软路由（Software Router）是一种通过软件来实现路由功能的设备，它通常运行在通用的硬件平台上，比如个人电脑或者服务器。软路由的关键在于其软件，这类软件能够在标准的硬件上模拟传统硬件路由器的功能。使用软路由，用户可以通过安装特定的操作系统或软件，将普通的硬件设备转变为功能强大的网络路由器。
硬路由（Hardware Router），或称为硬件路由器，是专门为网络数据包的路由而设计的物理设备。它通常包括专用的处理器（如ASIC）、内存和网络接口，以及预装的路由管理软件。硬路由器专为处理网络流量而优化，能够提供高效稳定的网络服务。
软路由与硬路由的主要差异包括：
- 性能和稳定性：
- 硬路由：由于是专为网络路由设计的，因此在网络数据处理、稳定性和可靠性方面通常比软路由表现更好。
- 软路由：虽然在功能上可以与硬路由相媲美，但性能和稳定性可能受到运行软路由的硬件平台的限制。
- 灵活性和扩展性：
- 硬路由：功能和性能在制造时已基本固定，后续扩展和升级可能有限。
- 软路由：由于是基于软件的，可以通过升级软件或改善硬件配置来增强功能和处理能力，灵活性较高。
- 成本：
- 硬路由：通常价格较高，尤其是企业级的产品。
- 软路由：可以使用现有的或低成本硬件，自行安装和配置软件，初期投资相对较低。
- 部署和管理：
- 硬路由：通常比较即插即用，少量配置后即可运行。
- 软路由：需要用户具备一定的技术知识来安装操作系统和配置网络。
- 适用场景：
- 硬路由：适合对网络性能、稳定性有较高需求的环境，如大型企业、数据中心。
- 软路由：适合技术爱好者、小型企业或实验性项目，也适用于需要高度定制化的场景。
总体来说，选择软路由还是硬路由取决于用户的具体需求、预算以及对性能的期待。软路由提供了更多的灵活性和成本效益，而硬路由则提供了更高的性能和可靠性。
软路由方案的选择
软路由的选择方案主要依赖于你希望实现的功能、预算、以及对性能的需求。下面介绍一些常见的软路由解决方案，以及相应的操作系统和软件：
1. 开源软路由系统
pfSense
- 特点：基于 FreeBSD，功能全面，包括防火墙、VPN、负载均衡等。
- 适用场景：适合中小企业和技术爱好者，可运行在旧电脑或专门的小型服务器上。
OPNsense
- 特点：也是基于 FreeBSD，与 pfSense 类似，但界面更现代，注重安全性和透明性。
- 适用场景：同样适合中小企业和技术爱好者，强调易用性和安全更新。
OpenWRT
- 特点：适用于各种型号的路由器和嵌入式设备，非常轻量级。
- 适用场景：非常适合在家庭环境或小型办公室中使用，特别是对旧路由器的复用。
VyOS
- 特点：基于 Debian，是一个网络操作系统，包括路由、防火墙和VPN功能。
- 适用场景：适合较为复杂的网络环境，需要较高定制性和稳定性。
2. 商业软路由解决方案
Cisco IOS XE
- 特点：Cisco 的一种高级路由操作系统，提供丰富的网络功能。
- 适用场景：适合大型企业和复杂的网络需求，需要高度可靠的网络设备。
Juniper vSRX
- 特点：Juniper 网络的虚拟防火墙产品，提供高性能网络安全服务。
- 适用场景：适合需要严格安全控制的企业网络环境。
3. 自定义软路由解决方案
基于 Linux 的自定义系统
- 特点：可以使用 Linux 系统（如 Ubuntu, CentOS）配合 iptables、Quagga、BIRD 等软件自行搭建软路由。
- 适用场景：适合高度技术化的用户或组织，需要定制特定功能或实验性网络项目。
本文选取 OpenWRT 开源软件作为软路由方案，详细介绍如何在群晖 NAS 上搭建自己的软路由方案实现科学上网。
安装 OpenWRT
OpenWRT是免费开源的软路由系统，原生的OpenWRT基本都是源码，想要直接使用还需要自己会编译，过程相对较复杂，需要一定的 Linux 系统和编程的专业知识。在这里我们直接使用一些靠谱的大佬编译好的我们可以直接使用的openWRT软路由系统。目前各式各样的OpenWRT软路由系统固件也有很多，最终我只选定了一位大佬（eSir）编译的openWRT系统固件，我用过很长时间了，固件稳定，并且更新还很迅速。国内也有很多其它的版本，但是安全性未知，目前不太建议。
1. 下载 OpenWRT
eSir 版本的OpenWRT 可以从 Google Drive 下载。
eSir 的openWRT是基于 Lean 大神的源码编译的，共分为四个版本：
- 佛跳墙版本：集成插件最少的一个版本，适合单网口的旁路由设备，只是做一些简单上网加密解密的业务
- 高大全版本：集成插件最多的一个版本，适合不太会自己装插件的朋友，需要使用直接菜单中启用即可，比较方便
- 精品小包版本：集成插件适中的一个版本，常用插件都有，后续可能还需要自己折腾
- 服务器版：顾名思义，服务器用户使用的，我们家庭用户一般用不到
以上几个版本怎么选择需要根据自己的需求，我个人是直接选择高大全版本，毕竟再到openWRT上安装腾插件又是一件费时又费力的工作，懒得折腾了。直接选择最新的 V1 [2024] 版本。
这个目录下面有两个 .gz 文件，分别是 openwrt-gdq-v1[2024]-x86-64-generic-squashfs-uefi.img.gz （UEFI BIOS版本）和 openwrt-gdq-v1[2024]-x86-64-generic-squashfs-legacy.img.gz （Legacy BIOS 版本），按照自己的实际需求下载。如果搞不清楚就直接下载 legacy BIOS 版本。
下载 .gz 文件后解压缩，得到一个 .img 文件。这个文件就是我们要使用到的 OpenWRT 镜像。
2. 安装 OpenWRT
首先需要安装群晖虚拟机套件。群晖的虚拟机套件是名称叫做Virtual Machine Manager (简称VMM) ，直接在群晖的套件中心即可下载。
下载安装好VMM之后打开它，选择“映像–硬盘映像–新增–从计算机”。
然后选中我们上面下载到电脑上的openWRT固件文件。然后这里会提示名称无效，因为它的文件名里有中括号[]，改一下文件名删除其中的中括号即可。
点击“下一步”。
点击”完成“。
硬盘映像成功创建后状态会显示“良好”。“openwrt-gdq-v1[2024]-x86-64-generic-squashfs-legacy”就是我们刚才创建的硬盘映像。
选择“虚拟机–新增–导入”。
选择“从磁盘映像导入”，然后“下一步”。
选择一个存储空间，然后点击“下一步”。
输入虚拟机名称，设置CPU和内存容量，其它保持缺省，点击“下一步”。
选择“openwrt-gdq-v1[2024]-x86-64-generic-squashfs-legacy”（选好后容量会自动设置），点击“下一步”。
在配置网络页面点击小齿轮进入网络配置。
网卡型号选择“e1000”，点击“确定”。这步的作用主要是确定我们虚拟的软路由的工作模式是“全双工”或者“半双工”，全双工的优势明显，默认的是半双工，所以我们这里需要更改一下即可。
其它设置这里设置自动启动为“是”，其它保持缺省，点击“下一步”。
然后分配权限，选择自己的群晖NAS管理员账户即可，不知道的直接全选吧！然后点击“下一步”。
点击“完成”创建虚拟机。
3. 配置 OpenWRT
选中刚才创建的虚拟机，然后点击“开机”。（我这里已经开机了，所以“开机”菜单是灰色的）
点击“连接”按钮。
出现如下的界面的时候，按电脑的“回车”键进入OpenWRT shell。
先运行 passwd 命令更改 root 用户的密码。
passwd
然后输入如下的命令行进行网络配置：
vi /etc/config/network将 “lan” 里面的 ipaddr，gateway 和 dns 更改为自己的配置。不会使用 vi 的同学可以自行百度一下。
修改完成后保存并退出 vi，然后输入 reboot 命令重新启动 OpenWRT。
reboot
打开浏览器，访问 http://openwrt_ip。openwrt_ip 是刚才在 /etc/config/network 文件里设置的 ipaddr。出现如下的登录界面：
输入用户名 root，密码则是刚才 passwd 命令更改的密码，然后点击“登录”，就进入 OpenWRT 的主界面。
首先确认网络接口显示“全双工”，说明前面的设置都正确了。接下来继续配置 OpenWRT。
软路由安装好之后并不能直接使用，还得进行一些必要设置。因为我这台黑群晖有四个网口，所以它在软路由的功能上有两种选择：主路由或者旁路由。
当作主路由使用我们可以直接用它连接光猫拨号上网（前提是光猫桥接模式），家里的无线路由器充当AP发射WIFI无线信号即可。当作旁路由还是路由器拨号上网，然后我们上网终端的网关指定到我们配置好的软路由中即可。
我个人是不建议将NAS中虚拟机中的软路由当作主路由使用，因为NAS只要出现问题，家里的网也跟着出现问题，非常的麻烦！并且我自己用的路由器已经是很不错了，所以我建议这里将它设置为旁路由，当作主路由的BUFF加成就可以达到我们的需求了。
不过旁路由又有两种选择，这两种选择的区别在于DHCP的分配权，并且二者只能取一，否则又会出现网络问题~~
- 1，路由器分配DHCP：需要使用软路由功能的设备终端需要手动指定到软路由
- 2，软路由分配DHCP：开启之后默认所有联网设备都直接使用软路由的功能
我偏向于第一种选择，因为我们关闭软路由的DHCP之后，我们可以直接在路由器上设置所有联网设备指向软路由，也可以设置只有需要软路由功能的设备指向软路由，不需要软路由功能的可以直连路由器，这样的好处是更灵活，利于管理网络。
打开我们创建好的OpenWrt 软路由管理后台，找到“网络–接口–LAN”后面的“修改”按钮。
在“基本设置”里，需要更改的设置如下：
- 协议：静态地址
- IPv4地址：虚拟机软路由openWRT的IP地址
- IPv4子网掩码：默认的255.255.255.0即可
- IPv4网关：主路由器的IP地址（也就是家里主路由器的内网IP）
- 使用自定义的DNS服务器：同上，也是主路由器的IP地址，我这里还添加了一个8.8.8.8的谷歌DNS，大家根据自己的情况吧
这里要注意 DHCP 服务器的配置。这里勾选了就表示是主路由分配DHCP，这里不勾选就需要在主路由中关闭DHCP。因为我需要主路由器分配DHCP，所以这里必须勾选“忽略此接口”，完成之后点击右下角的“保存并应用”。
然后再次点击LAN口“修改”页面，在“基础设置”页面下方点击”IPv6设置“，然后把按照上图一样，把红色方框里面的选项全部设置为”停用“。
然后在“物理设置”这里，取消勾选“桥接接口”，最后再点击右下角的“保存并应用”即可，到这里OpenWrt 软路由基本算是设置完成了。
最后我们也可以在“诊断”里面看一下我们设置好之后的网络有没有问题。如果能“Ping”通，就说明我们的设置没有问题。
最后就是看我们的需求。如果需要全屋设备都使用软路由的某些功能，我们只需要对路由器进行设置。以华硕路由器为例，进入路由器的后台，我们选择“内部网络–DHCP服务器”，然后“默认网关”和“DNS服务器”这两个地方全部改成OpenWrt 软路由的IP地址！，最后点击路由器的“保存或者应用”即可！
如果说你只需要特定的设备端使用软路由的功能，路由器中的设置不用动！我们只需要将该设备的DNS服务器手动指向OpenWrt 软路由的IP地址即可！上图是局域网内电脑的设置方法。在“网络连接”里面，点击我们使用中的网络“属性–IPv4–属性”，首选DNS服务器直接改即可。
4. 配置 OpenWRT 科学上网
进入“服务-PassWall”配置节点。
点击“节点列表”，添加自己的机场节点。
添加完成后，进入“基本设置”，选择使用自己的机场节点，然后点击“保存&应用”。
点击“谷歌连接”和“GitHub连接”下面的“点我检测”，如果连接成功则会出现连接的时间，这表示节点设置成功，可以开始科学上网了。
