多合一設備,儘管有些 ISP 會極力推薦這種設備。

本文將嘗試解釋這些術語背後的概念,而不涉及技術細節。首先,我會討論交換器和集線器的區別,因為它們都屬於同一類別。接下來,我們會討論路由器以及它們與交換器和集線器的差異。最後,我們會討論數據機以及其他網路術語,例如存取點和網關。

交換器與集線器

集線器是一種過時的設備,現在根本不應該考慮購買。它的外觀和交換器很像,但內部運作方式不同。你使用乙太網路線將裝置連接到集線器,任何裝置傳送到集線器的訊號都會被簡單地轉送到連接到集線器的所有其他連接埠。

集線器是第 1 層(實體層)設備,而交換器是第 2 層(資料鏈結層)設備。這就是集線器和交換器的差別所在。在 OSI 模型中,資料鏈結層處理的是 MAC 位址,而交換器在處理連接埠上的傳入訊框時也會查看 MAC 位址。

幀是一種用於在所有網路設備之間傳輸資料的資料類型。不必擔心技術細節;只需知道訊框中包含來源 MAC 位址、目標 MAC 位址和來源 IP 位址、目標 IP 位址即可。幀中包含來源/目標 IP 位址的部分稱為資料包。

交換器不會盲目地將單個端口接收到的所有幀轉發到設備上的所有其他端口,而是會創建一個源 MAC 地址表,然後將幀轉發到包含正確目標 MAC 地址的端口。這顯著降低了網路流量,因為兩個裝置之間建立了直接連接,而不是一對多連接。

使用集線器時,連接到集線器的裝置越多,網路衝突就越頻繁。當兩個或多個裝置同時發送資料時,如果訊號在到達目的地之前發生重疊,就會發生衝突。這種情況在集線器上經常發生,因為每個連接埠上的所有傳入流量都會複製到所有其他連接埠。

使用交換器時,完全不會發生衝突,因為只有通訊的兩個設備才會來回發送資料。頻寬不會與其他連接埠共用。

這也是為什麼集線器是半雙工設備,而交換器是全雙工設備的原因。集線器上的設備越多,需要共享的頻寬就越多,導致網路速度變慢。而交換器則無需共享頻寬,所有連接埠都能以最大速度運作。

路由器和數據機的區別

路由器運行在 OSI 模型的第三層(網路層),該層處理 IP 位址。 MAC 位址用於在直接連接的裝置之間傳輸幀,而 IP 位址則用於在互聯網上路由封包。

路由器是一種連接網路並在網路間路由流量的設備。在家中,這通常意味著您的路由器將您的區域網路 (LAN) 連接到您的網際網路服務供應商 (ISP)。這可以透過多種方式實現。路由器的一端可以連接到您的數據機(ISP),另一端可以連接到交換器(LAN)。如果您使用的是數據機/路由器一體機,則一端將連接到您的 ISP,另一端將連接到交換器(如果您使用乙太網路)或 Wi-Fi(如果裝置支援 Wi-Fi)。

上圖僅展示了一個典型的路由器(嚴格來說,它是一個無線路由器)。網路連接埠連接到您的數據機,其餘連接埠是交換器連接埠。路由器通常都內建交換器。您的數據機將透過電話線(DSL)、電纜連接或光纖(ONT)連接連接到您的網路服務供應商 (ISP)。

上圖顯示的是一個典型的有線調變解調器。它有一個同軸電纜端口,用於連接來自互聯網服務提供商 (ISP) 的電纜;還有一個以太網端口,可以連接到路由器的互聯網端口。如果條件允許,最好使用兩個獨立的設備分別作為數據機和路由器。

無線路由器可以讓你與其他無線設備共享有線網路連線。如今大多數路由器都是無線路由器,但也配備了多個有線連接埠。

無線路由器與無線存取點

現在讓我們來談談無線路由器和無線存取點的差異。無線存取點是一種允許無線設備連接到現有有線網路的設備,它透過在兩個網路之間中繼流量來實現這項功能。這兩個術語之所以容易混淆,是因為無線路由器本質上是路由器和無線存取點的結合體。

然而,無線接入點不能充當無線路由器。獨立的無線存取點需要透過乙太網路線連接到路由器,才能將有線訊號轉換為無線訊號。它不會像普通路由器那樣將封包從本地網路路由到其他網路或網際網路。

無線存取點通常用於企業或大型公共場所,在這些場所中,多個無線終端需要連接起來形成單一的網路。無線路由器通常內建防火牆,而無線存取點則沒有。

其他網路條款

你也會聽到另一個非常常見的術語—「預設網關」。那麼,什麼是預設網關呢?它本質上是將你的本地網路連接到外部世界的裝置。這通常是你本地網路中的最後一個路由器。

在家庭網路中,預設閘道很可能是您的無線路由器,因為每當您需要與網路外部的裝置通訊時,路由器都是連接到數據機的裝置。請注意,您不需要預設閘道即可與本機網路上的其他裝置通訊。預設網關僅用於與遠端網路(例如網際網路)通訊。

希望這能解開這些網路術語背後的一些謎團。這是一個簡化的概述,但足以讓你向他人解釋清楚。祝你閱讀愉快!

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