OpenWrt网络结构

OpenWrt的网络配置很丰富,在我看来几乎可以完成任何网络结构。下图为一个支持OpenWrt的路由器网络结构:这个路由器内部交换机有6个口,其中1个WAN口、4个LAN口、Port5默认连接内部网卡eth0,还有连接Wifi的无线网卡接eth2,eth3保留。

从中我们可以看到这个路由器最多支持3个物理网络接口eth0、eth1、eth2。其实一般路由器有两张以太网卡和一张无线网卡,但更多的路由器里只有一张以太网卡和一张无线网卡。

最让我惊奇的是OpenWrt网络的灵活性,它主要靠VLAN和(Bridging)网桥等实现。

  • VLAN

    一般路由器为节约成本只有一张网卡(我的理解是以太网控制芯片),但如何接入多个网络呢?(路由器按常理至少要两张网卡吧),这就是VLAN的功劳啦。

    VLAN(Virtual Local Area Network)是虚拟局域网缩写,是把局域网中的同一工作组的主机连在一起,隔绝不同的子网(在一个或多个交换机上),这种局限增强了工作组间的保密性,也减少了全面广播的副作用。用了VLAN也就把连接子网用的路由器给省了,省钱而且效率还很高。

    VLAN需要路由器内置的交换机支持(一般都支持啦),最多可以划分4096个VLAN。一般使用只划分两个VLAN:WAN和LAN,分别对应外网和内网。如果是纯粹的VLAN,则WAN和LAN之间是隔离的,互相不能通信,但在自己的VLAN里可以自由通信。

  • Trunking

    用一张网卡怎么连接两个网络呢?不知你是否留意到上图中的Port5,Port5一边连接路由器,一边连接网卡eth0,它的作用就是连接vlan0和vlan1。这就是采用VLAN的Trunking技术,在Trunk Port(port5)经过的以太网帧上打标签(Tagging)用以区分来自那个VLAN,然后路由器用网卡eth0接收并处理标签从而处理(在CPU中处理),这就是所谓的单臂路由器,很形象啊:)。

  • Bridging

    网桥说穿了就是交换机,它就是用软件模拟以太网交换机,连接多个以太网网卡(虚拟的或物理的)分享同一个IP子网。在OpenWrt中,网桥主要用来连接无线WIFI网络和LAN,组成一个统一的内部局域网

最后为了方便理解,我画了一张示意图用普通的交换机和路由器解释上面提到的VLAN、Trunking和Bridging:

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参考

VLAN动画详解

OpenWrt network interface

Linux下的网桥

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