路由器與交換機的區(qū)別

　　導語：路由器是產生于交換機之后，就像交換機產生于集線器之后，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(shù)據(jù)包的不足。總的來說，路由器與交換機的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個方面：

　　路由器與交換機的區(qū)別

　　（1）工作層次不同，最初的的交換機是工作在OSI／RM開放體系結構的數(shù)據(jù)鏈路層，也就是第二層，而路由器一開始就設計工作在OSI模型的網(wǎng)絡層。由于交換機工作在OSI的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），所以它的工作原理比較簡單，而路由器工作在OSI的第三層（網(wǎng)絡層），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(shù)據(jù)轉發(fā)所依據(jù)的對象不同，交換機是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡的ID號（即IP地址）來確定數(shù)據(jù)轉發(fā)的地址。IP地址是在軟件中實現(xiàn)的，描述的是設備所在的網(wǎng)絡，有時這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡地址。MAC地址通常是硬件自帶的，由網(wǎng)卡生產商來分配的，而且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去，一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網(wǎng)絡管理員或系統(tǒng)自動分配。

　�。�3）傳統(tǒng)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)段仍屬于同一個廣播域，廣播數(shù)據(jù)包會在交換機連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會導致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會被分配成不同的廣播域，廣播數(shù)據(jù)不會穿過路由器。

　　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，它僅僅轉發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包，不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和未知目標網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包的傳送，從而可以防止廣播風暴。

　　交換機和路由器的區(qū)別

　　傳統(tǒng)交換機從網(wǎng)橋發(fā)展而來，屬于OSI第二層即數(shù)據(jù)鏈路層設備。它根據(jù)MAC地址尋址，通過站表選擇路由，站表的建立和維護由交換機自動進行。路由器屬于OSI第三層即網(wǎng)絡層設備，它根據(jù)IP地址進行尋址，通過路由表路由協(xié)議產生。交換機最大的好處是快速，由于交換機只須識別幀中MAC地址，直接根據(jù)MAC地址產生選擇轉發(fā)端口算法簡單，便于ASIC實現(xiàn)，因此轉發(fā)速度極高。但交換機的工作機制也帶來一些問題。

　　1、回路：根據(jù)交換機地址學習和站表建立算法，交換機之間不允許存在回路。一旦存在回路，必須啟動生成樹算法，阻塞掉產生回路的端口。而路由器的路由協(xié)議沒有這個問題，路由器之間可以有多條通路來平衡負載，提高可靠性。

　　2、負載集中：交換機之間只能有一條通路，使得信息集中在一條通信鏈路上，不能進行動態(tài)分配，以平衡負載。而路由器的路由協(xié)議算法可以避免這一點，OSPF路由協(xié)議算法不但能產生多條路由，而且能為不同的網(wǎng)絡應用選擇各自不同的最佳路由。

　　3、廣播控制：交換機只能縮小沖突域，而不能縮小廣播域。整個交換式網(wǎng)絡就是一個大的廣播域，廣播報文散到整個交換式網(wǎng)絡。而路由器可以隔離廣播域，廣播報文不能通過路由器繼續(xù)進行廣播。

　　4、子網(wǎng)劃分：交換機只能識別MAC地址。MAC地址是物理地址，而且采用平坦的地址結構，因此不能根據(jù)MAC地址來劃分子網(wǎng)。而路由器識別IP地址，IP地址由網(wǎng)絡管理員分配，是邏輯地址且IP地址具有層次結構，被劃分成網(wǎng)絡號和主機號，可以非常方便地用于劃分子網(wǎng)，路由器的主要功能就是用于連接不同的網(wǎng)絡。

　　5、保密問題：雖說交換機也可以根據(jù)幀的源MAC地址、目的MAC地址和其他幀中內容對幀實施過濾，但路由器根據(jù)報文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等內容對報文實施過濾，更加直觀方便。

　　6、介質相關：交換機作為橋接設備也能完成不同鏈路層和物理層之間的轉換，但這種轉換過程比較復雜，不適合ASIC實現(xiàn)，勢必降低交換機的轉發(fā)速度。因此目前交換機主要完成相同或相似物理介質和鏈路協(xié)議的網(wǎng)絡互連，而不會用來在物理介質和鏈路層協(xié)議相差甚元的網(wǎng)絡之間進行互連。而路由器則不同，它主要用于不同網(wǎng)絡之間互連，因此能連接不同物理介質、鏈路層協(xié)議和網(wǎng)絡層協(xié)議的網(wǎng)絡。路由器在功能上雖然占據(jù)了優(yōu)勢，但價格昂貴，報文轉發(fā)速度低。近幾年，交換機為提高性能做了許多改進，其中最突出的改進是虛擬網(wǎng)絡和三層交換。

　　劃分子網(wǎng)可以縮小廣播域，減少廣播風暴對網(wǎng)絡的影響。路由器每一接口連接一個子網(wǎng)，廣播報文不能經(jīng)過路由器廣播出去，連接在路由器不同接口的子網(wǎng)屬于不同子網(wǎng)，子網(wǎng)范圍由路由器物理劃分。對交換機而言，每一個端口對應一個網(wǎng)段，由于子網(wǎng)由若干網(wǎng)段構成，通過對交換機端口的組合，可以邏輯劃分子網(wǎng)。廣播報文只能在子網(wǎng)內廣播，不能擴散到別的子網(wǎng)內，通過合理劃分邏輯子網(wǎng)，達到控制廣播的目的。由于邏輯子網(wǎng)由交換機端口任意組合，沒有物理上的相關性，因此稱為虛擬子網(wǎng)，或叫虛擬網(wǎng)。虛擬網(wǎng)技術不用路由器就解決了廣播報文的隔離問題，且虛擬網(wǎng)內網(wǎng)段與其物理位置無關，即相鄰網(wǎng)段可以屬于不同虛擬網(wǎng)，而相隔甚遠的兩個網(wǎng)段可能屬于不同虛擬網(wǎng)，而相隔甚遠的兩個網(wǎng)段可能屬于同一個虛擬網(wǎng)。不同虛擬網(wǎng)內的終端之間不能相互通信，增強了對網(wǎng)絡內數(shù)據(jù)的訪問控制。

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