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华为|大几百买的路由器，究竟是用来干嘛的？( 二 )

华为手机行业余承东



所以这种情况下HUB的效果其实并不理想 ， 应该有一个替代方案 ， 让它可以在转送信息的时候不分发 ， 信息该给到谁就只给到谁 。 于是交换机就出现了 。
相比于HUB ， 交换机要更恪尽职守一些 ， 它相当于一个指路人 ， 有信息传过来了 ， 问一下交换机：我想去大铁棍子医院找捅主任该怎么走？交换机指了一条车道：走这儿！

那么交换机是怎么知道谁在哪条车道上呢？原来交换机记录下了每个网口所连接的计算机的Mac地址 ， 形成了一个网口-Mac地址的关系表 ， 这样的话交换机所连接的每台计算机之间就可以进行独立的通信了 。
【华为|大几百买的路由器，究竟是用来干嘛的？】看起来问题圆满解决了 ， 但实际上还是有一些隐患 ， 特别是当互联网出现以后 ， 交换机的能力就不太够用了 。
外网怎么向交换机所连接的计算机发送信息呢？外网可没有记录你的Mac地址 ， 况且Mac地址就像个人名一样 ， 可以重名 ， 也可以修改 。 如果我要求你给张伟发送一个信息 ， 你一定会来打我 ， 全国有四十多万个张伟呢 。 所以只知道个名字什么意义都没有 。
那如果是外网也都使用交换机 ， 在传递信息时把一层一层的Mac地址信息都携带上呢？听起来可以 ， 但是又很麻烦 ， 一方面还是Mac地址自身不固定不唯一的问题 ， 另一方面你也不知道从互联网的根服务器到你的计算机中间经过了多少道交换机 。 而且在移动设备盛行的今天 ， 电脑、手机的位置飘忽不定 ， 如果根服务器还要满世界寻找你的Mac地址 ， 那么可能根服务器就要主动辞职了 。

所以交换机并不适用于与外网的连接 ， 有很大一部分因素是Mac地址的原因 。 外网如果想准确地给设备发送信息 ， 不能靠设备自己报上来的信息 ， 而是要主动地给设备“贴标签” 。 而大名鼎鼎的TCP/IP协议 ， 就为“贴标签”行为提供了方法和依据 。 在此之后 ， 每一台连接到网络的计算机就都有了一个独立的ip地址作为标签 ， 根服务器就可以想找谁找谁了 。
但一方面人们还是没想到网络发展得这么快 ， ip地址一共有四十多亿个 ， 居然会越来越不够用 ， 另一方面 ， 即便ip地址够用 ， 网络运营商也不会给你家的每台计算机专门接一条网线 ， 除非家里有矿 ， 办多条宽带 。 可现在家里需要联网的设备越来越多 ， 那该怎么办呢？
终于 ， 路由器要登场了！我们的“指路员”升级成了“道路交通指挥部” 。 它拥有了更多的功能和权力 ， 可以将外网的数据准确地导航到目标计算机 ， 也可以将内网需要发送的信息发送到外网 ， 还能把不想接受、发送的信息拦截住 。 “路由”两个字里“路”是指道路 ， 而“由”是指来去 ， 说到底就是路由器管辖范围内信息从哪里来往哪里去都得听他的 。
路由器可以自动给所连接的设备分配内网ip ， 即常见的“192.168.*.*”（当然不止这些） ， 每个局域网都可以使用这些ip地址 ， 不同的网络之间不会使用这些ip作为整个互联网中的身份证明 。 而设备想要向外网发送信息的时候 ， 首先发给的是路由器 。 路由器对信息和设备的内网ip等进行打包 ， 再以自己的公网ip地址发送给互联网 。 反过来 ， 当设备收到互联网信息的时候 ， 会将包装好的信息拆开 ， 再将信息发送到指定内网ip的设备上 。 这种方式被称为NAT（Network Address Translation ， 网络地址转换）：

而如果收到的信息出现了问题或者是一些在黑名单上的信息 ， 比如某些病毒、钓鱼网站 ， 路由器就会将信息拦截 ， 免得将其传入或传出 ， 这就是防火墙功能 。

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