相信很多小伙伴都会设置路由器,前几天有个用户打电话来问账号密码,说是要电脑公司的师傅帮忙设置路由器,我当时查到账号和密码后就发给他了,也没多想,谁知过了一个下午又来电话问怎么就上不了网呢?对这个问题,我当时通过系统一看,原来客户是路由模式,呵呵,他通过账号密码去拨号肯定没有啊,那么今天就在这里跟大家分析下这两种网络模式。文章很长,看完你就有所收获哦!关注公众号 三角架创业支撑 获取更多资讯。
宽带接入作为一项进入千家万户的服务,为了满足用户不同的应用需求,所以会提供多样化的接入模式。
宽带账号,“用户名/密码”的组合,在PPPoE拨号时,需要拿着“用户名/密码”出示给PPPoE服务器看,以示合法的用户。所以,宽带账户本身并不区分“路由模式”、“桥接模式”,仅仅用户认证时使用,那么用户的宽带接入是“路由模式”、还是“桥接模式”,通常是由光猫来决定的。
光猫(FiberModem)
就是电信公司送的连接光纤的设备,之所以叫光猫,如下图的最右边的端口,连着白线,白线里就是光纤。
猫
早在10年前,光纤还没有到户时,用户通常使用电话线上网,此时宽带接入有一个英文名字:ADSL。
下图中最左侧的接入线,就是电话线,连接着电信公司的电话交换机。
中间的网线用于连接用户的电脑,如果用户有多台电脑都要上网,那么网线就连接在交换机上,用户的电脑再连接到交换机上。
这个小盒子就叫“猫”。
“猫”的由来
Modem这个英文单词,是由两个单词“Module”、“De-Module”加黑部分复合而成。
Module,调制,将用户网线上的数字信号,转换成电话线上可以传输的模拟信号。
De-Module,解调制,将电话线上接收到的模拟信号,转换成用户网线上的数字信号。
这两个功能是放在一起,就是Modem,意译成中文“调制解调器”。但调制解调器一词太过专业,而其音译“猫”却朗朗上口而流行起来。介绍完以上背景知识,再来看看宽带接入需要解决哪些问题。关注公众号 三角架创业支撑 获取更多资讯。
方案一:电脑软件PPPoE拨号
猫、无线路由器、电脑、电话线、网线统统连接好,如下图所示:
用户的电脑就可以上网了吗?
当然不可以了!这些硬件设备及其连接线,仅仅解决了OSI参考模型的物理层(一层)、数据链路层(二层),网络层还没有解决呢!
用户要上网,需要一个全球IP,这个全球IP哪里来呢?用户自然没有,那谁有呢?
当然是电信运营商!需要向运营商临时租用一个全球IP,才可以上网。
如何临时租用?给电信的客服打个电话、或者发个短消息租用的吗?
不需要!
电脑软件自动给运营商的服务器发出租用全球IP请求,这个软件的名字叫“PPPoE拨号客户端”。如下图所示:
凡是在电脑上使用过“PPPoE拨号客户端”的用户,对这个界面再熟悉不过了吧!
电信公司的“PPPoE服务器”,尽管是跑在电脑上的程序。但被程序员赋予了一些简单的智能。如同客服人员一样,会问“PPPoE拨号客户端”一个简单问题:“你是谁”?
身份认证
“PPPoE拨号客户端”会把用户输入的“用户名/密码”告诉客服人员,客服人员查询数据库,身份验证成功。
全球IP租用
客服人员就临时租给“PPPoE拨号客户端”一个“全球IP”。 并开始计时,以生成账单,月底让客户支付租用费,这就是宽带的上网费。
“PPPoE拨号客户端”屁颠屁颠将这个好消息告诉TCP/IP协议栈,并通知TCP/IP协议栈为自己创建一个虚拟(软件)接口,将租用的全球IP绑定在该虚拟接口上。
至此,OSI参考模型的网络层(三层)就位。用户就可以在互联网上冲浪了。。。
在方案一中,猫所扮演的角色,仅仅是一个调制解调器!即信号的转换工作,这部分工作,称之为“桥接”(Bridge)功能,或“桥接模式”(Bridge Mode)。
何谓桥接(Bridge)?
只改变信号的形式,但不改变信号的内容,此谓“桥接”!
用户突然发现,电脑软件“PPPoE拨号客户端”拨号,只有一台电脑可以上网,家里其它电脑就无法上网了,其它的无线终端如手机、iPad也无法上网,怎么办呢?
方案二:无线路由器PPPoE拨号
中间带两根天线为无线路由器,它的体内也安装有“PPPoE拨号客户端”。由它来拨号,拨号过程与电脑软件拨号是一样的。唯一的区别是,租用的全球IP被无线路由器使用,并绑定在无线路由器的虚拟接口上。
全球IP被无线路由器使用了,电脑们傻了、手机们也傻了,咱们怎么上网呢?
无线路由器悠悠地说,莫急,孩子们,连在LAN口上的电脑们,会通过DHCP协议自动获取我给你们分配的私有IP地址。
使用无线的孩子们,一样也可以通过802.11获取我给你们分配的私有IP地址。
孩子们又傻了,私有IP能上网吗?
无线路由器胸有成竹地说,我会将你们的私有IP,转换成我的公网IP的,就可以上网了,IP地址的转换工作叫NAT。
孩子们顿时安静了,快乐地上网冲浪。。。
在方案二中,猫所扮演的角色,依然是“桥接”(Bridge)功能,或“桥接模式”(Bridge Mode)。
方案三:“猫”来PPPoE拨号
拨号原理与方案一、二雷同。区别是,租用的全球IP被猫使用,并绑定在猫的虚拟接口上。
这次该无线路由器傻了,全球IP被臭小猫霸占着,让老汉如何带着孩子们上网?
猫也不慌不忙地说,你急个P啊,我和你一样的套路,也是给你WAN口自动分配私有IP,也会将你私有IP报文,转换成全球IP报文。
另外,我的无线信号比较弱,为了让孩子们有更好地网速体验,我把我的无线已经关闭了。麻烦你给孩子们提供无线上网的功能。
在方案三里,无线路由器的WAN口、LAN口全部使用私有IP,全球IP被猫使用。
与方案二相比,多了一次NAT转换。无线路由器做了一次NAT,猫又做了一次NAT。
在方案三里,猫所提供的功能,就是“路由功能”,或者“路由模式”。
何谓路由(Routing)?
路由功能,会修改信号的内容,修改IP报文数据链路层的协议头。
三种方案都可以上网,最大的区别是,由谁来进行PPPoE拨号。
总结
问题应该表述为“为何光猫/猫可以工作在路由模式和桥接模式”?这里讨论的桥接、路由,都是针对光猫/猫而言。 关注公众号 三角架创业支撑 获取更多资讯。
区分桥接与路由其实很简单:
如果猫来PPPoE拨号,租用的全球IP驻扎在猫上,就是路由模式。
如果猫没有PPPoE拨号,租用的全球IP没有驻扎在猫上,就是桥接模式。
无论桥接模式、还是路由模式,对于运营商来说没有任何区别,运营商看到还是由PPPoE封装好的IP报文,但我们用户在设置一些网络设备的时候就不得不考虑了,文章很长,看完你就有所收获哦!