路由器的作用

作为网络互连的一种关键技术，路由器如其名，这是一种在网络中对IP报文寻找一条合适的路径进行“路由”，也就是向合适的方向转发，它的实质是完成了对TCP/IP协议族中IP层提供的无连接尽力而为的数据报传送服务。

IP报文转发
如上图，PCA和PCB分别处于两个网段中，因此，PCA和PCB的通信必须依靠路由器这种网络中转设备来实现。首先，PCA会对IP报文的目的地址进行判断，如果在不同网段下，一律先交给默认网关进行转发。如图，RTA为PCA的默认网关，RTA在接收到PCA传过来的数据时，会先检查IP报文的目的地址，找到与自身维护的路由转发信息相匹配的项目，从而决定将IP包转发给哪个下一跳路由器，在本例中，RTA将数据包转给了RTB，同样RTB通过查找自身路由信息匹配将IP包转发给了RTE，因为RTE通过IP报文的目的地址判断到PCB与自身处于直连网络上，所以将报文直接转发给PC。

连接“异质网络”
在上图中我们可以看到，与路由器连接的可以时同样的链路类型，也可以是不同的链路类型，比如对于RTD来说，他的一侧使用时分复用的串行电路，另一端则使用共享介质与RTE和PCB相连接，因此，路由器的第二种重要作用就是连接“异质”的网络。

交互路由信息和计算最优路径
此外，路由器进行转发报文所依赖的时自身所拥有的路由转发信息，这些信息可以手动配置，但是一般都是由路由器之间自动的进行路由信息交换，以适应网络的动态变化和物理扩展的要求，因此，路由器的另一个重要作用是交互路由等控制信息并进行最优路径的计算。

路由器的特点

了解了路由器的作用，对路由器的特点就比较容易理解：
1、按照ISO/OSI参考模型，路由器主要工作在物理层、数据链路层和网络层。当然，为了实现一些管理功能，比如路由器本身也可以作为FTP的服务器端，因此路由器也要实现传输层和应用层的某些功能。但从作为网络互联设备的角度讲，提供物理层、数据链路层和网络层的功能是路由器的基本特点。
2、路由器的接口类型比较丰富，因此可以用来连接不同介质的“异质”网络。比照第一个特点，也可以看出，路由器因此要支持较为丰富的物理层和链路层的协议和标准。
3、如在上面的例子看到，路由器要依靠路由转发信息对IP报文进行转发。这是IP层也是路由器的核心功能。
4、为了形成路由表和转发表，路由器要交互路由等协议控制信息。

交换机的作用

如图所示，SWA、SWB和PCA,PCB,PCC,PCD都处于同一局域网下，因此，SWA和SWB的主要作用就是通过桥接的方式对局域网进行扩展。

虽然路由器和交换机都是对数据做转发，但是他们的转发机制是不一样的，如PCB要与PCC进行通信，那么PCB首先要根据PCC的物理地址（MAC地址）将信息封装成以太网帧，并通过自身接口发出去，在SWA收到此帧后，会根据目的MAC地址来决定如何转发报文，当SWA通过MAC地址表中查到与目的MAC地址匹配的表项后，知道需要将数据帧转发给SWB，然后由SWB转发给PCB。

如果双方PC是第一次通信，则数据帧到达SWA时就会找不到对应的表项，那么此时SWA就会在局域网内以广播的形式发送报文给其他端口，同样SWB也会进行同样的操作，知道报文到达PCC，此时PCC会将自己的MAC地址返回给SWA和SWB，让这两个交换机把MAC地址存到地址表中以便下次通信。

交换机的特点

至此，从交换机的作用和转发报文过程看，我们可以将传统以太网交换机的特点归纳如下：
1、它主要工作在OSI模型的物理层、数据链路层，不依靠三层地址和路由信息。
2、传统交换机提供以太局域网间的桥接和交换，而不必连接不同种类的网络。
3、交换机上的数据交换依靠MAC地址映射表，这个表是交换机自行学习到的，而不需要相互交换目的地的位置信息。