尝试说透网关和路由器的异同

Gella ·
更新时间:2024-11-11
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       关于网关和路由器的定义和异同,网上各种解析不一而足,有说网关和路由器是运行在不同OSI模型层次上的,也有说网关是广义的路由器(还包括其他设备),还有说网关是连接不同协议和网络,而路由是连接不同结构网络的,这些说法都不能说错,但也不全对。我认为要将网关这个概念说透,就应该从网关的历史说起,下述部分内容摘抄自网上,来源各异,仅供学习,请各位作者海涵。

一、追根溯源

        地球上先有电话网络流行了很多年有一个制定电信标准规范的组织叫国际电信联盟ITUITU制定的信令协议有SS7、ISUP为了使不同的信令协议能够互联互通于是就有了一个新的网络元素信令网关(Signal Gateway信令网关一个接口连接SS7网络、并支持SS7协议另外一个接口连接ISUP网络、并支持ISUP协议信令网关可以将这两个协议转换为对方理解的格式这样两个网络就可以通信了。

       后来地球上又出了一个新鲜事物:电脑!电脑之间使用TCP/IP协议来进行通信电脑用网线连接集线器可以互相通信但由于网线传输距离的限制不能传输的更远。80年代美国一对夫妻为了上班聊天(网瘾类似现在的微信控)讨论下班谁去接孩子谁去菜场买菜发明了一个盒子这个盒子可以让跨越500米以上距离聊天这个盒子就是路由器Router最早的模型。

       路由器使用串型接口/电缆可以让数据传输的更远所以路由器需要将局域网的以太帧格式转换为串型通信的HDLC帧格式使不同协议类型的接口能够通信这就是路由器最早的功能。

       后来夫妻俩成立了一个伟大的公司目前尚健在它的名字叫:思科系统Cisco System。由于和投资股东严重掐架卖掉了所有股份如果不卖掉那家伙是相当的富有。

       路由器催生了Internet的爆发式的增长于是有人就用IP网络来打电话就是我们常说的VoIP(Voice over IP)与传统电话一样IP电话也有两个步骤:

       步骤一:信令协议连接
       协议有H.323国际电联ITU制定

       还有SIP协议IETF组织制定

       步骤二:语音流双向流淌

       基于UDP + RTP + 语音流

       既然IP网络可以打电话传统的电话网络也可以打电话那自然就会有把它们连通起来的构思这个不难看下图的网络结构图:

       图中的信令网关(Signal Gateway)负责将PSTN与IP网络的信令互相转换SS7/ISUP H.323/SIP

       图中的媒体网关(Media Gateway负责将PSTN里语音流64 Kbps ( 一秒采样8000次一次8bit正好64 K)转换成IP网络里的语音流64 Kbps ( 一秒发50个包一个包160 byte恰好也是64K)。

       后来随着网络的以太网化基于IP包交换的IP网络慢慢吞噬电路交换的PSTN的势力范围到目前为止移动通信4G已经摒弃了传统的基于时分复用传输技术TDM而更多地使用统计复用的IP包交换技术。

       但电信依然会使用自己最熟悉的词汇,比如移动通信里依然在使用网关gateway比如GGSN (Gateway GPRS Support Node)。

       而路由器主要用在IP网络世界它可以将IP包跨网段转发、跨不同接口类型转发。

二、明辨是非

       在现当代,我们说网关其实是一个逻辑概念,不具体特指某一类产品,只要连接两个异种(异议、异构或异段)网络的设备都可以叫网关,而且它不一定运行在OSI的第三层(网络层);而路由器是一个具体的硬件,一般特指能够实现路由寻址和数据转发等功能的特定类产品,很显然它是网关的一种。如果类比的话,网关相当于软件,路由器则是硬件。软件要在硬件上运行,但硬件却不一定装这个叫网关的软件。

       目前可以当网关的东西还真不少,比如防火墙、路由器、三层交换机、电脑、部分MCU、存储设备(NFS)、机顶盒、智能盒子,还有一些设备也很古怪的可以设置成网关,比如视频会议终端、语音网关等。所以说具有路由功能的硬件原则上都可以当网关使唤。

       至此,我们是否可以下这样一个结论,网关和路由器就不是2个并级的概念,而是包含和被包含的关系,只不过碍于历史原因和使用习惯,有些设备被叫做网关,而有些设备被叫做路由器而已。

三、个案剖析

     1、智能网关:近期在研究智能家居,不可避免碰到一个核心设备,就是——“智能网关”,大家会发现,很少有人把这种设备叫做“智能路由器”,这是为何呢?我认为有以下几个原因:

智能网关除具有路由功能外,还有其他一些功能,如智能音箱、智能机顶盒、智能存储等,涵盖面更广 智能网关可以支持多种无线传输协议,如WIFI、Zigbee、蓝牙、红外等,而路由器的WLAN端通常只支持WIFI协议 智能网关不单是一个网络层的设备,它可以包含很多应用层的东西,如机顶盒里各种APP,存储设备里各种下载工具等,叫网关更贴切 商业上有意而为之,打造差异化概念,开拓细分市场 网关(Gateway)有大门之意,在运营上着力营造智能家居大门和中枢的理念

       2、默认网关:在使用Windows系统的PC机上配置Internet协议(TCP/IP)属性时,“默认网关”是指路由器(Router)还是网关(Gateway)。借用网友的话,Windows所说的网关指的是内网与上一层外网(一般就是Internet)连接的那一台设备,并不非得是路由器,也可能是一台三层交换机,也可能是一台防火墙,也可能是另外一台电脑,Windows系统里把这台设备叫做Gateway而不是Router是比较严谨的,尽管绝大部分情况下这个设备就是路由器。


作者:PM_WOLF



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