網路基礎

第四章:網路設備與拓撲

常見的網路設備

  • 數據機(Modem):負責把電信業者提供的線路訊號(光纖、ADSL 等),轉換成可以被路由器使用的網路訊號,是家裡網路連到外部世界的第一個出入口
  • 路由器(Router):負責在不同網路之間轉送封包,例如把家裡的私有網路連到 Internet,同時通常也兼任 NAT、防火牆、DHCP 伺服器等功能
  • 交換器(Switch):在同一個區域網路內,把多台裝置連接在一起,依照 MAC 位址把資料轉送到正確的裝置
  • 集線器(Hub):較舊的設備,收到資料會「廣播」給所有連接的裝置,效率較差,現在已經很少使用
  • 無線基地台(Access Point, AP):讓裝置可以透過 Wi-Fi 連上有線網路

家用路由器其實常常是「路由器 + 交換器 + 無線基地台」三合一的整合設備。

網路拓撲(Topology)

拓撲指的是裝置之間「連接的方式」:

  • 匯流排型(Bus):所有裝置共用一條主線,早期乙太網路常見,現在很少使用
  • 星型(Star):所有裝置都連到中央的交換器或路由器,目前家庭與辦公室最常見的架構,單一裝置故障不會影響其他裝置
  • 網狀(Mesh):每個節點都可能與多個其他節點相連,具備高度容錯能力,常見於需要高可靠度的骨幹網路,或是家用 Mesh Wi-Fi 系統

一個典型的家庭網路長怎樣?

Internet
   │
數據機(Modem)
   │
路由器(Router,含 NAT/防火牆/DHCP)
   │
 交換器 / 內建 Switch
   │
 ├── 桌機(有線)
 ├── Wi-Fi AP ── 手機 / 筆電(無線)
 └── 智慧家電(無線)

小結

了解每個設備的角色,再搭配前面介紹的 IP、Port、協議概念,就能比較清楚地描繪出「一個請求從你的裝置出發,到抵達遠端伺服器」中間經過了哪些設備。