各自風采

基本上可以分兩組來說明。

第一組是HUB集線器和Switch交換器。

這兩者都是讓不同的裝置之間可以通訊，而這些裝置都在同一個網路(網域)裡面。

HUB是半雙工、廣播的方式。半雙工是指同一個時間只能傳送或接收資料，

廣播指的是A電腦透過HUB送出來的資料，連到HUB的每個裝置都收得到，就像廣播電台一樣。

然後由每個裝置去判斷是不是屬於自己的資料，決定是接收或忽略。

HUB實際上是一個Repeater，是建構網路最簡單的方法。

裝置太多時，HUB之間可以用Bridge橋接器連接，讓彼此間維持在同一個網路。

Bridge會用MAC位址來判斷資料是哪個HUB的。

但就算有了Bridge，HUB的缺點在於若連接的裝置太多、資料量大時，廣播的方式會忙不過來(塞車)。

因此出現了Switch(交換器)，

Switch是全雙工，且會記錄網路卡的MAC位址，就像郵差一樣。

以前大學宿舍常見到IT櫃子裡滿滿好幾台Switch，燈光閃爍，

而且內網的速度常比外網快，從室友的FTP抓檔案，速度飛快呀！

現在Switch仍是重要的網路設備，10GbE等級的已非少見。

第二組是Router路由器，以及類似的IP分享器、無線路由器

為什麼會有Router呢？是因為網路與網路之間互相連接的需要。

前面第一組的HUB/Switch可以讓裝置之間通訊，形成網路，例如家裡一個網路、學校一個網路，

但要讓家裡和學校這兩個網路互通，就要靠Router。

Router通常有2個以上的介面，用以連接不同的網路。

而且Router是以IP來記錄資料的目的地，並以IP判斷資料要送到哪個介面。

MAC位址是寫在網路卡硬體內的，無法修改，且是獨一無二。

IP位址則是可以設定的。

這樣若換網路卡但只要仍設同樣的IP，就不會影響其他人。

Router連接不同網路，也能做為切割網路、連上多個網路，最後形成了網際網路internet！

而為了上網，出現了IP分享器的需要。

例如一般家庭和中華電信申請ADSL/光世代上網，其實只有分配到少少的IP，

但我家有4台電腦2台手機1個平板1台電視都要上網怎麼辦？

IP分享器和Router一樣，有WAN和LAN兩個介面，

WAN接中華電信的小烏龜數據機，也就是外網(internet)。

LAN接家裡電腦的網路線，也就是內網(區域網路)。

在內網使用虛擬IP，在外網則使用中華電信給的真實IP。

IP分享器負責改寫資料的地址，並存有虛擬IP和網路卡MAC的對照表。

IP分享器把內網電腦送出的資料中的寄件人地址，改成真實IP送出去，

再把真實IP收到的資料，把收件人改成虛擬IP，送到內網電腦。

IP分享器的4個LAN Port，其實就是Switch.

而現在家裡常見的無線路由器，就是有Wi Fi功能的IP分享器。

順便也提一下什麼是Gateway閘道器。

網路有不同的形式和通訊協定，而Gateway可在不同通訊協定間傳送資料。

Router是在不同網路間傳送資料，也就是IP Gateway。

從前並沒有嚴格區分Router和Gateway，所以名稱上會混用。

目前因為物聯網興起，IoT Gateway成了重要的網路設備！

基本上就是一台電腦了，透過各式介面，例如USB, RS485, WiFi, LoRa, BLE等等，

接收各式感測器傳回來的訊號，然後加工或篩選資料(也就是Edge Computing)，

將之上傳到雲端。

再多介紹一個，因為資安問題，Firewall防火牆也很常見，(註：以下指的是硬體)

Firewall是加上資安判斷的Router, Router裡有Routing Table來決定資料要去哪個網域，

而Firewall還多了State Table，來決定資料是否安全、是否該傳送。

甚至還加上更多的管理功能。