Featured image of post 網路

網路

網路相關知識整理

網路相關知識整理

WIFI

WiFi 標準比較(WiFi 4 ~ WiFi 7)

WiFi 標準 IEEE 版本 最高傳輸速率 頻段 最大頻寬 調變技術
WiFi 4 802.11n 600 Mbps 2.4GHz、5GHz 40 MHz 64-QAM
WiFi 5 802.11ac 6.9 Gbps 5GHz 160 MHz 256-QAM
WiFi 6 802.11ax 9.6 Gbps 2.4GHz、5GHz 160 MHz 1024-QAM
WiFi 6E 802.11ax 9.6 Gbps 2.4GHz、5GHz、6GHz 160 MHz 1024-QAM
WiFi 7 802.11be 46 Gbps 2.4GHz、5GHz、6GHz 320 MHz 4096-QAM

主要技術改進

WiFi 5(802.11ac)

  • 只支援 5GHz 頻段
  • 導入 MU-MIMO(多用戶多輸入多輸出)技術
  • 提升最大頻寬至 160 MHz

WiFi 6(802.11ax)

  • 支援 2.4GHz + 5GHz 頻段
  • 新增 OFDMA(提升多設備並行傳輸效率)
  • 提升 1024-QAM(提升數據傳輸效率)

WiFi 6E(擴展版)

  • 在 WiFi 6 基礎上增加 6GHz 頻段
  • 減少擁擠,提高穩定性

WiFi 7(802.11be)

  • 頻寬提升至 320 MHz
  • 4K-QAM(4096-QAM),數據吞吐量更高
  • MLO(Multi-Link Operation),多頻段同時使用,提高速度與穩定性
  • 多用戶 MU-MIMO 擴展至 16x16

Router vs Switch vs AP 比較

功能 Router(路由器) Switch(交換器) AP(無線存取點)
主要用途 連接不同網路、管理 IP 內部設備互連(有線) 提供 WiFi 無線網路
IP 分配 ✅(DHCP) ❌(僅透過 MAC 位址傳輸) ❌(依賴路由器)
NAT(IP 轉換) ✅ 有 ❌ 無 ❌ 無
VLAN 支援 🚫(家用路由器無) ✅ 部分管理型支援 ❌ 無
WiFi 功能 ✅ 內建(部分路由器) ❌ 無 ✅ 提供無線網路
適用場景 家用、企業網關 內部網路擴展 擴展無線網路
  • Router(路由器) → 負責「對外」連接網際網路,管理 IP
  • Switch(交換器) → 負責「內部」設備互連,提升有線網路效能
  • AP(無線存取點) → 提供 WiFi 訊號,擴展無線網路覆蓋範圍

PPPoE vs DHCP 差異比較

特性 PPPoE(撥號) DHCP(自動獲取 IP)
是否需要帳號密碼 ✅ 需要 ❌ 不需要
IP 配置方式 透過 ISP 撥號分配 自動分配(由 DHCP 伺服器管理)
是否需要手動設定 ✅ 需要設定帳號密碼 ❌ 無需設定,插上網路線即可
適用場景 ADSL、VDSL、部分光纖 光纖、Cable Modem、內部 LAN
是否支援動態 IP ✅ 通常為動態 IP ✅ 預設為動態 IP,但可設定固定 IP
安全性 相對較高,因為需要認證 相對較低,任何設備都能獲取 IP

PPPoE(Point-to-Point Protocol over Ethernet)

PPPoE(Point-to-Point Protocol over Ethernet,乙太網路點對點通訊協議) 是一種網路通訊協議,常用於 寬頻上網(例如 ADSL、光纖 FTTH),主要功能是讓多個用戶透過乙太網路連接 ISP(網際網路服務供應商)。

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

DHCP(動態主機設定協議)是一種自動分配 IP 位址 的技術,讓設備在連接網路時無需手動設定 IP。

簡單理解

  • PPPoE:需要「撥號」才能上網,適用於 ISP 需要帳號密碼驗證的網路(如 ADSL)。
  • DHCP:插上網線就能用,適用於大部分家用與企業網路(如光纖、Cable Modem、內部 LAN)。

RJ45

  • T568A標準:綠白—綠—橙白—藍—藍白—橙—棕白—棕
  • T568B標準:橙白—橙—綠白—藍—藍白—綠—棕白—棕
  • 理論上來說網路互連需要網路線一端為T568B一端為T568A,也就是Tx對Rx才能傳輸資料,但因為Auto-MDIX這個技術,在網路PHY層,自動調撥收與送的邏輯線路,所以目前常見做法為網路線兩端都為T568B

    一端為T568B一端為T568A稱為交叉線,兩端都為T568B稱為直通線

Pin# 橙白 綠白 藍白 棕白
訊號 TX_D1+ TX_D1- RX_D2+ BI_D3+ BI_D3- RX_D2- BI_D4+ BI_D4-

TCP/IP

TCP/IP參考模型
應用層 application layer HTTPS, TLS/SSL, SSH, FTP, DHCP
傳輸層 transport layer TCP, UDP
網路互連層 internet layer IP(IPv4,IPv6)
網路存取層 Network Access layer Ethernet, WiFi

IP

網際網路協定(英語:Internet Protocol,縮寫:IP)是用於封包交換資料網路的協定。
IP 是建立網絡連接的主要方式,奠定了 Internet 的基礎。 IP 不負責數據包排序或錯誤檢查。這樣的功能需要另一種協議,通常是 TCP。

TCP

傳輸控制協定(英語:Transmission Control Protocol,縮寫:TCP)是一種連接導向的、可靠的、基於位元組流的傳輸層通信協定,由IETF的RFC 793定義。
TCP 用三路握手(或稱三次握手,three-way handshake)過程建立一個連接。

1
2
3
4
5
    sequenceDiagram;
        Note over Client,Server: establish connection
        Client->>Server: SYN J
        Server->>Client: SYN K/ACK J+1
        Client->>Server: ACK J+1

TCP Header Format如下所示

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
    0                   1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |          Source Port          |       Destination Port        |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |                        Sequence Number                        |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |                    Acknowledgment Number                      |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |  Data |       |C|E|U|A|P|R|S|F|                               |
   | Offset| Rsrvd |W|C|R|C|S|S|Y|I|            Window             |
   |       |       |R|E|G|K|H|T|N|N|                               |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |           Checksum            |         Urgent Pointer        |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |                           [Options]                           |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |                                                               :
   :                             Data                              :
   :                                                               |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

          Note that one tick mark represents one bit position.

SYN (Synchronize sequence numbers)

  • 如果有設置,才發出連線請求,用來同步序列號。
    ACK (Acknowledgment field significant)
  • 如果有設置,使確認號欄位有效。
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
    sequenceDiagram;
        Note over Client,Server: data transfer
        Client-)Server: data(request)
        Server-)Client: data(reply)
        Client->>Server: ACK of reply
        Note over Client,Server: close connection
        Client->>Server: FIN M
        Server->>Client: ACK M+1
        Server->>Client: FIN N
        Client->>Server: ACK N+1

UDP

使用者資料包協定(英語:User Datagram Protocol,縮寫:UDP)是一個簡單的面向資料包的通信協定。

Refer

  1. 網路基礎TCP/IP
  2. cloudflare TCP/IP
  3. TCP協議
  4. NotFalse 技術客
  5. socket programming
  6. C/C++ Linux TCP Socket
Licensed under CC BY-NC-SA 4.0
最後更新 Jan 30, 2025 00:00 UTC
網站穩定運行
使用 Hugo 建立 ,   主題 StackJimmy 設計