中继器，集线器，路由器，网关：特点与区别

 最近被物联网里面一些概念搞得很混淆，抽空上维基百科学习了半天经典网络设备的特点，总结一下。 按说通信系毕业的，不应该忘了...

 

Repeater，中继器，工作在Layer 1。

仅做放大信号用，把信号传导偏远的地方。

 

HUB，集线器，工作在Layer1。

工作原理：把一个端口的信息重复广播到其它7个端口上（假设是8口HUB）。所以HUB也可以叫做multiport repeater。广播会产生冲突，HUB都有碰撞检测功能，有碰撞基本上就是避让，一个人说完了，另一个人再说，所以效率低...

举例，ABCD四台电脑连接在一个HUB上，AB对话时，CD只能避让。

10年前的大学宿舍里，HUB是必备设备。但现在，这种设备基本上在中关村销声匿迹了。下面的种种后辈取代了它。

 

layer 2 switch，也叫做bridge，网桥，工作在Layer2。

 

它可以在Layer2“桥接”两个网段。它比HUB强一些的是，它分离了两个网段，不会把一个网段内部的packet广播到另一个网段。因此，两个网段之间不会产生不必要的信号冲突碰撞。举例：AB在桥东，CD在桥西，AB对话时，CD也可以对话。AC对话时，BD大致要避让。

 

 

Layer 3 switch，交换机。显然，工作在Layer3。

举例ABCD在一个交换机上，AB对话时，CD可以同时对话，互不干扰，这好处就叫交换。跟电话局的交换机一个意思。 交换机不造成任何不必要的冲突，显然比HUB强多了。

这个设备超级常见，价格比当年HUB还便宜，现在大学宿舍的主力应该就是它。

 

Router，路由器。也工作在Layer 3。

路由器就是帮助数据包在茫茫大网里找到回家的路。突出这个选路功能时，就叫它路由器。 著名的internet的选路工作是在IP层完成的，所以router就是按照ip表选啊选。关于Layer 3 switch和router的区别，下面这两段维基百科讲得太清楚了，以至于我都懒得翻译了。

 

The major difference between the packet switching operation of a router and that of a “Layer 3 switch” is the physical implementation. In general-purpose routers, packet switching takes place using software which runs on a microprocessor, whereas a Layer 3 switch performs this using dedicated application-specific integrated circuit (ASIC) hardware.

According to Cisco, Level 3 switches are basically routers that switch based on Layer 3 information, the basic difference being processing speed and/or the way they do the switching; Level 3 switches use ASICs/hardware instead of the CPU/software that a router would.

首先就是交换机是死的ASIC做的，router是活的，CPU+软件做的。

所以交换机买回来开箱即用，不需要任何设置，基本也不能设置。

而路由器就有厚厚的用户手册了，可以实现一些复杂的配置。

Layer 4 ~ 7 switch，也叫web switch，content switch, application switch.

如果不是上维基百科，我根本不知道这种交换机的存在。它工作在layer 4到7，可以分析数据的端口甚至内容，天朝的G F W估计正向着这个方向发展。

 

通过分析数据流，它可以实现负载均衡功能。

 

这种交换机跟NAT也脱不了干系，NAT翻译过来就是悄悄地把一个包的包头改了，实现一些特殊功能。就好像邮局把你的信的收件人地址稍微改了一样，当然了，善意的，有目的的。

 

还有n多功能，都不懂了。

 

---------华丽分割线之后，进入无线世界-------------

wireless access point (WAP) ，俗称AP。

这个东西已经走进千家万户了，我们家能搜出一大堆wifi信号，到处都是AP。

单纯的wireless access point is a device that allows wireless devices to connect to a wired network using Wi-Fi, Bluetooth or related standards. The WAP usually connects to a router (via a wired network), and can relay data between the wireless devices and wired devices on the network.  所以说不带路由功能的，单纯的AP，实际上就是有线转无线的这么一个设备。我公司就有一个linksys WAP54G。linksys手册上管WAP叫无线HUB，这下理解了吧。  昨天我以为它是无线路由器，以至于其1.5M的超小firmware让我很吃惊。等用起来之后发现它没有路由功能，才知道自己错了。其实AP还能降级成无线中继器使用。

 

 

wireless router,无线路由器

现在单纯的AP可能不是很多了，因为无线路由器已经相当的便宜了。

A wireless router is a device that performs the functions of a router but also includes the functions of a wireless access point and a network switch.

这句维基百科说得清楚吧，无线路由器物理上就是AP与交换机的合体，提供了路由器的功能。

还有些无线路由器集成了ADSL猫/3G猫的功能。这下家里组网就不需要一堆设备了，一个全搞定。

 

最后说一个最混淆的概念，Gateway，俗称网关

说到gateway，这里要看看维基百科对它的定义：Gateways, also called protocol converters, can operate at network layer and above. The job of a gateway is much more complex than that of a router or switch. Typically, a gateway must convert one protocol stack into another. 更具体一些：Gateway：In a communications network, a network node equipped for interfacing with another network that uses different protocols.

 

Gateway就是一扇大门（gate），门里门外是两个不同的网路，有不同的网路协议。

而从gateway的定义，我们可以推论，路由器可以看作一种gateway的特例，门里门外是相同的两个网路（都讲IP这个语言协议）。所以说gateway比router复杂得多。

 

gateway大概要支持信号转换，协议转换，阻抗匹配，波特率转换，故障隔离等功能来实现系统间的互操作性。它还可能需要在两个系统间建立相互可接受的管理程序。（翻译维基）

 

Residential gateway, a home networking device

 

residential一听就是文邹邹的。她是gateway的一种，一个分支。俗称home gateway，家庭网关。

Residential gateway is an umbrella term, used to cover multi-function networking computer appliances used in homes, which may combine a DSL modem or cable modem, a network switch, providing LAN switching, a consumer-grade router, and a wireless access point. In the past, such functions were provided by separate devices, but by technological convergence, they have often merged into a single device.

这种融合的产品现在也不贵了，华为的三百元左右，中关村有的是，很成熟了。品牌之间的差异性也很小。 在三网融合的今天，谁能赢得家庭网关的市场，更多的不是靠技术实力了，价格是一方面，市场垄断更重要。 比如，我家的歌华有线高清机顶盒就支持cable猫和ethernet router功能了，可以上网，当做家庭网关。 我每天开电视，都被强制看几秒钟广告，不能跳过。当然了，基本上看电视您就得选歌华有线，股票代码600037。公司是唯一一家负责北京地区有线广播电视网络建设开发、经营、管理和维护的网络运营商。垄断，这tmd就是core value! 基金常年潜伏在这个股，那tmd是有道理的。