深入解读路由器、交换机、三层交换机的区别

路由器是干什么的

在主干网络中，路由器的主要功能是路由选择。主干网络上的路由器必须知道到达所有下层网络的路径。这需要保持巨大的路由表，并尽可能快地响应连接状态的变化。路由器将导致严重的信息传输问题。

在区域网络中，路由器的主要功能是连接网络和路由选择，即连接下层基层网络单元-园区网络，并负责下层网络之间的数据转发。

路由器在园区网内的主要作用是分隔子网。早期的互联网基层单位是局域网(lan)，所有主机都在同一逻辑网络中。随着网络规模的不断扩大，局域网已经演变成由高速主干和路由器连接的多个子网组成的公园网。其中，处子网逻辑上是独立的，路由器是唯一离的设备。它负责子网之间的报纸转发和广播隔离，而边界上的路由器负责与上层网络的连接。

二层交换机和路由器的区别

传统交换机从网桥发展而来，属于osi第二层是数据链路层设备。它通过站表选择路由，站表的建立和维护由交换机自动进行。路由器属于osi第三层是基于网络层的设备ip通过路由表路由协议找到地址。交换机最大的优点是速度快，因为交换机只需要识别帧mac地址，直接根据mac地址转发端口算法简单，方便地址生成asic，因此，转发速度极高。

交换机也可以完成不同链路层和物理层之间的转换，但转换过程复杂且不合适asic实现必然会降低交换机的转发速度。因此，交换机主要完成相同或相似的物理介质和链路协议的网络连接，而不是在物理介质和链路层协议差异很大的网络之间。另一方面，路由器主要用于不同网络之间的互连，因此可以连接不同物理介质、链路层协议和网络层协议的网络。虽然路由器在功能上有优势，但是它的价格往往比较贵，而且报文转发速度也会比较低。

随着以太网交换机的不断发展，现在的交换机提高了性能，其中虚拟网络和三层交换是最突出的。

路由器的每个接口连接一个子网络，广播报文不能通过路由器广播。连接到路由器不同接口的子网络属于不同的子网络，子网络的范围由路由器物理划分。

对于交换机，每个端口对应一个网段，因为子网由多个网段组成，可以通过交换机端口的组合逻辑划分子网。广播报文只能在子网络中广播，不能传播到其他子网络中。通过合理划分逻辑的网络，可以控制广播。由于逻辑子网络由交换机端口任意组合，没有物理相关性，因此被称为虚拟子网络或虚拟网络。

虚拟网络技术在没有路由器的情况下解决了广播和报文的隔离问题，虚拟网络中的网段与其物理位置无关，即相邻网段可以属于不同的虚拟网络，而远距离的两个网段可能属于不同的虚拟网络。不一样虚拟网内的终端之间不能相互通信，增强了对网络内数据的访问控制。交换机和路由器是性能和功能的矛盾体。交换机交换速度快，但控制功能弱，路由器控制性能强，但报纸转发速度慢。解决这一矛盾的最新技术是三层交换，既有交换机线速转发报文能力，又有路由器良好的控制功能。

三层交换机和路由器有什么不同

在第三层交换技术出现之前，几乎没有必要将路由功能设备与路由器分开。它们完全相同，路由器正在提供路由功能。然而，现在第三层交换机可以完全执行传统路由器的大部分功能。第三层交换机作为一种网络连接设备，具有以下4个特点：

• 转发基于第三层地址的业务流；
• 完全交换功能；
• 可完成报文过滤或认证等特殊服务；
• 路由处理是否执行。

与传统路由器相比，三层交换机具有以下优点：

1. 子网间传输带宽可任意分配：传统路由器每个接口连接一个子网，子网通过路由器进行传输的速率被接口的带宽所限制。三层交换机不同。它可以将多个端口定义为虚拟网络，并将由多个端口组成的虚拟网络作为虚拟网络接口。虚拟网络中的信息可以通过组成虚拟网络的端口发送给三层交换机。由于端口数量可以任意指定，子网络之间的传输带宽没有限制。
2. 合理配置信息资源：由于访问子网络的资源速率与访问全球网络的资源速率没有区别，子网络设置单独的服务器意义不大。在全球网络中设置服务器组不仅可以节省成本，而且可以合理配置信息资源。
3. 降低成本：通常的网络规划使用交换机构形成子网络，并使用路由器进行子网络连接。目前，网络规划采用三层交换机，不仅可以划分任何虚拟子网络，还可以通过交换机的三层路由功能完成子网络通信，节省了昂贵的路由器。
4. 交换机之间的灵活连接：作为交换机，它们之间不允许有电路。作为路由器，可以有多个通道来提高可靠性和平衡负载。三层交换机用生成树算法堵塞了电路的端口，但在选择路由时，仍将堵塞的电路作为可选路径参与路由选择。
   

综上所述，交换机一般用于lan-wan，交换机属于网桥，是数据链路层的设备，一些交换机也可以实现第三层的交换。路由器用于wan-wan连接，给异性网络的转发分组，属于网络层。他们只接受一条线的输入分组，然后转发到另一条线。这两条线路可能属于不同的网络，并采用不同的协议。相比之下，路由器的功能强于交换机，但速度相对较慢，价格昂贵。第三层交换机不仅具有交换机线速转发报纸的能力，而且具有良好的路由器控制功能，可广播使用。