為什么寬帶賬號分路由模式和橋接模式？

小朋友喜歡吃意大利面。有一次坐飛機問道，飛機上的餐食為何還要有米飯？

爸爸喜歡吃米飯��！

小朋友繼續問道，為何坐在最前面的人坐下就有飲料喝？

因為，他們是土豪。。。

寬帶接入作為一項進入千家萬戶的服務，為了滿足用戶不同的應用需求，所以會提供多樣化的接入模式。

需要糾正問題里的表述不夠準確的地方。

寬帶賬號，“用戶名/密碼”的組合，在PPPoE撥號時，需要拿著“用戶名/密碼”出示給PPPoE服務器看，以示合法的用戶。所以，寬帶賬戶本身并不區分“路由模式”、“橋接模式”，僅僅用戶認證時使用。

用戶的寬帶接入是“路由模式”、還是“橋接模式”，通常是由小黑/白盒來決定的。

光貓（FiberModem）

小黑/白盒，就是電信公司送的光貓。之所以叫光貓，是因為外部的接入線是光纖。如下圖的最右邊的端口，連著白線，白線里就是光纖。

貓早在10年前，光纖還沒有到戶時，用戶通常使用電話線上網，此時寬帶接入有一個英文名字：ADSL。

下圖中最左側的接入線，就是電話線，連接著電信公司的電話交換機。

中間的網線用于連接用戶的電腦，如果用戶有多臺電腦都要上網，那么網線就連接在交換機上，用戶的電腦再連接到交換機上。

這個小盒子就叫“貓”。

“貓”的由來

這個英文單詞，是由兩個單詞“Module”、“De-Module”加黑部分復合而成。

，調制，將用戶網線上的數字信號，轉換成電話線上可以傳輸的模擬信號。

，解調制，將電話線上接收到的模擬信號，轉換成用戶網線上的數字信號。

這兩個功能是放在一起，就是Modem，意譯成中文“調制解調器”。但調制解調器一詞太過專業，而其音譯“貓”卻朗朗上口而流行起來。

介紹完以上背景知識，再來看看寬帶接入需要解決哪些問題。

方案一：電腦軟件PPPoE撥號

貓、無線路由器、電腦、電話線、網線統統連接好，如下圖所示：

用戶的電腦就可以上網了嗎？

當然不可以了！這些硬件設備及其連接線，僅僅解決了OSI參考模型的物理層（一層）、數據鏈路層（二層），網絡層還沒有解決呢！

用戶要上網，需要一個全球IP，這個全球IP哪里來呢？用戶自然沒有，那誰有呢？

當然是電信運營商！需要向運營商臨時租用一個全球IP，才可以上網。

如何臨時租用？給電信的客服打個電話、或者發個短消息租用的嗎？

不需要！

電腦軟件自動給運營商的服務器發出租用全球IP請求，這個軟件的名字叫“PPPoE撥號客戶端”。如下圖所示：

凡是在電腦上使用過“PPPoE撥號客戶端”的讀者，對這個界面再熟悉不過了吧！

電信公司的“PPPoE服務器”，盡管是跑在電腦上的程序。但被程序員賦予了一些簡單的智能。如同客服人員一樣，會問“PPPoE撥號客戶端”一個簡單問題：“你是誰”？

身份認證

撥號客戶端”會把用戶輸入的“用戶名/密碼”告訴客服人員，客服人員查詢數據庫，身份驗證成功。

全球IP租用

客服人員就臨時租給“PPPoE撥號客戶端”一個“全球IP”。 并開始計時，以生成賬單，月底讓客戶支付租用費，這就是寬帶的上網費。

撥號客戶端”屁顛屁顛將這個好消息告訴TCP/IP協議棧，并通知TCP/IP協議棧為自己創建一個虛擬（軟件）接口，將租用的全球IP綁定在該虛擬接口上。

至此，OSI參考模型的網絡層（三層）就位。用戶就可以在互聯網上沖浪了。。。

在方案一中，貓所扮演的角色，僅僅是一個調制解調器！即信號的轉換工作，這部分工作，稱之為“橋接”（Bridge）功能，或“橋接模式”（Bridge Mode）。

何謂橋接（Bridge）？

只改變信號的形式，但不改變信號的內容，此謂“橋接”！

用戶突然發現，電腦軟件“PPPoE撥號客戶端”撥號，只有一臺電腦可以上網，家里其它電腦就無法上網了，其它的無線終端如手機、iPad也無法上網，怎么辦呢？

方案二：無線路由器PPPoE撥號

中間帶兩根天線為無線路由器，它的體內也安裝有“PPPoE撥號客戶端”。由它來撥號，撥號過程與電腦軟件撥號是一樣的。唯一的區別是，租用的全球IP被無線路由器使用，并綁定在無線路由器的虛擬接口上。

全球IP被無線路由器使用了，電腦們傻了、手機們也傻了，咱們怎么上網呢？

無線路由器悠悠地說，莫急，孩子們，連在LAN口上的電腦們，會通過DHCP協議自動獲取我給你們分配的私有IP地址。

使用無線的孩子們，一樣也可以通過802.11獲取我給你們分配的私有IP地址。

孩子們又傻了，私有IP能上網嗎？

無線路由器胸有成竹地說，我會將你們的私有IP，轉換成我的公網IP的，就可以上網了，IP地址的轉換工作叫NAT。

孩子們頓時安靜了，快樂地上網沖浪。。。

在方案二中，貓所扮演的角色，依然是“橋接”（Bridge）功能，或“橋接模式”（Bridge Mode）。

方案三：“貓”來PPPoE撥號

撥號原理與方案一、二雷同。區別是，租用的全球IP被貓使用，并綁定在貓的虛擬接口上。

這次該無線路由器傻了，全球IP被臭小貓霸占著，讓老漢如何帶著孩子們上網？

貓也不慌不忙地說，你急個P啊，我和你一樣的套路，也是給你WAN口自動分配私有IP，也會將你私有IP報文，轉換成全球IP報文。

另外，我的無線信號比較弱，為了讓孩子們有更好地網速體驗，我把我的無線已經關閉了。麻煩你給孩子們提供無線上網的功能。

在方案三里，無線路由器的WAN口、LAN口全部使用私有IP，全球IP被貓使用。

與方案二相比，多了一次NAT轉換。無線路由器做了一次NAT，貓又做了一次NAT。

在方案三里，貓所提供的功能，就是“路由功能”，或者“路由模式”。

何謂路由（Routing）？

路由功能，會修改信號的內容，修改IP報文數據鏈路層的協議頭。

三種方案都可以上網，最大的區別是，由誰來進行PPPoE撥號。

歸納

問題應該表述為“為何光貓/貓可以工作在路由模式和橋接模式”？這里討論的橋接、路由，都是針對光貓/貓而言。

區分橋接與路由其實很簡單：

如果貓來PPPoE撥號，租用的全球IP駐扎在貓上，就是路由模式。

如果貓沒有PPPoE撥號，租用的全球IP沒有駐扎在貓上，就是橋接模式。

無論橋接模式、還是路由模式，對于運營商來說沒有任何區別，運營商看到還是由PPPoE封裝好的IP報文。