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Network Overview

網路基礎概念​

IP​

Internet Protocol Address。每個連上網路的裝置都需要一個地址，簡稱 IP。它就像是裝置在網路世界裡的門牌號碼。

  • 公有 IP (Public IP)：由 ISP 分配給你，代表你在整個網際網路上的地址，通常全台灣只有你一個。
  • 私有 IP (Private IP)：由你的路由器分配給你家裡的裝置，常見的家用網段是 192.168.x.x。這個網段的 IP 只能在你的內部網路中使用。
  • 子網路遮罩 (Subnet Mask)：用來定義一個網段的範圍大小，例如 255.255.255.0 (或寫成 /24) 代表這個網段最多可以有 254 個可用的 IP 位址。

DHCP (動態主機設定協定)​

Dynamic Host Configuration Protocol。這是一個自動分配 IP 位址的服務，通常由你的路由器提供。當你的手機、電腦連上網路時，DHCP 伺服器會自動「借出」一個可用的 IP 給它，你不需要為每個裝置手動設定 IP，非常方便。

WAN (廣域網路)​

Wide Area Network 是指「外部網路」，也就是路由器連出去的那一端，通往網際網路 (Internet)。這通常是由 ISP 提供的網際網路服務（例如：中華電信光世代）取得的公有 IP 。路由器的 WAN 就是用來連接 Modem，讓你的整個 LAN 可以與外部世界溝通。

LAN (區域網路)​

Local Area Network。這就是指你家中的「內部網路」，由你的路由器所管理。所有家裡的設備，如個人電腦、手機、NAS、智慧家電等，都會連線到這個網路上。路由器會在 WAN 和 LAN 之間進行轉換和防護，讓網內設備能安全上網。

VLAN（虛擬區域網路）​

Virtual Local Area Network，是一種把同一條實體網路，分割成多個邏輯網段的技術，可以提升安全性與隔離性。

通常需要 Router 和 Switch 同時支援 802.1Q（Tagged VLAN）功能。

使用方式大概有：

  • 完全隔離：例如測試駭客工具的 VM、陌生來源的程式，都放在單獨 VLAN，不允許連接其他網段。
  • 不完全信任的裝置：例如智慧電視、音箱、IoT 裝置等，有連網需求但不應該與主網段互通。
  • 信任的 VM 與伺服器：給 NAS、內網服務的機器使用，設計成固定的內部網段，搭配 DNS 名稱解析。

DNS (網域名稱系統)​

Domain Name System。你可以把它想像成網路世界的電話簿。因為記住 142.251.42.228 這樣的 IP 很不好記，所以我們用 google.com 這種好記的「網域名稱」。DNS 的工作就是幫你把網域名稱「翻譯」成對應的 IP 位址。

在 Homelab 中，我們可以用 Pi-hole 或 AdGuard Home 來架設 DNS 伺服器：

  1. 全家網路廣告過濾。
  2. IP查詢監控，提升隱私。
  3. 自訂內部網域，例如將 nas.lan 指向你的 NAS IP 192.168.1.10，方便記憶。

Port (通訊埠)​

如果說 IP 位址是某棟大樓的地址，那 Port 就是這棟大樓裡不同房間的「房門號碼」。一台伺服器（一個 IP）可以同時執行很多不同的網路服務，作業系統就是透過 Port 來區分進來的網路流量該交給哪個應用程式處理。

  • Port 的範圍是 0 到 65535。
  • 0-1023 是常用埠 (Well-known Ports)，保留給特定服務使用，例如網頁 HTTP (80)、加密頁面 HTTPS (443)、SSH (22)。
  • 在 Homelab 中，你會大量使用到 Port。例如，當你設定通訊埠轉發 (Port Forwarding) 時，就是在告訴路由器：「當外部網路有人來敲 WAN 的 443 號門時，請把這個請求轉給內部網路 192.168.1.10 的 8080 號門。」

VPN (虛擬私人網路)​

Virtual Private Network。是在伺服器上面建立一條經過加密的隧道，讓所有的連線資訊都通過加密的方式傳遞回內部網路，有時會簡稱 Tunnel (隧道)。使用 VPN 可以安全地從外面的網路連線回家，而外面網路供應者只能看到加密過後的封包。我們能透過 VPN 直接連線回家裡管理 Proxmox、NAS、Pi-hole、Docker 等服務，不用開一堆 Port Forward 讓系統裸露在網路上。

HTTP (網頁傳輸協定)​

HyperText Transfer Protocol，網頁的傳輸協定。它讓你可以從伺服器取得文字、圖片、影片等網頁資料，但預設是不加密的。

HTTPS 則是加上了加密（SSL/TLS）的版本，能保護資料不被第三方攔截，尤其是在登入、傳輸敏感資料時非常重要。

現代瀏覽器若發現網站沒用 HTTPS，通常會顯示「不安全」的警告，甚至無法正常存取。

SSL / TLS（加密協定）​

SSL（Secure Sockets Layer）與後來的 TLS（Transport Layer Security）是一種加密技術，用來保護瀏覽器與伺服器之間的通訊安全。

當你看到網址前面有 https://，或是瀏覽器出現一個鎖頭圖示，表示網站已啟用 SSL/TLS 加密。

在 Homelab 中設定 SSL 有幾個好處：

  • 確保資料傳輸加密，防止中間人攻擊。
  • 避免瀏覽器安全警告，不然要多按幾個步驟很麻煩。
  • 讓你的網頁或服務更流暢、更可信

我們可以使用：

  • Let's Encrypt：免費、開源的憑證簽發。
  • 搭配 Nginx Proxy Manager 或 Caddy 來做自動簽發與續期，讓操作變得更簡單。

Proxy（代理伺服器）​

Proxy 是一種網路轉送的仲介機制，可以幫你處理、過濾、轉發來自裝置的請求。根據使用方式不同，又可分為：

  • Forward Proxy（正向代理）：裝置先連到 Proxy，再由 Proxy 幫你上網。例如企業控管員工上網內容。
  • Reverse Proxy（反向代理）：外部請求會先經過 Proxy，再由它轉到內部服務。例如你在內部架了 Jellyfin，我們能設定讓 media.w-club.net 這個網址對應到服務。

在 Homelab 中，常見的應用是使用 Nginx Proxy Manager 或 Caddy 做反向代理，讓網址對應到不同服務，並自動簽發 SSL 憑證。