家用路由器每天在干吗

今天的主人公是家用路由器

夜深人静，电视和电脑都已经关机休息，但是我还在默默工作，我安静地趴在你家中的某个地方，7*24小时不眠不休，任劳任怨，目的只有一个，能让你舒服地躺在床上，畅快地刷手机！

我的主业是路由器，同时兼任 DHCP 服务器，交换机，无线 AP，PPPoE 客户端，防火墙等重要部门的职务。

为了把工作做好，我还必须得实现几个重要的协议如 DHCP，ARP，NAT 等，十八般武艺集于一身，是不是很厉害？

对于普通人来说，只需要设置一下宽带账号和密码，WIFI 名称和密码，就可以联网了，岂不知在背后我干了很多的脏活和累活。

比如，当你设置了无线名称（SSID），密码等信息，开启了无线广播以后，我的无线 AP 部门就得开始干活了。

它需要不停地向周围广播信标帧（Beacon Frame），其中包含 SSID 和 MAC 地址，还有其它基本信息。然后各种设备才可能发现我，输入用户名和密码，连接上我。

其次，我一般还有通过 PPPoE 拨号上网的功能，要不然你怎么连接外网？

但是只有这两个功能还远远不够，我还是个 DHCP 服务器，这个局域网内的 IP 都由我来发放。

你看这个新连上 WIFI 的 ThinkPad 电脑，只有 MAC 地址，没有 IP 地址，它需要按照我们网络世界的约定，用 DHCP 协议获得一个 IP 地址。

同时这个 ThinkPad 电脑还可以从我这里获得默认网关的地址，默认网关也是我 192.168.1.1，当 ThinkPad 电脑真正上外网的时候，就可以用到了。

电脑有了 IP 地址，就能上网吗？

不能，因为我给他们发的都是内网地址 192.168.1.xx ，在互联网上，这并不是唯一的。

例如隔壁老王家的 Mac 电脑的 IP 地址也是 192.168.1.2 ，和我家的 ThinkPad 的 IP 是一样的，怎么区分？如何上外网？

还好，我这个路由器，通过拨号连入运营商网络的时候，获得了一个唯一的外网地址： 61.52.247.112 。

那我就把这个外网 IP 地址给大家共享，共享的办法非常简单，就是通过不同的端口号，把我和各个电脑之间形成对应关系，把大家区分开。

接下来是 Thinkpad 电脑访问外网服务器时数据包发送和接收的简要过程：

这种方式就是著名的 NAT 了，即网络地址转换。

现在这个 Thinkpad 正式访问外网，它要把数据发到我的默认网关（192.168.1.1），但是网络世界必须得知道 MAC 地址，形成数据链路层的数据包才能发送。

ThinkPad 没办法，只好动用 ARP 协议，在局域网中大声呼喊：192.168.1.1，你的 MAC 地址是啥？

然后我就直接告诉它：192.168.1.1 的 MAC 地址是B4:2E:A4:59:83:A3，记住吧，以后别乱叫了。

ThinkPad 知道了我的 MAC 地址，把数据包发到我这里，我拆开一看，哦？目标 IP 地址是外网，于是，我就使用我简单的路由功能，转发到 WAN 口的外网去，当然在这个过程中，我得用到 NAT 。

如果你关掉我的路由功能（各个路由器具体做法不同），我就可以变成一个交换机，在数据链路层来转发同一子网内的数据包。我本身还有简易的防火墙，你可以登录到路由器的管理端去看看。

当你的设备连接到 WIFI 时，在浏览器地址栏内输入网关地址（192.168.1.1），便可以访问到路由器管理登录页面。

如何查看路由器网关地址呢？例如，当一个设备连接到路由器时，它本身的 IPv4 地址是 192.168.1.101 时，路由器的网关地址为 192.168.1.1 ，当它本身的 IPv4 地址是 192.168.0.101 时，路由器的网关地址为 192.168.0.1 ，以此类推。

一个家用路由器竟然有下面这么多的功能,但是它十八般武艺样样稀松，功能虽多，但都是基本够用。这是自然，对于一个家庭设备来说，能轻松上网就够了，要啥自行车？

无线 AP+路由器+交换机+防火墙+PPPoE 客户端+DHCP 服务器+NAT 转换