什么是网关、路由器、交换机、集线器

网关（Gateway）：网关实质上是一个网络通向其他网络的数据发送和接收中转站，也指网关设备的IP地址如图中192.168.1.1、192.168.2.1等。网关不指具体的设备。设备通常是路由器，也可以是光猫、带路由功能的交换机（三层交换机）等。在没有网关的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的（如图中PC1和PC2），即使是两个网络连接在同一台交换机（或集线器）上，TCP/IP协议也会根据子网掩码（255.255.255.0）与主机的IP地址作“与”运算的结果不同判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机（如图所示）。网络A向网络B转发数据包的过程。所以说，只有设置好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢？网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址，具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器（实质上相当于一台路由器）、代理服务器（也相当于一台路由器）。

路由器（Router）：由上文可知路由器是一种网关设备，但路由器更重要的功能是路由功能。什么是路由呢，路由是指不同网络之间的设备建立连接的路径选择.路由器中,通常存在着一张路由表。根据传送网站传送的信息的最终地址，寻找下一转发地址，应该是哪个网络。其实深入简出的说，就如同快递公司来发送邮件。邮件并不是瞬间到达最终目的地，而是通过不同分站的分拣，不断的接近最终地址，从而实现邮件的投递过程的。路由器寻址过程也是类似原理。通过最终地址，在路由表中进行匹配，通过算法确定下一转发地址。这个地址可能是中间地址，也可能是最终的到达地址。路由器可以选择最优路径建立连接，如图中PC1和PC2通信，可以A网络到B网络,也可以A网络到C网络再到B网络，网络正常情况下路由器选择前者最优路径。

交换机（Switch）：这里指二层交换机（工作在数据链路层）。交换机起数据转发和网络拓展作用。交换机根据存储的MAC地址表将数据发送给相应设备。如图中交换机将数据从网络A路由器发送给PC1。交换机可以提高通讯速度，节省带宽。

集线器（Hub）：集线器也是起数据转发和网络拓展作用。和交换机不同的是集线器是通过广播的方式传递数据，发送的数据可以被所在网络中所有设备接收，设备根据自己的MAC地址决定放弃数据还是接收数据。如图中网络B，路由器发送数据给集线器，集线器将数据广播发送给三台PC，PC1检测数据帧发现数据帧中MAC地址是自己的MAC地址，故接收数据。