寬頻路由器工作原理共享上網

  隨著網路時代的到來,寬頻路由器已經很普遍,這是小編向你推薦寬頻路由器工作原理 共享上網,這樣對自己認識路由器一大幫助。

  寬頻路由器作為一種網路共享裝置開始越來越多的出現在我們的生活、工作、學習當中,因其具有組網方便、安全可靠、支援目前流行的多種寬頻接入方式等諸多優點,越來越多具有多臺計算機的家庭、SOHO在共享上網時都會選擇寬頻路由器,但是究其上網原理,相信很多使用者都不曾瞭解。今天,我們就為大家詳細介紹寬頻路由器的共享上網原理和選擇寬頻路由器還是代理伺服器軟體這兩個問題。

  寬頻路由器工作原理

  寬頻路由器從準確的定義上並不能完全稱之為路由器,這類產品只能實現部分傳統路由器的功能,很多廠商希望使用者更能接受其寬頻路由器產品而稱之為路由器,這是一種專門為寬頻接入使用者提供共享訪問的多物理埠NAT轉換產品。我們都知道代理伺服器軟體同樣是採用NAT轉換技術,但是寬頻路由器是專門為寬頻線路所特殊設計,採用獨立的處理器晶片和軟體技術來實現NAT轉換,所以與傳統的使用代理伺服器軟體共享上網,寬頻路由器具有很多不可比擬的優勢。

  這裡我們幾次提到NAT轉換技術,其實這項技術就是寬頻路由器最基本,最核心的技術,其共享上網原理採用的就是NAT轉換技術。下面我們為大家介紹NAT轉換技術。

  NAT是英文全稱Network AddressTranslation,也就是網路地址轉換,這種技術在網路中主要是為了解決公網IP地址短缺,NAT的工作原理是將內部私有網路地址轉換成合法的公網地址,從而可以訪問網際網路。

  在TCP/IP協議中,我們需要了解兩種IP地址,一個是可以直接訪問Internet的公網IP地址,另一種是我們組建區域網時最常用到的私有IP地址。如192.168.0.1的IP地址,這個地址就是一個私有地址,它在全球網路中不具唯一性,可以在全球任何一個地方的網路中使用,而公網IP地址在全球網路中是唯一的,它就像是全球各大城市裡的街道及門牌號碼一樣,主要是起標識不同網路的作用。在網際網路中,正是因為有這樣的公網IP地址,我們的通訊才可以得以實現。

  但是由於公網IP地址資源的日益消耗,我們不可能在一個網路中申請到很多個可以在網際網路上直接通訊的公有IP地址。這時,我們就會使用到NAT地址轉換技術,它可以將區域網中的如192.168.0.x的私有地址轉換為可以在Internet使用的IP地址。從而達到訪問Internet的目的。

  在NAT的工作模式中,會涉及到四個IP地址:

  InsideLocal IP address:指定於內部網路的主機地址,全域性唯一,但為私有地址。

  Inside Global IP address:代表一個或更多內部IP到外部世界的合法IP。

  Outside Global IP address:外部網路主機的合法IP。

  Outside Local IP address:外部網路的主機地址,看起來是內部網路的,私有地址。

  通過上面這個連線示意圖,我們基本上可以瞭解到這四個地址在網路中的位置了。我們來為大家舉例說明NAT是如何實現的:在Adan的這個區域網絡中,有一個內部的私有地址192.168.0.x,而這個網路僅有一個出口,這就是名字叫做adan的路由器。這個路由器上有一個內部的全域性地址218.246.29.18,這個地址可以是由電信運營商提供的靜態IP地址也可是以動態獲得的,總之這個全域性地址使用的是合法的公用IP地址。

  當內部主機需要訪問internet時,內部主機會發送資料包到預設閘道器,也就是這臺具有公網IP地址的路由器上,這時資料包所攜帶的源地址是私有IP地址192.168.0.x,當收到這個資料包時,路由器會檢查自己的NAT地址轉換表,當找到相應的條目時,就會用218.246.29.18這個地址來替換掉資料包內的私有IP地址。資料包就會使用218.246.29.18的地址來訪問外部網路了!

  好了,通過以上的瞭解,我們對NAT技術有一個初步的認識,下面我們就為大家講解寬頻路由器共享上網的原理。

  一般寬頻路由器會有WAN口和LAN口,WAN口用來連線寬頻線路,這個埠使用由電信運營商靜態或動態提供的公網IP地址,而LAN口用來連線區域網內的PC。這些PC使用的是由DHCP協議動態分配或者手動分配的私有IP地址。其實這兩個地址對應的就是上面講到的NAT技術的Inside Local IP address和Inside Global IPaddress這兩個地址。

  一般我們區域網中的PC在設定IP地址時會有一個預設閘道器的選項,這個選項是指當PC向外部網路傳送資料包的時候需要預設指向的主機,在這個環境中,也就是我們所說的寬頻路由器的內部網路IP地址,一般都是192.168.0.1。

  當局域網中的使用者A需要傳送一個數據包到外部網路的時候,這臺機器會發送一個請求到預設閘道器。當這個資料包到達寬頻路由器的時候,寬頻路由器會進行折解資料包的過程,提取出這個資料包的頭部源IP地址資訊,然後對照NAT地址對映表中的條目,找到相應的條目,這時就會有一個轉換過程,寬頻路由器會根據設定將電信運營商提供的公有IP地址代替我們的內部網路地址,用這個地址重新封裝我們的資料包。這時,這個資料包就會使用這個公網IP地址來通過internet進行傳輸。

  在對方網路收到這個資料包的時候,折解出來的源IP地址就是這個公網的IP地址,對方便可以根據這個地址做出相應的迴應,而這個迴應所使用的目的IP地址便是這個公網IP地址。通過使用這個IP地址,迴應包就會發送到我們的寬頻路由器,這時寬頻路由器會再進行一個轉換,將目的地址轉換為內部網路地址,這樣資料包就可以到達我們區域網內的主機了。

  選擇寬頻路由器還是代理伺服器軟體

  從以上我們可以看出,寬頻路由器使用的是NAT技術,如果完全從速度上考慮,使用一臺PC做代理伺服器實際上要比寬頻路由器的NAT轉發效能要強。這裡很多讀者就會問,我們為什麼不用代理伺服器實現網路的共享,這樣不就可以不需要投入成本再去購買寬頻路由器了呢?這裡我們就再為大家再解答一下這個問題。

  1、 寬頻路由器能提供更多的功能

  現在市場上所銷售的寬頻路由器除了NAT轉換功能以外,還集成了其他很多安全、可管理等功能,例如家長管理功能,DHCP動態地址分配功能。而代理伺服器在這些功能上會遜色一些。所以在一些僅僅是為了滿足共享上網需要的家庭使用者,我們可以使用代理伺服器軟體,而在一些SOHO及其他需求較高的環境下,我們還是推薦使用寬頻路由器。比如現在電信運營商很多都採用MAC地址繫結到IP地址的方法來阻止使用者共享使用網路,如果是使用代理伺服器軟體時想要突破這種限制,是很難做到的,而寬頻路由器則可以提供MAC地址克隆功能,輕鬆的突破這種限制來共享上網。

  2、代理伺服器需要一臺主機為網路提供共享服務

  這是代理伺服器一個很大的弊病,因為代理伺服器需要一臺主機為我們的網路提供共享服務,當代理伺服器關機時,區域網內的主機就不能獲得共享服務,而作寬頻路由器共享上網方式,區域網的任何一臺主機開關機都不會影響內部網路的上網需求。這個其實是寬頻路由器很大的一個優勢。

  3、 兩臺以上PC共享上網時寬頻路由器首當其衝。

  兩臺以上的PC機共享上網時,如果使用代理伺服器軟體,我們需要投入一臺交換機或者集線器裝置,一般市場上八口交換機的價格是60元左右,而現在很多寬頻路由器的價格也不到百元,而且將交換模組整合到了寬頻路由器當中,筆者認為還是投資寬頻路由器比較合適。

  從以上三點我們可以看出,我們選擇寬頻路由器是因為其共享上網方便、適合多種寬頻線路,可以獲得更多的功能。所以現在一般在家庭和SOHO組建小型網路共享上網時,我們還是建議大家買個百元左右的寬頻路由器。