【计算机网络】路由器与交换机

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路由器就是

  • 路由器:寻址,转发(依靠 IP 地址),局域网内网的数据转发
  • 交换机:过滤,转发(依靠 MAC 地址),连接局域网和外网

相信有很多人在学习网络的过程中,都会对路由器与交换机的区别与联系感到疑惑不解,因为这两台设备的功能看起来似乎一样。然而,其实路由器与交换机大有不同,下面是我对此的一些理解,希望能够帮助到你!

它们在哪里工作?

根据 OSI模型的网络体系划分,自底向上,路由器工作在第三层(网络层),而我们常说的交换机工作在第二层(链路层)(目前有更加高级的三层交换机,四层交换机,甚至还有七层交换机)img

它们怎么工作

它们的主要工作如下: 路由器:寻址,转发(依靠 IP 地址) 交换机:过滤,转发(依靠 MAC 地址)

我们可以看出这两者的主要工作就是转发数据,但是不同之处是,依靠的地址不同,这是一个根本区别!

路由器内有一份路由表,里面有它的寻址信息(就像是一张地图),它收到网络层的数据报后,会根据路由表和选路算法将数据报转发到下一站(可能是路由器、交换机、目的主机)

交换机内有一张MAC表,里面存放着和它相连的所有设备的MAC地址,它会根据收到的数据帧的首部信息内的目的MAC地址在自己的表中查找,如果有就转发,如果没有就放弃

我们来看一个网络拓扑图例子:img

通过拓扑图我们应该知道: 每一个路由器与其之下连接的设备,其实构成一个局域网 交换机工作在路由器之下,就是也就是交换机工作在局域网内 交换机用于局域网内网的数据转发 路由器用于连接局域网和外网

举个例子: 我们每个人相当于主机,路由器相当于快递员,宿管大爷相当于交换机,学校是一个局域网 快递员根据学校地址(IP)把包裹送到学校,再根据公寓号(子网IP)把快递交给这个公寓的宿管大爷,宿管大爷根据你的名字(MAC)交给你

它们两个可不可以少一个?

交换机在局域网内工作,它根据 MAC 地址转发数据,如果没有了路由器在网络层寻址,那么我们的数据就不能发送到其他网络终端上去了

路由器内集成了交换机的功能,主机与路由器相连也可以实现数据转发,但是不足之处是: 可扩展的接口不如交换机多 交换机通常由硬件加速转发,路由器主要靠软件寻址,速度慢




基础定义

一、路由器(网络层) 是互联网的枢纽,是连接英特网中各局域网、广域网的设备: 它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送数据。 作用在OSI模型的第三层(网络层),提供了 路由 与 转发 两种重要机制

二、交换机(数据链路层) 是一个扩大网络的器材,能为子网络中提供更多的连接端口,以便连接更多的计算机。

一个路由器下可以有多层交换机:img

特点分析

一、两个最基本的点:

二者均为存储-转发设备:
路由器:网络层设备(检测网络层分组首部) 交换机:链路层设备(检测链路层帧的首部)
二者均使用转发表:
路由器:利用路由算法(路由协议)计算,依据IP地址 交换机:利用自学习、泛红构建转发表,依据MAC地址

二、其他不同
1) 路由器可以为局域网自动分配IP和虚拟拨号 交换机只是用来分配网络数据的
2) 路由器在网络层,根据IP地址寻址,路由器还可以处理“TCP/IP”协议 交换机在数据链路层,根据MAC地址寻址
3) 路由器可以把一个IP分给多个主机使用,对外IP相同 交换机可以把很多主机连接起来,对外的IP不同
4) 路由器可以提供防火墙,交换机不提供这个功能
5) 交换机是做扩大局域网接入点的,可以让局域网连进更多的电脑 路由器是用来做网间连接,也就是用来连接不同的网络的


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