第三章、區域網路架構簡介與 Linux 版本選擇

區域網路 (Local Area Network, LAN) 顧名思義就是在我們所屬區域的所有網路嘛！ 如果由前一章網路基礎提到的相關網域概念來看的話， 我們可以說區域網路就是在同一個網域內所有連線主機及網路媒體的統稱。 此外，區域網路通常是在同一個物理網段以內的，雖然藉由網路位址的設定可以規範出許多不同的 IP 網段， 不過，通常我們還是會稱這樣的環境為區域網路的。

總之，區域網路就是在您主機附近的網路環境，通常是在同一個物理網段內，IP 網段通常也在同一網域內。 比如說大學的學生宿舍內的網路環境，其實都是透過整棟大樓的 switch 集中連線， 所以是在同一個物理網段內，就常被稱為區域網路囉。

相對於區域網路而言，區域網路外的環境就可以被稱為廣域網路 (Wide Area Network, WAN)。這也是為什麼在您家裡的數據機上面的網路插孔上，總是有著 LAN 與 WAN 這兩個插孔與燈號的存在啊！ ^_^

由前一章我們知道 Internet 其實就是由 INTERNIC 所維護的一個架構鬆散的連線介面 ( 其實也不能說是維護，只是 INTERNIC 有提供一些技術文件以及 Public IP 申請的相關資訊公布而已 )， 任何人只要能夠取得 Public IP 就可以連上 Internet 囉，同時 Internet 上頭也是沒有王法的地方， 要特別留意您的連線啊！OK，那什麼是 Intranet ？相對於 Internet 是沒有專屬維護者的介面而言， Intranet 則是專屬的私人網域，只是這個網域使用的是類似 Internet 的連線架構， 例如使用私有 IP 架設 TCP/IP 區域網路的環境就能夠被稱為是 Intranet 囉。

如果要定義的更為狹義的話，我們可以說，區域網路就是在同一個物理網段的環境內， 使用私有 IP 或者是區域網路適用的通訊協定所串起來的一個網路環境。 既然區域網路常常使用私有 IP ，那麼區域網路可否連上 Internet 啊？『當然可以』！ 簡單的話，可以使用 IP 分享器來取得 Public IP 上網，複雜的話， 可以使用 Linux 主機架設 NAT (Network Address Translation) 伺服器來轉址， 就能上網啦！由於私有 IP 不會與 public IP 衝突， 並且也可以避免直接與 Internet 的資料互通，可以減少很多被主動攻擊的情況。 所以啊，您的區域網路最好還是設定私有 IP 比較妥當吶！

記得以前聽 ZMAN 大哥某場演講的時候提到，網路佈線是『數十年大計』中最重要的一環， 因為『伺服器主機能力不夠時換主機就好了，Switch 交換力不足時換 switch 就好了， 但如果佈線不良，難道要拆掉房子將管線挖出來重新安裝設定？』所以說， 最初規劃的佈線嚴謹度真的會影響到未來網路的分佈情況啊！所以說， 如果您的企業『整棟大樓需要重新佈線』時，真的非常建議您務必要找尋專業網路佈線專家幫忙設計規劃， 因為連一個小小的機櫃配線箱都有大學問～設計的好的話，每部獨立的主機要改線路、 要換插孔都變的很簡單！而且主機到牆上插孔的距離也會變的很短，維護也會很方便！線段也會很美觀！ 當然啦，如此一來，網路線材的選擇也就不能夠用太差的！而且網路佈線經過折角區時， 也需要特別留意施工吶。

但是本文討論的是一些比較小的區域網路環境，這樣的環境可以是在一間辦公室內而已， 所以我們這裡談到的大多是比較單純的佈線狀態，並沒有考慮到辦公室外部的環境， 所以參考本文時，請特別留意這種差異性喔！

在這樣單純的環境中，我們可以利用一個以 switch 為中心來串連所有設備的星形連線 (star topology) 架構來設計我們的區域網路啊！在這樣的環境中您需要擔心的是『 那我的 Linux 伺服器要放在那個地方？』 會考慮 Linux 伺服器是因為鳥哥假設你需要在你的區域網路內架設對 Internet 開放網路的服務！ 而 Linux 是否具有 Public IP 對於主機的維護與設定的複雜度有很大的影響，所以當然需要考量囉！ 底下鳥哥以目前在台灣挺流行的 ADSL 利用電話線路上網的環境來說明幾種連線狀態：

---

Linux 主機直接連到 Internet 的環境：

---

Linux 主機放在 LAN 裡面：
每種連線的方式都有其適用的使用者群，所以沒有那個是比較好的， 完全是看您自己的網路環境而定喔！瞭解了簡單的網路佈線方式後， 底下我們來談一談幾個常見的網路元件的名詞吧！

• Node (節點)：
  連接在網路上的， 具有網路卡卡號的設備都可以是節點。 包括伺服器、工作站、路由器與網路印表機等等，都是一個節點； 如同網路基礎內談到的， IP 封包內會有個 TTL 的封包存活時間，該時間與封包經過的節點數有關吶！
  
  
• Client (用戶端)：
  向主機端主動發出連線要求的就稱為 Client 。
  
  
• Server (伺服器端)：
  在網路上面提供網路相關服務的， 可以回應用戶端的連線要求者，就可以稱為是伺服器了。不過 client/Server 的架構當中， 每部主機的身份可能隨時會改變啊！舉例來說，當 mail server 要傳送資料時， 必須要向 DNS 主機詢問目標 email 的 IP 位址，此時 mail server 反而是 client 端吶！
  
  
• Interface (網路介面)：
  網路介面除了實體網路卡之外， 透過點對點 (point to point) 連線方式所建立的 PPP0 介面也是一個實際的介面。 此外，每張網路卡上面都可以設定多個 IP ，那些多的 IP 則設定在虛擬的網路介面上！
  
  
• Network Interface Card, NIC(網路卡)： 可以說是最重要的網路元件了！因為所有想要連上乙太網路的主機都需要有乙太網路卡！
  
  
• Workstation (工作站)：
  沒有對 Internet 提供網路服務， 但是提供使用者登入進行學術研究，例如數值模式模擬、大型程式編譯與開發等等的高階主機， 都可以被稱為工作站。
  

OK！我們現在知道要連上乙太網路組成的區域網路，就得要有網路卡、網路線、網路集中媒體(hub/switch)、 連上 Internet 的數據機等等，在這裡鳥哥將防火牆、路由器等等設備歸類為主機， 因為基本上，這些元件內部一定會含有一個網路卡，只是作業系統的精簡程度與軟體功能的不同就是了。 那麼這些所需要的網路硬體又該如何挑選呢？

在開始底下的介紹之前，您必須要對於跳線、平行線、RJ-45 網路線、Hub/Switch 的優劣等等有一定程度的瞭解，請再前往網路基礎看一看。 此外，不在我們區域網路內的設備，例如數據機，那就得向您的 ISP 詢問了！一般來說， 數據機是中華電信提供給用戶的，然而由於『中華電信因為不同批次安裝的數據機模組不同， 所以會有不一樣的連接與線材處理方式！』例如早期的數據機 (有的朋友會稱 ADSL 數據機為小烏龜) 連接到電腦的網路卡是使用跳線，但是近期的數據機卻使用的是一般的平行線！所以請特別向您的 ISP 詢問才行。底下主要針對區域網路內的網路媒體來進行介紹與說明。

網路卡：
Switch/Hub：
網路線：
無線網路相關設備：
關於其他配件：
事實上，選購網路媒體所需要考量的參數實在太多了，並且沒有一定的依據， 完全與使用者的使用環境與未來功能性有關。不過，如果著眼在單純的硬體速度上面的話， 那麼選購時考量『我的網路速度可接受的最低速度為何？』去考慮吧！ 如果行有餘力的話，再來考慮『我的環境需要多穩定的設備來達成？』 其他的，那就得要靠您自己摸索囉！ ^_^

除非您已經具有相當熟練的 Linux 系統與伺服器架設維護經驗， 否則不建議您使用上面圖四所介紹的連線模式， 對於初接觸 Linux 伺服器架設與維護的朋友來說， 將您的連線模式設定成圖三應該是個不錯的選擇， 除了可以讓您簡單的就將伺服器架設成功之外，也可以讓您以 Linux 做為內部 LAN 的防火牆管理中心， 對於未來的學習成長方面較有幫助啊！ ^_^

在圖三的環境下， Linux 必須要具有 router (路由器) 的能力，所以當然必須就要有兩個介面， 一個介面與 Internet 溝通，另一個介面則與內部的 LAN 溝通。 那麼為什麼鳥哥說的是『兩個網路介面』而不是 『兩張網路卡』呢？原因很簡單， 因為一張網路卡可以設定多個 IP 啊！因此，在 Linux 當中一張網路卡可以具有一個以上的 IP 呢！由於一個 IP 即為一個網路介面，因此只要兩個網路介面 ( 不論有幾張網路卡 ) 即可進行 NAT 的設定啦！所以自然一個網路卡即可囉！不過，鳥哥個人還是比較喜歡並且建議兩張網路卡的啦， 將內外網路環境完整的分開，讓您的內部網路效能較佳一點！

關於與 Internet 的連線方面，目前在台灣最常見的有電話專線的 ADSL 連線模式、 利用電視纜線搭設單向或雙向的 Cable Modem ，以及例如學術網路的固定 IP 的專線等等。 這些連線的方式我們將在後續章節繼續介紹的。至於內部的 LAN 我們則建議使用 Private IP 來設定喔！ 鳥哥通常喜歡使用 192.168.1.0/24 這個 Class C 的網域，沒什麼特殊原因，只是因為....我喜歡！ ^_^ 在選定了 Private IP 的網段後，您必須要有『IP, Network, Netmask, Broadcast, Default gateway 以及 DNS 伺服器的 IP』等等的設定值。 假設我 Linux 主機的對內 IP 為 192.168.1.2 ，則 在圖三內的 LAN 內的 PC 之網路相關設定參數則為：

• IP:設定為 192.168.1.1~192.168.1.254 ，但 IP 不可重複；
• Netmask：255.255.255.0
• Network：192.168.1.0、Broadcast：192.168.1.255
• Default Gateway：192.168.1.2 (路由器的 IP )
• DNS：暫時使用 168.95.1.1

安裝什麼通訊協定

什麼是通訊協定呢？簡單的說，通訊協定就是一些標準與規則。一個社會要能夠正常的運作， 必須要有一套標準與公正的遊戲規則，大家都遵循這個規則，那麼這個社會才能夠沒有問題的營運下去， 所以我們才會有警察、司法、檢調單位等等來維護我們的公正性。同樣的，在網路的社會中， 要讓資料能夠透過網路媒體傳送，那麼硬體製造商、軟體開發商，就必須要共同遵循同一套標準， 這樣整個網路社會才能夠正常無誤的進行資料的傳遞。

目前網路社會最通用的通訊協定就是 TCP/IP 了！TCP/IP 訂定了 IP 基礎與路由協定等資訊，讓我們的網路世界可以互通有無，此外，在區域網路內部， 由於是小型的網域，事實上還可以透過簡單的通訊協定來達到資料傳輸的目的，例如 NetBEUI 就是一個常見的簡易通訊協定。 在 Linux 系統當中，只要將網路參數設定妥當，那麼 TCP/IP 就已經被啟用了，所以您不需要額外的再安裝其他的通訊協定。不過，如果您需要將你的 Linux 系統中的硬碟空間分享給同網域的 Windows PC 時，那麼就需要額外的加裝 SAMBA 這個伺服器軟體才行。相關的 SAMBA 資料我們會在後面的章節提及。反正不管怎麼說，目前 Internet 就是經由 TCP/IP 來進行連接的，而 Linux 本身就支援了 TCP/IP ，所以不需要額外的安裝有的沒的說！

至於在 Windows 部分就比較麻煩一點，因為在較大型的企業當中，還需要額外的考慮到 Windows Server 所提供的服務，那麼在 Windows Clients 端就得要相應的啟動某些通訊協定才行。一般來說，在 Windows Client 系統裡面，最常見的兩個通訊協定就是 TCP/IP 以及 NetBEUI 這兩個通訊協定了。如果您只想讓 Windows 與 Linux 能夠藉由網路上的芳鄰互通有無，那麼啟動 TCP/IP 也就夠了 ( 因為 SAMBA 是藉由 NetBIOS over TCP/IP 來達成資料傳輸的 ) ，不過，也可以同時啟動 NetBEUI 這個通訊協定就是了。相關的說明可以參考 網路基礎 以及後續的 SAMBA 伺服器等章節。

主機的功能與硬體的選擇可以是息息相關的。怎麼說呢？ 因為老舊的硬體無法提供高效能的環境，所以對於需要強效的 Proxy, WWW (MySQL) 等伺服器， 老舊的主機可能就無法提供有效的環境了。不過，如果是不需要很好性能的防火牆、 DHCP 主機與 NAT 伺服器時，那麼目前被淘汰掉的 P-III 等級的主機就非常足夠了！ 像臥龍小三大師就曾使用賽陽 400 等級的 CPU 做成流量不大的 WWW 主機， 所以，舊式主機可不要隨便丟棄啊！

如果是像防火牆、NAT 主機、DHCP 主機等等，那麼一般的 P-166 等級左右的主機系統， 配合一張 10/100 Mbps 的網路卡就很不錯了！不過如果 LAN 與 WAN 的流量太大的話， 那麼最好考慮 P-III 等級的主機，並且配合一張更好的網路卡，這樣在效能上應該會比較好。

如果像是 WWW, Proxy, mail server 等需要常常讀取硬碟資料的伺服器， 則除了主機系統最好要到 P-III 以上等級，網路卡不能太爛之外，硬碟的效能最好也必須要好一些。 而且 partition 的情況也必須要特別注意，最好將常常被存取的檔案資料獨立到一顆硬碟中， 可能的話，甚至可以組成 RAID (磁碟陣列) 來負責資料存取，讓系統效能可以不被某些元件限制。 此外，記憶體的容量也需要特別留意，如果太小的話，可能會造成系統的效能不彰。 反正如果要架設好一點的主機，那就得要各個元件都加以考慮喔！

省不省電有所謂
虛擬化技術

需要特別留意的是，舊的 distribution 是不支援很多新的硬體，包括 PCI-Express, SATA 以及很多新的網路晶片。所以，如果您的主機是新的，那麼不要想用舊式的 distribution 來安裝， 否則，真麻煩喔～因為您必須要自行加上很多的驅動程式！真麻煩～

另外，您可以將目前的 distribution 分成兩大類，一類是多功能新鮮貨，例如 Fedora ， 一種是強調性能穩定但軟體功能較舊的企業用途貨，包括 RHEL, CentOS, SuSE 及 B2D 等！ B2D 是台南縣網中心臥龍小三大師所提倡的一個計畫，最初的構想是想建立一個台灣的中文化 Linux distributions，並且不只是中文化而已，還希望能夠提供全國中小學教師快速且安全的建立網路環境的構想下， 所發展的一個優秀的計畫！目前這個計畫發展的很不錯的啊！ 很著重我們台灣使用者的想法喔！^_^。只是 B2D 使用的是 Debian 這個 distribution，在軟體安裝上面與一般常見的 RPM 不太相同，好在目前 B2D也有使用 APT 來進行網路安裝與升級，可以解決軟體安裝方面的困擾。

一般來說，我們會建議您如果想要架設伺服器時，盡量選擇『穩定性較高的企業版』較佳， 因為功能新且強的版本例如 Fedora 由於太強調新鮮貨，所以核心與軟體的變動情況較為頻繁， 那就很容易造成一些困擾，因為很多使用者自行安裝的軟體可能無法在新的核心上面跑， 所以，只要核心一升級，哇！很多需要編譯的軟體就都需要再重新編譯過， 那麼對強調『永續服務的網路環境』來說，不就會造成不良的影響了嗎？您說是吧！

由於鳥哥用慣了 RPM 以及 Red Hat 系統的關係，所以在這裡推薦您使用 RHEL/CentOS/SuSE 這幾個 Linux distributions，因為他夠穩定，而且設定上面不難， 而且有新的 distribution 推出，因此適合新硬體架構， 不過，裡面的軟體版本可能就不會是最新的，這點您可能就得要自行設法囉！ 比較特別的是 CentOS，他不但標榜完全相同於 RHEL ，並且可以直接透過 yum 這個軟體進行完整版本的升級，例如由 CentOS 4.2 升級到 CentOS 4.3 只要下達一個指令即可， 既不會影響到原有的設定，升級時所花費的時間又短，所以， 目前鳥哥都是以這個版本來進行伺服器的架設啊！

在後面的許多文章說明中，鳥哥將主要以 CentOS 這個版本來進行說明， 此外，也會加入 SuSE 的用法，不過，基本上， CentOS 既然是 Red Hat 系統， 所以後續的說明在 RHEL/Fedora/CentOS 其實都適用啦！您別擔心啊！ ^_^