# 路由器是啥？路由器在幹嘛？一篇文章講清楚！

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Hello Guys, I'm LukeTseng. 本篇將來介紹什麼是路由器，若本篇文章有誤，歡迎各位指正，若你也喜歡這篇文章，不妨按下愛心跟追蹤我的個人頁面吧！

另外本篇文章主要針對上課內容製作筆記，斟酌參考～

## 路由器（Router）


圖片來源：https://www.ithome.com.tw/review/96747

路由器的主要功能是連接不同的網路。

詳細一點，就是一個負責將資料封包（Packets）從一個網路傳送到另一個網路的設備。

來做個比喻：

- 網際網路（Internet）：一顆地球，是一整個世界。
- 家中網路（LAN：Local-Area Networks 區域網路）：一棟大樓。
- 數據機（Modem）：大樓的大門，把外面的路（電話線 / 光纖）連進來。
- 路由器（Router）：大樓裡的收發室管理員。

當外面（網際網路）寄來一封信（資料）時，信封上只寫了大樓的地址（公開 IP）。路由器的工作就是看這封信具體是要給 101 室的 XX（手機），還是 202 室的 YY（電腦），然後精準的把信送到對應的人手上。

如果沒有路由器，信件進了大樓後就不知道該給誰，大家也無法同時寄信出去。

## 路由器的四大功能

### 連接不同的網路

這個是大家普遍都知道的功能，主要連接兩個網路：

1. WAN（Wide Area Network）：廣域網路，外部的網際網路（連向電信業者）。
2. LAN（Local Area Network）：區域網路，家裡或公司內部的設備連接成的網路。

### 路徑選擇（Routing）

這是路由器最核心的功能，也是因為這樣所以才叫做路由器 Router。

當資料要在網路上傳輸時，路由器會查看路由表（Routing Table），決定封包該走哪條路最快、最順暢。他會避開擁塞的路徑，就像 Google Maps 幫你導航一樣，~~只是 Google Map 可能會導航到海裡面，而 Router 不會~~。

### 網路位址轉換（NAT - Network Address Translation）

電信業者通常只給一個對外的地址（Public IP），但家裡有電腦、手機、電視等多個設備。

路由器的 NAT 功能，就是把這「唯一的一個對外地址」轉換成「多個內部地址（Private IP）」，讓所有設備可以共用一條網路線上網。

### 指派 IP 地址（DHCP Server）

當手機連上 Wi-Fi 時，不需要手動輸入 IP 設定，因為路由器內建的 DHCP 功能會自動分配一個臨時的內部 IP 給你的手機（如 `192.168.1.5`）。

## 路由器的種類

1. 有線路由器（Wired Router）：只有網路孔，沒有 Wi-Fi 天線。通常用於企業，穩定性極高，專門處理大量的流量。
2. 無線路由器（Wireless Router）：平常俗稱的 Wi-Fi 分享器，在有線路由器的基礎上增加了無線發射模組，讓手機可無線上網。
3. 核心路由器（Core Router）：電信業者（如 Google、中華電信）機房裡用的怪獸級設備，負責處理網際網路主幹道上的超大量數據，速度極快，體積通常很大。

## Router 在 TCP / IP

Router 主要運作在 TCP / IP 模型中的 Network layer。

因為 Router 主要是看 IP 地址（邏輯地址）來運作的，Router 會拆開資料封包，讀取 IP Header 中的「來源 IP」與「目的 IP」，這正是第三層 Network layer（以學術上五層 TCP / IP 模型為例）的功能。

## Router vs. Modem vs. Switch

| 設備名稱 | 中文 | 主要功能 |
| -------- | -------- | -------- |
| Modem | 數據機 | 訊號翻譯。<br>將電話線 / 光纖的類比訊號轉換成電腦看得懂的數位訊號。 |
| Router | 路由器 | 路徑指派。<br>決定資料該去哪裡，並讓多台設備共用網路。 |
| Switch | 交換器 | 設備擴充。<br>單純將多台電腦用網路線接在一起，通常不具備配發 IP 功能。 |

現在常看到的一些設備，像是什麼 Wi-Fi 分享器，電信業者像中華電信的小烏龜等等，這些東西可能同時具備數據機、路由器等的功能。但我們還是習慣叫他是 Router 或分享器。

## 總結

### 四大功能

1. 連接不同網路（WAN ↔ LAN）

路由器通常連接兩端：

- WAN：外部網際網路（連到電信業者）
- LAN：家中、公司內部的裝置網路

為 WAN、LAN 兩個不同世界的橋樑。

2. 路徑選擇（Routing）

路由器查閱 Routing Table，替資料挑選最佳路徑，避開壅塞與延遲。

概念類似導航系統，但更準、更穩。

3. 網路位址轉換（NAT）

電信業者往往只給你一組 Public IP。

NAT 讓多台裝置能共享同一個外部 IP，每台裝置在內部使用 Private IP。

4. 指派內部 IP（DHCP Server）

裝置連上網路時，路由器自動發給它一組 IP（如 `192.168.1.x`），免去手動設定。

### 路由器的種類

1. 有線路由器

無 Wi-Fi，穩定且可處理大量流量，多用於企業環境。

2. 無線路由器（Wi-Fi Router）

最常見。具備路由功能並提供無線網路。

3. 核心路由器（Core Router）

電信業者在用的，效能極強，負責處理巨量資料。

### Router vs. Modem vs. Switch

| 設備名稱 | 中文 | 主要功能 |
| -------- | -------- | -------- |
| Modem | 數據機 | 訊號翻譯。<br>將電話線 / 光纖的類比訊號轉換成電腦看得懂的數位訊號。 |
| Router | 路由器 | 路徑指派。<br>決定資料該去哪裡，並讓多台設備共用網路。 |
| Switch | 交換器 | 設備擴充。<br>單純將多台電腦用網路線接在一起，通常不具備配發 IP 功能。 |

## 參考資料

[路由器是什麼？ | 路由器的定義 | Cloudflare](https://www.cloudflare.com/zh-tw/learning/network-layer/what-is-a-router/)

[路由器是什麼？功能、用途與6大挑選重點一次看懂！ - 歡迎來到MERCUSYS水星網路官方網站](https://www.mercusys.com/tw/article-details-1311/)

[路由器 - 維基百科，自由的百科全書](https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%B7%AF%E7%94%B1%E5%99%A8)

[什麼是路由器？ 為什麼我需要它它是如何運作的？ | 台灣 聯想](https://www.lenovo.com/tw/zh/glossary/router/?orgRef=https%253A%252F%252Fwww.perplexity.ai%252F)

[什麼是路由器？- 定義與用途 - Cisco](https://www.cisco.com/c/zh_tw/solutions/small-business/resource-center/networking/what-is-a-router.html#~how-to-choose-small-business-routers)

[網絡硬體學習筆記：路由器 (Router) 與其運作概念](https://vocus.cc/article/66895746fd89780001860c7b)