通俗理解光猫、网关、路由器、交换机

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我是靠谱客的博主坚定河马，最近开发中收集的这篇文章主要介绍通俗理解光猫、网关、路由器、交换机，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

参考博客

计算机网络°中间设备（网关，路由器，交换机，网桥，中继器，集线器)它们都可以理解为发送或接收数据的终端设备。

本质区分(工作网络层口不同)

传输层(网关)
网络层(路由器)
数据链路层(网桥，交换机)
物理层(中继器，集线器)

参考OSI参考模型各层理解其作用区别

中继器与集线器(HUB)

—句理解:接受，连接，扩大信息在物理层传播。

中继器又叫重发器(Repeater，也叫放大器)，是LAN(局域网)环境下用来延长网络距离的互连设备中最简单、最廉价的设备。

**集线器(**被称为多端口中继器multiport repeater)是中继器的一种形式，也称为盒装总线，所以集线器连接的计算机是共享同一物理带宽的。正是因为这个特点，集线器不适合用来构建大型网络。

中继器与集线器区别:1.在于连接设备的线缆的数量。一个中继器通常只有两个端口，而一个集线器通常有4至20个或更多的端口。2.集线器还有把所有节点集中在以它为中心的节点上的功能，这个叫做集成。而中继器没有。

集线器和中继器两者都属于物理层的设备。物理层设备和其他层次的设备(如:交换机、网桥、路由器Q)最大的区别在于:集线器和中继器工作在同一个网段下的，而交换机、路由器等设备是工作在不同网段下的。网段:指一个计算机网络中使用同一物理层设备(传输介质、中继器、集线器)能够直接通信的那一部分。也就是说，互联网划分为大大小小的网络，而一个网段只属于互联网中的某一个网络。

网桥与交换机

一句话理解:是集线器的升级换代产品，构建局域网，支持不同网络协议信息传播，提高网络信息传播的性能。

**网桥(Bridge)**也称为桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，用它可以使完全具有相同或相似体系结构网络系统的连接，这样不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。

网桥工作在数据链路层9，将两个LAN连起来，根据MAC地址来转发帧，可以看作一个低层的路由器”(路由器工作在网络层，根据网络地址如IP地址进行转发)。

**交换机(Switch）**是主导网络系统的集线设备。将多个网络设备连接起来组成一个局域网。它是一种用于电(光)信号转发的网络设备，用来进行数据交换。

在计算机网络系统中，交换机是针对共享工作模式的弱点而推出的。交换机拥有一条高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，当控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口。目的MAC若不存在，交换机才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会"学习"新的地址，并把它添加入内部地址表中。
大部分交换机工作于OSI参考模型的第二层，即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时，通过ARP协议学习它的MAC地址，保存成—张ARP表。在今后的通讯中，发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口，而不是所有的端口。因此，交换机可用于划分数据链路层广播，即冲突域;但它不能划分网络层广播，即广播域

通俗点说，交换机把数据包发送到正确的位置，相当于网线，连接多个网卡，交换机关注数据包中的MAC地址

在这里插入图片描述

网桥与交换机的区别:
网桥一般分有两个端口，而交换机具有高密度的端口。由于交换机能够支持多个端口，因此可以把网络系统划分成为更多的物理网段，这样使得整个网络系统具有更高的带宽。而网桥仅仅支持两个端口，所以，网桥划分的物理网段是相当有限的。
交换机与网桥数据信息的传输速率相比，交换机要快于网桥。网桥在发送数据帧前，通常要接收到完整的数据帧并执行帧检测序列FCS后，才开始转发该数据帧。交换机具有存储转发和直接转发两种帧转发方式。
网桥、交换机工作在2层，靠物理地址工作，解决CSMA/CD的冲突问题，网桥基于软件，现在用的不多，只有个概念，交换机是基于硬件的网桥(ASIC) .

路由器

一句话理解:跨越不同的物理网络类型(DDN、以太网等等）在逻辑网络上把数据(IP报文）传送到正确的网络。

**路由器(Router）**是一种计算机网络设备。靠逻辑地址工作，提供逻辑寻址，解决广播问题。
提供了路由与转送两种重要机制。可以决定数据包从来源端到目的端所经过的路由路径(host到host之间的传输路径)，这个过程称为路由;将路由器输入端的数据包移送至适当的路由器输出端(在路由器内部进行)，这称为转送。
路由工作在OSI模型的第三层——即网络层，例如网际协议。路由器的一个作用是连通不同的网络，另一个作用是选择信息传送的线路。
在这里插入图片描述交换机把数据包发送到正确的位置，相当于网线，连接多个网卡，交换机关注数据包中的MAC地址

交换器与路由器区别:
在这里插入图片描述

1、本质区别
网关这种设备它主要是用来连接两种不同的网络，同时，网关它还能够同时与两边的主机之间进行通信。但是两边的主机是不能够直接进行通信，是必须要经过网关才能进行通信。网关的工作是在应用层当中。
路由器它是属于网络层设备，通常是以包为单位进行数据的发送。在路由器的子接口，是有分割广播域的作用，所以当我们用交换机做VLAN以后，都是要在路由器上做一个三层的路由。
2、使用方式的区别
网关它可以是路由器，交换机或者是PC。在同一网段之内进行通信，是不需要将网关介入其中，只有当主机个非本网段设备进行通信的时候，才需要将数据包全部发给网关设备，再经由网关设备进行转发或者是有路由处理等。
路由器它是一个网络层系统，路由器在现在市场上一般是被分成了两大类，一类是单协议路由器，另—类是多协议路由器。路由器它可以进行数据格式的转换，成为不同于协议之间的网络互连的必要设备。
3、功能上的区别网关可以分为传输型网关和应用型网关，它的功能是充当转换重任，实质上就是一个网络通向其他网络的IP地址。
路由器的功能主要有:连通不同的网络和信息传输作用。按照使用可分为:接入、企业级、骨干级、太比特、多WAN以及3G无线等。

网关

再说网关之前，先说一下子网的划分，为何要划分，因为tcp/IP协议规定，不同子网之间不能直接进行通讯，想要通信必须要网关进行连接，网关可以在两个子网之间转发数据包
在这里插入图片描述

网关(Gateway)，网关顾名思义就是连接两个网络的设备，区别于路由器(由于历史的原因，许多有关TCP/IP的文献曾经把网络层使用的路由器(Router)称为网关，在今天很多局域网采用都是路由来接入网络，因此现在通常指的网关就是路由器的IP)，经常在家庭中或者小型企业网络中使用，用于连接局域网和Internet。网关也经常指把一种协议转成另一种协议的设备，比如语音网关。
在传统TCP/IP术语中，网络设备只分成两种，一种为网关(gateway)，另一种为主机(host)。网关能在网络间转递数据包，但主机不能转送数据包。在主机(又称终端系统，end system)中，数据包需经过TCPIP四层协议处理，但是在网关(又称中介系统，
intermediate system)只需要到达网际层(Internet layer)，决定路径之后就可以转送。在当时，网关(gateway)与路由器(router)还没有区别。
在现代网络术语中，网关(gateway)与路由器(router)的定义不同。网关(gateway)能在不同协议间移动数据，而路由器(router)是在不同网络间移动数据，相当于传统所说的IP网关(IP gateway)
网关是连接两个网络的设备，对于语音网关来说，他可以连接PSTN网络和以太网，这就相当于VOIP，把不同电话中的模拟信号通过网关而转换成数字信号，而且加入协议再去传输。在到了接收端的时候再通过网关还原成模拟的电话信号，最后才能在电话机上听到。

对于以太网中的网关只能转发三层以上数据包，这一点和路由是一样的。而不同的是网关中并没有路由表，他只能按照预先设定的不同网段来进行转发。网关最重要的一点就是端口映射，子网内用户在外网看来只是外网的IP地址对应着不同的端口，这样看来就会保护子网内的用户。