訊息是怎麼進到網際網路的(二)?區網內的裝置:AP, Switch, Router
聊完了區網中設備與設備的連結後,我們來近距離看看這三大設備:AP, Switch 和 Router 如何各司其職。
AP, Access Point
前面提到,AP 就是無線 AP 的簡稱,主要的功能就是透過 Wi-Fi 接收與傳送資訊給終端設備,如手機、筆電等等。
既然要無線上網,就得要有 AP 對吧?但是我家只有買一台 Router 也能無線上網,這又是為何?那就是因為你買的是 Router 和 AP 版本的合體版本 – 無線路由器(Wireless Router)囉!
一般小家庭或場域不大的地方,很多人會選擇買整合型的 Wireless Router,這樣也比單純買 AP 加 Router 來的方便,不用接線來接線去的。這樣的 Wireless Router,現在已經相當常見了,便宜一些的市面上大約一、兩千新台幣就可以入手了,甚至便宜點幾百塊都可以買的到。
而較大一點的場所,在區網的配置上使用 AP 就是常見的事了。例如兩層樓的辦公室,就可以在每層樓都安裝一個 AP;同一層樓也可安裝多個 AP,盡可能讓 Wi-Fi 訊號能夠覆蓋所有的區域。
同一個區網內的 AP 雖然可以設定不同的 Wi-Fi SSID(就是尋找 Wi-Fi 訊號時顯示的名稱)和密碼,但通常都會讓其保持一致,這樣子當你拿著手機在同一個場域下走來走去,雖然連接的 AP 會切換到其它台,但你卻不用重新連線,甚至不會發現和你相連的 AP 已經換了一台。
Switch 交換器
說到 Switch,也不是人人家裡都會有,其主要作用是將不同終端設備(手機、電腦)的訊號導向 Router,或由 Router 導回終端設備。如果是有線的設備,小家庭或許就只有電腦、電視而已,如果不超過三台,一般的 Router 後面都至少有 4 個網路孔,根本用不到 Switch 幫忙分流、導流。
所以說,連接的設備數多了,才會輪到 Switch 登場。一台 Switch 通常會至少有 4 個以上的網路孔,多的可能有 32 甚至 64 個,像是一般電腦教室的 Switch 可能就需要搭配到 32 個以上網路孔的 Switch,才能連接每一台電腦。
PoE Switch
而有一種更進階一點的 Switch 稱做 PoE Switch,其中的 PoE 是 Power over Ethernet,也就是透過乙太網路傳輸電力的意思。
這樣的 Switch 有什麼用呢?為何要透過網路孔來傳輸電力?如果你們需要安裝一些設備,有連上網路的需求,又不想再插個電源線加變壓器的話,PoE Switch 這時就相當好用了!
例如公司要裝上許多支 IP Camera(透過網路線傳送視訊的監視器),又或者很多個 AP,透過 PoE Switch 就可以供電給 IP Camera 或 AP 了,不需再額外接上電源,是不是省時省力呢(當然就不省錢了)。
Router 路由器
終於講到區域網路接上網際網路的最後一個關卡:路由器。這裡首先要區分一下,Router 和 Modem(數據機)是不太一樣的。如果家中上網是用中華電信的設備,可能會得到一台數據機,俗稱「小烏龜」。
數據機可以當路由器用嗎?
有些可能會發問,欸,我的手機可以直接連那台小烏龜,就可以上網了呀,為何要另外買 Router?的確如此,現在中華電信提供的數據機,不單單是數據機本身的功能:調變訊號(例如把光纖訊號轉成乙太網路的訊號),還附帶路由功能、又加上 Wi-Fi 功能,簡直是全包,有了一台小烏龜就萬事大吉了?
雖然可以當路由器使用,但效果其實還好。
就如同上面所提到較便宜 Wireless Router,機台內算力就那麼些,連接設備數少的時候還好,設備數一多,你會就明顯感覺網路速度變慢了,所以還是讓數據機做他分內的事,接收 Wi-Fi 訊號交給 AP,找出封包的目的地這種事就交給 Router 吧。
雖然現在已經比較少見沒有搭配 Wi-Fi 功能的家用 Router 了,但在商用的網路設備中,純粹的 Router 還算是常見。
路由
那麼,「找出封包的目的地」這樣專業的事,又是什麼事?器如其名,路由器主要的功能就是「路由」,就是找出封包的目的地。
舉個例子來說,我把一封信交給管理室(Router),雖然管理員不知道我信上寫的地址確切在哪裡,但他知道把信往哪裡送。
從其中一個地址是「台北市」開頭,管理員就知道改把信給熟悉台北地區的「轉運站 A」了;另一封往「台中市」的信,管理員也能熟門熟路的把信交給另一位地頭蛇「轉運站 B」。
而網路世界中的地址,就變成大家應該也很熟悉的「IP 地址」,IP 就是 Internet Protocol 的簡稱,用來規定地址長什麼樣子的協定。
路由器內部會記錄一個表格,在分析 IP 地址後,根據表格來決定把訊息往哪裡送。真實世界裡看的可能是從城市、鄉鎮著手,在 IP 的世界也類似,通常會從前面幾碼入手。
當 Internet 中間的節點(轉運站)收到訊息後,再根據自己內部的表格決定下個節點,最終抵達目的地,這就是整個路由的過程。