中继器/网桥/路由器/网关（4~7层交换机）分别是什么作用及其不同

本篇总结自《图解TCP/IP》

1.中继器

中继器是在OSI模型的第一层——物理层 面上演唱网络的设备。由电缆传过来的电信号或光信号由中继器的波形调整和方法再传给另一个电缆。
中继器只负责将电信号转换为光信号，因此不能在传输速度不同的媒介之间转发。

通过中继器而进行的网络延长，其距离也并非可以无限扩大。

例如：一个10Mbps的以太网最多可以用4个中继器分段连接，而一个100Mbps的以太网则最多只能连两个中继器。

2.网桥

网桥是在OSI模型的第二层——数据链路层 面上连接两个网络的设备。
它能够识别数据链路层中的数据帧，并将这些数据帧临时存储于内存，再重新生成信号作为一个全新的帧转发给相连的另一个网段。
网桥能够连接传输速率完全不同的数据链路，并且不限制连接网段个数。
数据链路的数据帧中有一个数据位叫做FCS，用以校验数据是否正确送达目的地。网桥通过检查这个域中的值，将那些损坏的数据丢弃，从而避免发送给其他的网段，此外，网桥还能通过地址自学机制和过滤功能控制网络流量

3.路由器

路由器是在OSI模型的第3层——网络层面上连接两个网络，并对分组报文进行转发的设备。

网桥是根据物理地址（MAC地址）进行处理，而路由器交换机则是根据IP地址处理的，由此TCP/IP中网络层的地址也就成为了IP地址。

路由器可以连接不同的数据链路。

路由器还有分担网络负荷的作用，甚至有些路由器具备一定的网络安全功能，因此，在连接网络与网络的设备中，路由器起着极为重要的作用

4. 4~7层交换机

4~7层交换机负责处理OSI模型中从传输层至应用层的数据。如果用TCP/IP分层模型来表述， 4~7层交换机就是TCP等协议的传输层及其上面的应用层为基础，分析收发数据，并对其进行特定的处理。
带宽控制，也是4~7层交换机的重要功能之一。

应用场景：广域网加速器，特殊应用访问加速以及防火墙等

5.网关

网关是OSI参考模型中负责将从传输层到应用层的数据进行转换和转发的设备。
它于4~7层交换机一样都是处理传输层及以上的数据，但是网关不仅转发数据还负责对数据进行转换，它通常会适用一个表示层或应用层网关，在两个不能进行直接通信的协议之间进行翻译，最终实现两者之间的通信