中繼器,集線器,路由器,網關:特點與區別

 最近被物聯網裏面一些概念搞得很混淆,抽空上維基百科學習了半天經典網絡設備的特點,總結一下。 按說通信系畢業的,不應該忘了...

 

Repeater,中繼器,工作在Layer 1。

僅做放大信號用,把信號傳導偏遠的地方。

 

HUB,集線器,工作在Layer1。

工作原理:把一個端口的信息重複廣播到其它7個端口上(假設是8口HUB)。所以HUB也可以叫做multiport repeater。廣播會產生衝突,HUB都有碰撞檢測功能,有碰撞基本上就是避讓,一個人說完了,另一個人再說,所以效率低...

舉例,ABCD四臺電腦連接在一個HUB上,AB對話時,CD只能避讓。

10年前的大學宿舍裏,HUB是必備設備。但現在,這種設備基本上在中關村銷聲匿跡了。下面的種種後輩取代了它。

 

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

 

它可以在Layer2“橋接”兩個網段。它比HUB強一些的是,它分離了兩個網段,不會把一個網段內部的packet廣播到另一個網段。因此,兩個網段之間不會產生不必要的信號衝突碰撞。舉例:AB在橋東,CD在橋西,AB對話時,CD也可以對話。AC對話時,BD大致要避讓。

 

 

Layer 3 switch,交換機。顯然,工作在Layer3。

舉例ABCD在一個交換機上,AB對話時,CD可以同時對話,互不干擾,這好處就叫交換。跟電話局的交換機一個意思。 交換機不造成任何不必要的衝突,顯然比HUB強多了。

這個設備超級常見,價格比當年HUB還便宜,現在大學宿舍的主力應該就是它。

 

Router,路由器。也工作在Layer 3。

路由器就是幫助數據包在茫茫大網裏找到回家的路。突出這個選路功能時,就叫它路由器。 著名的internet的選路工作是在IP層完成的,所以router就是按照ip表選啊選。關於Layer 3 switch和router的區別,下面這兩段維基百科講得太清楚了,以至於我都懶得翻譯了。

 

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.

首先就是交換機是死的ASIC做的,router是活的,CPU+軟件做的。

所以交換機買回來開箱即用,不需要任何設置,基本也不能設置。

而路由器就有厚厚的用戶手冊了,可以實現一些複雜的配置。


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

如果不是上維基百科,我根本不知道這種交換機的存在。它工作在layer 4到7,可以分析數據的端口甚至內容,天朝的G F W估計正向着這個方向發展。

 

通過分析數據流,它可以實現負載均衡功能。

 

這種交換機跟NAT也脫不了干係,NAT翻譯過來就是悄悄地把一個包的包頭改了,實現一些特殊功能。就好像郵局把你的信的收件人地址稍微改了一樣,當然了,善意的,有目的的。

 

還有n多功能,都不懂了。

 

---------華麗分割線之後,進入無線世界-------------


wireless access point (WAP) ,俗稱AP。

這個東西已經走進千家萬戶了,我們家能搜出一大堆wifi信號,到處都是AP。

單純的wireless access point is a device that allows wireless devices to connect to a wired network using Wi-FiBluetooth 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.  所以說不帶路由功能的,單純的AP,實際上就是有線轉無線的這麼一個設備。我公司就有一個linksys WAP54G。linksys手冊上管WAP叫無線HUB,這下理解了吧。  昨天我以爲它是無線路由器,以至於其1.5M的超小firmware讓我很吃驚。等用起來之後發現它沒有路由功能,才知道自己錯了。其實AP還能降級成無線中繼器使用。

 

 

wireless router,無線路由器

現在單純的AP可能不是很多了,因爲無線路由器已經相當的便宜了。

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.

這句維基百科說得清楚吧,無線路由器物理上就是AP與交換機的合體,提供了路由器的功能。

還有些無線路由器集成了ADSL貓/3G貓的功能。這下家裏組網就不需要一堆設備了,一個全搞定。


 

最後說一個最混淆的概念,Gateway,俗稱網關

說到gateway,這裏要看看維基百科對它的定義: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. 更具體一些:GatewayIn a communications network, a network node equipped for interfacing with another network that uses different protocols.

 

Gateway就是一扇大門(gate),門裏門外是兩個不同的網路,有不同的網路協議。

而從gateway的定義,我們可以推論,路由器可以看作一種gateway的特例,門裏門外是相同的兩個網路(都講IP這個語言協議)。所以說gateway比router複雜得多。

 

gateway大概要支持信號轉換,協議轉換,阻抗匹配,波特率轉換,故障隔離等功能來實現系統間的互操作性。它還可能需要在兩個系統間建立相互可接受的管理程序。(翻譯維基)

 

Residential gateway, a home networking device

 

residential一聽就是文鄒鄒的。她是gateway的一種,一個分支。俗稱home gateway,家庭網關。


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.


這種融合的產品現在也不貴了,華爲的三百元左右,中關村有的是,很成熟了。品牌之間的差異性也很小。 在三網融合的今天,誰能贏得家庭網關的市場,更多的不是靠技術實力了,價格是一方面,市場壟斷更重要。 比如,我家的歌華有線高清機頂盒就支持cable貓和ethernet router功能了,可以上網,當做家庭網關。 我每天開電視,都被強制看幾秒鐘廣告,不能跳過。當然了,基本上看電視您就得選歌華有線,股票代碼600037。公司是唯一一家負責北京地區有線廣播電視網絡建設開發、經營、管理和維護的網絡運營商。壟斷,這tmd就是core value! 基金常年潛伏在這個股,那tmd是有道理的。

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