交換機和路由器的區別

　　路由器是產(chǎn)生于交換機之后，就像交換機產(chǎn)生于集線(xiàn)器之后，所以路由器與交換機也有一定聯(lián)系，并不是完全獨立的兩種設備。路由器主要克服了交換機不能路由轉發(fā)數據包的不足�？偟膩�(lái)說(shuō)，路由器與交換機的主要區別體現在以下幾個(gè)方面，就跟隨百分網(wǎng)小編一起去了解下吧，想了解更多相關(guān)信息請持續關(guān)注我們應屆畢業(yè)生考試網(wǎng)!

　　(1)工作層次不同

　　最初的的交換機是工作在OSI/RM開(kāi)放體系結構的數據鏈路層，也就是第二層，而路由器一開(kāi)始就設計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò )層。由于交換機工作在OSI的第二層(數據鏈路層)，所以它的工作原理比較簡(jiǎn)單，而路由器工作在OSI的第三層(網(wǎng)絡(luò )層)，可以得到更多的協(xié)議信息，路由器可以做出更加智能的轉發(fā)決策。

　　(2)數據轉發(fā)所依據的對象不同

　　交換機是利用物理地址或者說(shuō)MAC地址來(lái)確定轉發(fā)數據的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡(luò )的ID號(即IP地址)來(lái)確定數據轉發(fā)的地址。IP地址是在軟件中實(shí)現的，描述的是設備所在的網(wǎng)絡(luò )，有時(shí)這些第三層的地址也稱(chēng)為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò )地址。MAC地址通常是硬件自帶的，由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來(lái)分配的，而且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去，一般來(lái)說(shuō)是不可更改的。而IP地址則通常由網(wǎng)絡(luò )管理員或系統自動(dòng)分配。

　　(3)傳統的交換機只能分割沖突域，不能分割廣播域;而路由器可以分割廣播域。由交換機連接的網(wǎng)段仍屬于同一個(gè)廣播域，廣播數據包會(huì )在交換機連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會(huì )導致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會(huì )被分配成不同的廣播域，廣播數據不會(huì )穿過(guò)路由器。

　　雖然第三層以上交換機具有VLAN功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通信交流的，它們之間的交流仍然需要路由器。

　　(4)路由器提供了防火墻的服務(wù)，它僅僅轉發(fā)特定地址的數據包，不傳送不支持路由協(xié)議的數據包傳送和未知目標網(wǎng)絡(luò )數據包的傳送，從而可以防止廣播風(fēng)暴。

　　路由器和交換機的區別：交換機主要是實(shí)現大家通過(guò)一根網(wǎng)線(xiàn)上網(wǎng)，但是大家上網(wǎng)是分別撥號的，各自使用自己的寬帶，大家各自上網(wǎng)沒(méi)有影響，哪怕其他人在下載，對自己上網(wǎng)也沒(méi)有影響，并且所有使用同一條交換機的電腦都是在同一個(gè)局域網(wǎng)內。路由器比交換機多了一個(gè)虛擬撥號功能，通過(guò)同一臺路由器上網(wǎng)的電腦是共用一個(gè)寬帶賬號，大家之間上網(wǎng)是相互影響的，比如一臺電腦在下載，那么同一個(gè)路由器上的其他電腦會(huì )很明顯的感覺(jué)到網(wǎng)速很慢。同一臺路由器上的電腦也是在一個(gè)局域網(wǎng)內的。

　　==== 從 普通用戶(hù)用途 的角度來(lái)劃分：

　　交換機用來(lái)將一根網(wǎng)線(xiàn)變?yōu)槎喔�，如果網(wǎng)絡(luò )需要登錄大家各自分別登錄。

　　路由器用來(lái)將一條網(wǎng)絡(luò )變?yōu)槎鄺l，分出的多條網(wǎng)絡(luò )共享主線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò )帶寬。

　　// 這里以普通用戶(hù)視角描述，用詞不準確，謝絕打臉

　　實(shí)際情況是大部分家用路由由路由器和交換機兩部分組成，交換機用于內部網(wǎng)絡(luò )數據傳輸，路由器利用 NAT 轉發(fā)數據與外部網(wǎng)絡(luò )通信。

　　==== 從 課本上的定義 的角度來(lái)劃分：

　　交換機

　　用于同一網(wǎng)絡(luò )內部數據的快速傳輸

　　轉發(fā)決策通過(guò)查看二層頭部完成

　　轉發(fā)不需要修改數據幀

　　工作在 TCP/IP 協(xié)議的二層 —— 數據鏈路層

　　工作簡(jiǎn)單，直接使用硬件處理

　　路由器

　　用于不同網(wǎng)絡(luò )間數據的跨網(wǎng)絡(luò )傳輸

　　轉發(fā)決策通過(guò)查看三層頭部完成

　　轉發(fā)需要修改 TTL ，IP 頭部校驗和需要重新計算，數據幀需要重新封裝

　　工作在 TCP/IP 協(xié)議的三層 —— 網(wǎng)絡(luò )層

　　工作復雜，使用軟件處理

　　// 應該說(shuō)，這個(gè)定義已經(jīng)很過(guò)時(shí)了，三層(多層)交換機早就已經(jīng)普遍使用了，但是天知道什么原因，至少我手頭的某一本課本還是這樣說(shuō)的。

　　這是許多課本上的標準解答，在傳統上來(lái)講也是正確的。

　　由于交換機只需要查看 二層數據幀 的頭部即可決策轉發(fā)地址，策略十分簡(jiǎn)單，可以直接通過(guò)硬件芯片實(shí)現相應功能，所以可以做到廉價(jià)高速，被大量應用在接入層。

　　而路由器由于需要處理跨網(wǎng)絡(luò )的連接，必須在接收到完整的 IP數據包 后才能轉發(fā)數據，路由協(xié)議又比較復雜，所以只能使用軟件的方式實(shí)現相應的功能，要達到高性能只能付出更高的價(jià)格。

　　另外，由于二層轉發(fā)只需要查看 幀頭部 即可開(kāi)始轉發(fā)，也使得 (二層)交換機 有了一項獨門(mén)功夫：直通轉發(fā)。簡(jiǎn)單說(shuō)就是只接收數據幀頭部就開(kāi)始轉發(fā)，從而達到更高的性能。

　　==== 從 轉發(fā)模式 的角度來(lái)劃分：

　　Tips: 這里只討論三層(多層)交換機，二層同上一條

　　交換機

　　硬件處理交換 (轉發(fā)) 過(guò)程

　　一次路由(尋路)，多次交換(轉發(fā))

　　路由器

　　軟件處理交換 (轉發(fā)) 過(guò)程

　　一次路由(尋路)，一次交換(轉發(fā))

　　// 據說(shuō)也有純軟件轉發(fā)的三層交換機，暫不討論

　　雖然上面寫(xiě)的是軟/硬件的區別，實(shí)際上更多的是工作模式上的區別：

　　三層(多層)交換機并非純硬件工作，而是有單獨的路由引擎，但是路由引擎并非一直工作，而是在第一次通信的時(shí)候通過(guò)路由引擎查詢(xún)路由表，建立轉發(fā)表，之后的數據不再經(jīng)過(guò)路由引擎，而是通過(guò)與二層類(lèi)似的交換引擎進(jìn)行轉發(fā)。

　　由于工作內容簡(jiǎn)單，轉發(fā)引擎可以使用專(zhuān)門(mén)的硬件芯片來(lái)達到廉價(jià)高性能。

　　而路由器對每一個(gè)數據包都進(jìn)行路由查詢(xún)，占用大量資源，所以尋路效率較低，

　　由于路由協(xié)議復雜，無(wú)法通過(guò)純硬件芯片處理，造成大量數據轉發(fā)時(shí)性能比不上三層(多層)交換機。

　　Tips: 事實(shí)上路由器方面也有類(lèi)似的技術(shù)，例如思科快速轉發(fā)機制(CEF-Cisco Express Forwarding)

　　也正是工作模式上的差異，造成了他們在實(shí)際應用時(shí)的一些區別：

　　三層(多層)交換機的路由引擎較弱，相比路由器支持的路由協(xié)議有限。

　　同樣由于三層(多層)交換機的路由引擎較弱，且轉發(fā)表有限，不適合復雜的多網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)。

　　因為并不是每一個(gè)包都會(huì )經(jīng)過(guò)路由引擎，三層(多層)交換機的路由策略功能較弱。

　　三層(多層)交換機更適合網(wǎng)絡(luò )結構簡(jiǎn)單，交換數據量大的情景下使用(例如小型網(wǎng)絡(luò )的匯聚層)

　　路由器更適合復雜的多網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)的核心交換區域。

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