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ITU,ITU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。