网关和交换机的区别：功能、原理与应用场景详解

网关和交换机的区别：功能、原理与应用场景详解

网关（Gateway）是一种网络设备，主要是做为不同网络的节点，在不同协议的网络中间，网关能够进行协议转换、数据包过滤和路由选择。交换机（Switch）是局域网网络设备，主要作用是接收、处理和共享数据帧。交换机在数据链路层（第二层）工作，依据MAC地址将数据包发送至适宜的终点，完成网络设备之间的高效通讯。

1. 原理

网关在传输层（第三层）及以上工作。它通过获得数据包的IP地址信息来确定其途径，并进行协议转换和数据包过多考虑。比如，当内部网络设备访问互联网时，网关将内部网络IP地址转换成公共网络IP地址，并把数据包发送至适宜的网络主机。

交换机主要工作在数据链路层（第二层），根据获得数据帧里的MAC地址信息来决定数据的目的地，并依据MAC地址表将数据帧共享到相应的端口。交换机也可以通过按段和隔离广播域来降低网络分歧，提升局域网效率。

2. 主要区别

功效和用途

网关：用于连接不同网络，开展协议转换和数据包路由，主要用于局域网（WAN）与局域网（LAN）中间、不同协议网络中间运用。

交换机：用以局域网内部设备的互联，依据MAC地址共享数据帧，提升网络通信效率。

工作级别

网关：在传输层（第三层）及以上工作，可处理IP地址和协议转换。

交换机：主要工作在数据链路层（第二层），处理MAC地址，部分高档交换机还可在传输层（第三层）工作。

数据处理

网关：处理复杂的路由选择、协议转换和数据包过多考虑，适用跨网络通讯。

交换机：依据MAC地址表迅速共享数据帧，适用局域网内部高效通讯。

安全性

网关：通常具有防火墙的作用，能够过度担心不安全的数据包，给与网络安全防护。

交换机：基本交换机不具有防火墙作用，但能根据VLAN等技术维护网络，提升局域网安全性。

3. 主要用途

网关

公司网络与互联网连接：企业内部网络需要通过网关传送到互联网，开展IP地址转换和安全防护。

不同协议网络互连：网关可以连接使用不同通讯协议的网络，进行异构网络的信息共享。

远程访问：依据VPN等技术，为远程客户提供内网资源浏览方式，适用安全。

交换机

办公室局域网：联接办公室里的计算机、打印机、服务器等设备，进行迅速传送数据。

数据中心：连接服务器、存储设备和网络设备，造成高性能、可扩展性的网络基础设施。

校园网：为学校内部计算机与网络设备提供互连，适用教学与管理的需求。

网关和交换机在网络中起到不同的作用。网络重要用于连接不同的网络，实现协议转换和路由选择，而交换机用以局域网内部设备的互连和数据转发。