路由器与交换机组网性能的综合对比分析
如今，网络建设已经深入到行业内的各个分支，例如电力行业的农电信息网等等。一般企业使用以太网交换机组网的情况主要分为两类，一是采用协议转换器把专线转成以太网接入交换机；二是直接租用裸光纤。具体来讲，在三、四级网选择的三层交换机一般只能配置简单的动态路由协议、简单的策略路由、QoS和简单的访问控制等功能，而实际上这个位置对设备功能的需求并不止这些，使用以太网交换机组网需要注意以下问题。
（1）安全性
现在网上病毒越来越多，网络病毒造成的损失也越来越大，一个网络的出口设备不具有一定的防火墙功能是不可想象的。中低端交换机基本不具有防火墙特性， ACL访问控制功能也很差；而对于路由器来讲，即使是最低端的路由器也支持基于状态的ACL控制，可以让用户根据网络病毒的种类与特征进行过滤配置，还可以限制每个IP地址的最大链接数以防止异常。
（2）业务支持灵活性
有些网络需要对网络内部的服务器进行非对称访问控制，即只接受来自外面的访问请求但自己不可以向外网发起请求，这样有利于防止服务器被作为黑客工具或导致泄密。路由器就可以基于ACL配置判断相关session的状态，使其只进不出；而低端交换机因为所有报文转发在ASCI内完成，所以无法实现此业务。
（3）网络的扩展、可持续发展
行业网现在或者将来必然要接入当地电子政务网，这时候除了自身网络的安全性外，必定还要考虑和其他相关行业以及政府的互通性问题，就可能会需要L2TP、GRE、NAT等特性来实现安全接入不同的专网。
有些行业的网络里需要运行多种不同安全等级的业务，对资源的需求也不尽相同，这时除了QoS外可能会需要对个别业务进行加密甚至专门做隧道传输。
事实上，所有这些功能交换机无法支持，也无法通过升级支持；而路由器则基本都支持。
（4）网络可靠性
有些项目租用运营商的2MB或者n×2MB专线，但在接入的位置用协议转换器把2MB专线转成以太网接入到三层交换机上。协议转换器本身成本比较低，可靠性设计不可能做得完善，这就为网络增加了一个故障点。实际上在项目实施中协议转换器故障是最常见的问题之一。
（5）综合成本
有些项目的链路采用10/100MB裸光纤来实现纵向链接，采用交换机组网。这样虽然降低了网络设备采购成本，但链路费用比普通的2MB专线高出太多，即使现在运营商因为促销以比较低的价格提供，但将来链路紧张时用户所享受的带宽和服务绝对会大打折扣。
（6）链路服务
采用专线链接纵向机构，专线享受的是端到端的全线封闭式服务，用户可以随时看到自己的网络状况而无需运营商提供协助。当链路发生故障时可以在几秒钟内用出口网络设备监测到并马上自动启动备份链路，网络中断时间是秒级，业务一般不会中断。
而如果采用了协议转换器、交换机接入的话，链路状态变化被协议转换器阻挡住，用户只有发现业务中断才能觉察到，而这时还不能定位故障，这样网络的中断的时间将是以小时来计算的。
综合以上的分析我们可以看到，路由器在功能方面要远远优于三层交换机，考虑到网络管理、线路情况、网络投资等几个方面，我们认为：
（1）在自有传输光纤的情况下，由于传输链路的稳定性有保障，使用交换机组网的方式可以节省投资，但需要在网络的安全和网络管理方面作相应的投入。
（2）在租用运营商专线的情况下，使用路由器组网的方式可以节省大量的后期维护，管理成本，比使用交换机组网的方式有着较大的优势。
1、集线器(HUB) 集线器就是将网线集中到一起的机器，也就是多台主机和设备的连接器。集线器的主要功能是对接收到的信号进行同步整形放大，以扩大网络的传输距离，是中继器的一种形式，区别在于集线器能够提供多端口服务，也称为多口中继器。集线器在OSI/RM中的物理层。集线器的基本功能是信息分发，它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去。一些集线器在分发之前将弱信号重新生成，一些集线器整理信号的时序以提供所有端口间的同步数据通信。 集线器实际就是一种多端口的中继器。集线器一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口，通过这些接口，集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能（将已经衰减得不完整的信号经过整理，重新产生出完整的信号再继续传送）。由于它在网络中处于一种“中心”位置，因此集线器也叫做“HUB”。 集线器的工作原理很简单，比如有一个具备8个端口的集线器，共连接了8台电脑。集线器处于网络的“中心”，通过集线器对信号进行转发，8台电脑之间可以互连互通。具体通信过程是这样的：假如计算机1要将一条信息发送给计算机8，当计算机1的网卡将信息通过双绞线送到集线器上时，集线器并不会直接将信息送给计算机8，它会将信息进行“广播”——将信息同时发送给8个端口，当8个端口上的计算机接收到这条广播信息时，会对信息进行检查，如果发现该信息是发给自己的，则接收，否则不予理睬。由于该信息是计算机1发给计算机8的，因此最终计算机8会接收该信息，而其它7台电脑看完信息后，会因为信息不是自己的而不接收该信息。 2、交换机(Switch) 交换机是集线器的升级换代产品，外形上和集线器没什么分别，是一种在通信系统中自动完成信息交换功能的设备，用途和HUB一样也是连接组网之用，但是它具有比集线器更强大的功能。 交换机也叫交换式集线器，它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端口，具备自动寻址能力和交换作用，由于交换机根据所传递信息包的目的地址，将每一信息包独立地从源端口送至目的端口，避免了和其他端口发生碰撞。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。 在计算机网络系统中，交换机是针对共享工作模式的弱点而推出的。集线器是采用共享工作模式的代表，如果把集线器比作一个邮递员，那么这个邮递员是个不认识字的“傻瓜”——要他去送信，他不知道直接根据信件上的地址将信件送给收信人，只会拿着信分发给所有的人，然后让接收的人根据地址信息来判断是不是自己的!而交换机则是一个“聪明”的邮递员——交换机拥有一条高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，当控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC （网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口。目的MAC若不存在，交换机才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部地址表中。 可见，交换机在收到某个网卡发过来的“信件”时，会根据上面的地址信息，以及自己掌握的“常住居民户口簿”快速将信件送到收信人的手中。万一收信人的地址不在“户口簿”上，交换机才会像集线器一样将信分发给所有的人，然后从中找到收信人。而找到收信人之后，交换机会立刻将这个人的信息登记到“户口簿”上，这样以后再为该客户服务时，就可以迅速将信件送达了。
?图解交换机与路由器组网方式 ?说到交换机和路由器有的则根本搞不清楚它们各自到底有什么用，而有的则是弄不清它们之间的到底有什么区别，特别是在各媒体大肆宣扬三层交换机的“路由”功能的背景下。其实说到这里，我自己也不得不承认，现在交换机与路由器区别是越来越模糊了，它们之间的功能也开始相互渗透。 不仅三层交换机具有了部分原来独属于路由器的“路由”功能，而且现在宽带和高端企业级路由器中也开始兼备交换机的“交换”功能了。可谓是相互渗透，于是有人就预言，将来交换机和路由器很可能会合二为一，笔者也坚信这一点。 因为现在从技术上看，实现这一目标根本没有太大难度，同时对用户来说也是迫切需求的。一方面可以简化网络结构，另一方面用户不必购买两种价格那么昂贵的设备，何乐而不为呢？但就目前来说，它们之间还是存在着较大区别的，当然这不仅体现在技术理论上，更主要体现在应用上。 本文就要全面向大家解读交换机与路由器在应用的主要区别。 一、交换机的星形集中连接 我们知道，交换机的最基本功能和应用就是集中连接网络设备，所有的网络设备（如服务器、工作站、PC机、笔记本电脑、路由器、防火墙、网络打印机等），只要交换机的端口支持相应设备的端口类型都可以直接连接在交换机的端口，共同构成星形网络。基本网络结构如图1所示。在星形连接中，交换机的各端口连接设备都彼此平等，可以相互访问（除非做了限制），而不是像许多刚涉入网管行列的朋友那样，认为连接在交换机的服务器是最高级的。 二、交换机的级联与堆栈
拓扑图 上图所示的仅是一个最基本的星形以太网架构，实际的星形企业网络比这可能要复杂许多。这复杂性不仅表现在网络设备如何高档，配置如何复杂，更重要的是表现在网络交换层次比较复杂。企业网络中的路由器和防火墙通常只需配备一个，但交换机通常不会只是一个（除了只有20个用户左右的小型网络）。如果用户数比较多，如上百个，甚至上千个，就必须依靠交换机的级联或者堆栈扩展连接了。但级联技术和堆栈技术也有所不同，它们的应用范围也不同。 交换机级联就是交换机与交换机之间通过交换端口进行扩展，这样一方面解决了单一交换机端口数不足的问题，另一方面也解决离机房较远距离的客户端和网络设备的连接。因为单段交换双绞以太网电缆可达到了100米，每级联一个交换机就可扩展100米的距离。但这也不是说可以任意级联，因为线路过长，一方面信号在线路上的衰减也较多，另一方面，毕竟下级交换机还是共享上级交换机的一个端口可用带宽，层次越多，最终的客户端可用带宽也就越低（尽管你可能用的是百兆交换机），这样对网络的连接性能影响非常大，所以从实角度来看，建议最多部署三级交换机，那就是核心交换机-二级交换机-三级交换机。 这里的三级并不是说只能允许最多三台交换机，而是从层次上讲只能三个层次。连接在同一交换机上不同端口的交换机都属于同一层次，所以每个层次又能允许几个，甚至几十个交换机级联。层级联所用端口可以是专门的UpLink端口，也可以是普通的交换端口。有些交换机配有专门的级联（UpLink）端口，但有些却没有。如果有专门的级联端口，则最好利用，因为它的带宽通常比普通交换端口宽，可进一步确保下级交换机的带宽。如果没有则只能通过普通交换端口级联了。
路由器、交换机、MODEM、HUB的作用和不同之处，下面以大家参考： 集线器--集线器也叫Hub，工作在物理层（最底层），没有相匹配的软件系统，是纯硬件设备。集线器主要用来连接计算机等网络终端。集线器为共享式带宽，连接在集线器上的任何一个设备发送数据时，其他所有设备必须等待，此设备享有全部带宽，通讯完毕，再由其他设备使用带宽。正因此，集线器连接了一个冲突域的网络。所有设备相互交替使用，就好象大家一起过一根独木桥一样。集线器不能判断数据包的目的地和类型，所以如果是广播数据包也依然转发，而且所有设备发出数据以广播方式发送到每个接口，这样集线器也连接了一个广播域的网络。 交换机--交换机Switch，工作在数据链路层（第二层），稍微高端一点的交换机都有一个操作系统来支持。和集线器一样主要用于连接计算机等网络终端设备。交换机比集线器更加先进，允许连接在交换机上的设备并行通讯，好比高速公路上的汽车并行行使一般，设备间通讯不会再发生冲突，因此交换机打破了冲突域，交换机每个接口是一个冲突域，不会与其他接口发生通讯冲突。并且有系统的交换机可以记录MAC地址表，发送的数据不会再以广播方式发送到每个接口，而是直接到达目的接口，节省了接口带宽。但是交换机和集线器一样不能判断广播数据包，会把广播发送到全部接口，所以交换机和集线器一样连接了一个广播域网络。高端一点的交换机不仅可以记录MAC地址表，还可以划分VLAN （虚拟局域网）来隔离广播，但是VLAN间也同样不能通讯。要使VLAN间能够通讯，必须有三层设备介入。
路由器--路由器Router，工作在网络层（第三层），所有的路由器都有自己的操作系统来维持，并且需要人员调试，否则不能工作。路由器没有那么多接口，主要用来进行网络与网络的连接。简单的说路由器把数据从一个网络发送到另一个网络，这个过程就叫路由。路由器不仅能像交换机一样隔离冲突域，而且还能检测广播数据包，并丢弃广播包来隔离广播域，有效的扩大了网络的规模。在路由器中记录着路由表，路由器以此来转发数据，以实现网络间的通讯。路由器的介入可以使交换机划分的VLAN实现互相通讯。 集线器：纯硬件、用于连接网络终端、不能打破冲突域和广播域。 交换机：拥有软件系统、用于连接网络终端、能够打破冲突域，但是不能分割广播域。 路由器：拥有软件系统、用于连接网络、可以打破冲突域也可以分割广播域，是连接大型网络的比备设备 MODEM其实是取MOdulatorDEModulator两个英文的缩写合并而成，译成中文就是"调制解调器"。MODEM的主要功能就是将数据在数字信号和模拟信号之间转换，以实现在电话线上的传输。现在的MODEM基本上都带有传真和语音功能，所以通常叫做Fax/Voice/Modem。在日常生活使用的电话线路中，所有信息都是以连续性的模拟信号，也就是音频信号来表示和传送，而对电脑来说，只认识0和1两个数字，所有信息都是以不连续的数字信号来表示和传送，这下MODEM就派上用场了！电脑先把数据交给MODEM，MODEM把数字信号转为音频模拟信号，送进电话线里这个过程叫"调制"；在接收一方MODEM 收到音频模拟信号，将其还原为数字信息交给电脑处理，这个过程叫"解调"。MODEM的作用打个比方，就好比是网络这座桥梁两端的桥头堡。至于电脑与
深入了解路由器与交换机的功能和区别（1） 2009-06-08 12:30中国IT实验室安琪 关键字：交换机路由器 最近看到很多人在询问交换机、路由器是什么，功能如何，有何区别，笔者就这些问题简单的做些解答。 首先说交换机(又名交换式集线器)作用可以简单的理解为将一些机器连接 起来组成一个局域网。而路由器与交换机有明显区别，它的作用在于连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的路径，可以说一般情况下个人用户需求不大。路由器是产生于交换机之后，就像交换机产生于集线器之后，所以路由器与交换机也有一定联系，并不是完全独立的两种设备。路由器主要克服了交换机不能路由转发数据包的不足。 目前个人比较多宽带接入方式就是ADSL，因此笔者就ADSL的接入来简单的说明一下。现在购买的ADSL猫大多具有路由功能(很多的时候厂家在出厂时将路由功能屏蔽了，因为电信安装时大多是不启用路由功能的，启用DHCP。打开ADSL的路由功能)，如果个人上网或少数几台通过ADSL本身就可以了，如果电脑比较多你只需要再购买一个或多个集线器或者交换机。 考虑到如今集线器与交换机的价格相差十分小，不是特殊的原因，请购买一个交换机。不必去追求高价，因为如今产品同质化十分严重，我最便宜的交换机现在没有任何问题。给你一个参考报价，建议你购买一个8口的，以满足扩充需求，一般的价格100元左右。接上交换机，所有电脑再接到交换机上就行了。余下所要做的事情就只有把各个机器的网线插入交换机的接口，将猫的网线插入uplink接口。然后设置路由功能，DHCP等，就可以共享上网了。 看完以上的解说读者应该对交换机、路由器有了一些了解，目前的使用主要还是以交换机、路由器的组合使用为主，具体的组合方式可根据具体的网络情况和需求来确定。 交换机与路由器的区别
三层交换机与路由器的配置实例（图解） 目的：学会使用三层交换与路由器让处于不同网段的网络相互通信 实验步骤：一：二层交换机的配置： 在三个二层交换机上分别划出两VLAN，并将二层交换机上与三层交换或路由器上的接线设置为trunk接口 二：三层交换机的配置： 1：首先在三层交换上划出两个VLAN，并进入VLAN为其配置IP，此IP将作为与他相连PC的网关。 2：将与二层交换机相连的线同样设置为trunk接线，并将三层交换与路由器连接的线设置为路由接口（no switchsport） 3：将路由器和下面的交换机进行单臂路由的配置 实验最终结果：拓扑图下各个PC均能相互通信
交换机的配置命令： SW 0: Switch> Switch>en Switch#conf Configuring from terminal, memory, or network [terminal]? Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Switch(config)#vlan 2 Switch(config-vlan)#exit Switch(config)#int f0/2 Switch(config-if)#switchport access vlan 2 Switch(config-if)#no shut Switch(config-if)#int f0/3 Switch(config-if)#switchport mode trunk %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/3, changed state to down %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/3, changed state to up Switch(config-if)#exit Switch(config)# SW 1: Switch>en Switch#conf Configuring from terminal, memory, or network [terminal]? Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Switch(config)#int f0/2 Switch(config-if)#switchport access vlan 2 % Access VLAN does not exist. Creating vlan 2 Switch(config-if)#no shut Switch(config-if)#exit Switch(config)#int f0/3 Switch(config-if)#switchport mode trunk %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/3, changed state to down %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/3, changed state to up Switch(config-if)# SW 2: Switch>en Switch#conf Configuring from terminal, memory, or network [terminal]?
路由器（Router）、集线器（Hub）交换机（Switch）的各自特点与区别 1.路由器（Router）是一种负责寻径的网络设备，它在互连网络中从多条路径中寻找通讯量最少的一条网络路径提供给用户通信。路由器用于连接多个逻辑上分开的网络。对用户提供最佳的通信路径，路由器利用路由表为数据传输选择路径，路由表包含网络地址以及各地址之间距离的清单，路由器利用路由表查找数据包从当前位置到目的地址的正确路径。路由器使用最少时间算法或最优路径算法来调整信息传递的路径，如果某一网络路径发生故障或堵塞，路由器可选择另一条路径，以保证信息的正常传输。路由器可进行数据格式的转换，成为不同协议之间网络互连的必要设备。 路由器使用寻径协议来获得网络信息，采用基于“寻径矩阵”的寻径算法和准则来选择最优路径。按照OSI参考模型，路由器是一个网络层系统。路由器分为单协议路由器和多协议路由器。 Internet由各种各样的网络构成，路由器是其中非常重要的组成部分，整个Internet上的路由器不计其数。Intranet要并入Internet，兼作Internet服务，路由器是必不可少的组件，并且路由器的配置也比较复杂。 （一）路由器的寻址和路由选择 在互连网上交换信息的一个基本要求是每个站都具有可达的唯一地址。像邮政编址类似，互连网地址也由几部分组成。在互连网上，通常要求使用网络地址、主机地址和计算机上运行的应用。 规定了地址之后，接下来便是如何选择路径到达报文的终点。路由选择涉及规定路由选择参数以及如何获得这些参数。 在互连网中使用的地址是32位的IP地址，该地址由网络号和主机号组成。IP地址分为下述3类：A类地址使用7位来标识网络，24位用来规定网络上的主机； B类地址使用14位来标识网络，16位用来标识主机； C类地址使用21位来标识网络，8位用来标识主机。 路由器在选择路径时常用的算法有两种：一是距离向量；二是链路状态。前一种由路由选择信息协议（RIP）使用，后一种由开放式最短路径优先协议（OSPF）使用。 现举例来说明路由器如何工作。假设由一个路由器连接了三个子网，子网地址（掩码）分别为1000、2000 和 3000，相互通信的两个站的地址分别是1400和2034。 假定编址为1400的站向2034发送报文。信源站首先将其网络地址掩码（1000）与终点网络地址掩码进行比较，因为两者不同，源站认识到报文接收者不在同一LAN上，不能直接发送到接收者。于是该源站便从其路由选择表中把它所连接的路由器1的地址和该报文置于一个信封内，并将信封发给路由器1。 路由器1收到报文，丢掉信封，观察报文的终点地址，将其与它具有的3个网络地址掩码（1000，2 000 和 3000）比较。由于与2000相同，路由器便将报文直接发送给接收者。当然，这个例子是互连网络中最简单的一种，但基本原理是一样的。 （二）路由器与网桥的差别
以太网交换机和路由器的区别 （1）工作层次不同 最初的的交换机是工作在OSI／RM开放体系结构的数据链路层，也就是第二层，而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层（数据链路层），所以它的工作原理比较简单，而路由器工作在OSI的第三层（网络层），可以得到更多的协议信息，路由器可以做出更加智能的转发决策。 （2）数据转发所依据的对象不同 交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID 号（即IP地址）来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的，描述的是设备所在的网络，有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的，由网卡生产商来分配的，而且已经固化到了网卡中去，一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。 （3）传统的交换机只能分割冲突域，不能分割广播域；而路由器可以分割广播域 由交换机连接的网段仍属于同一个广播域，广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播，在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域，广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能，也可以分割广播域，但是各子广播域之间是不能通信交流的，它们之间的交流仍然需要路由器。 （4）路由器提供了防火墙的服务 路由器仅仅转发特定地址的数据包，不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送，从而可以防止广播风暴。 交换机一般用于LAN-WAN的连接，交换机归于网桥，是数据链路层的设备，有些交换机也可实现第三层的交换。路由器用于WAN-WAN之间的连接，可以解决异性网络之间转发分组，作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组，然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络，并采用不同协议。相比较而言，路由器的功能较交换机要强大，但速度相对也慢，价格昂贵，第三层交换机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，因此得以广泛应用。
H3C交换机与路由器的基本配置 交换机的基本配置： 传统的基于集线器的局域网中所有的站点都处于同一个“冲突域”中，这里的“冲突域”是.指CSMA/CD算法中每个站点所监听的网络范围。处于同一个冲突域中的站点在任意时刻只能有一个站点占用信道，这意味着传统以太网的带宽被各个站点在统计意义上均分的，这决定了传统形式的以太网不具有可伸缩性。局域网交换机可以让通信的双方拥有一条不受干扰的信道，当一个站点想发送一802.3帧是，他就向交换机发送一标准帧，交换机通过检查帧头的目的地址并将此帧通过高速背板总线从连接目的站点的端口发出。高速背板总线的设计可以保证同时通信的若干站点互不影响。 对交换机的配置有多中方法：通过Console口，通过telnet等。 用Console口对交换机进行配置是最常用的方法，也是对没有经过任何配置的交换机进行配置单唯一途径，配置过程如下： 1．用Console电缆把交换机和PC机进行连接，RJ—45的一端插在交换机的Console 口，另一端与计算机的串口相连。 交换机 Console线缆 PC 图1：通过Console口配置交换机 2．在PC机上打开超级终端应用程序建立与交换机的连接，在PC上点击开始，以此选择程序，附件，通讯，单击“超级终端”，弹出“连接描述”对话框，在名称框输入名称并在图标框选择一个图标（名称和图标可以自由设置，不会影响对交换机的配置），然后点击确定，弹出COM1属性对话框，设置波特率为：9600 数据位为：8 奇偶效验为：无停止位为：1 流量控制为：无，点击“确定”，进入配置编辑窗口。 图2：COM1口属性配置 3．在编辑窗口对交换机进行配置
三层交换机不能完全取代路由的作用 三层交换机并不等于路由器，也不可能完全取代路由器。 近年来随着Internet/Intranet的迅猛发展和B/S计算模式的广泛应用，跨地域、跨网络的业务急剧增长，业界和用户深感传统的路由器在网络中的瓶颈效应。而三层交换机既可操作在网络协议的第三层，起到路由决定的作用，又具有几乎达到第二层交换的速度，且价格相对较低。 一时间，三层交换机将取代路由器成为网络界最流行的话题。但事实果真如此吗？ 传统的路由器在网络中有路由转发、防火墙、隔离广播等作用，而在一个划分了VLAN以后的网络中，逻辑上划分的不同网段之间通信仍然要通过路由器转发。 由于在局域网上，不同VLAN之间的通信数据量很大，这样，如果路由器要对每一个数据包都路由一次，随着网络上数据量的不断增大，它将成为瓶颈。而第三层交换技术就是将路由技术与交换技术合二为一的技术。 在对第一个数据流进行路由后，它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表，当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次路由，从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟，提高了数据包转发的效率。 路由器的转发采用最长匹配的方式，实现复杂，通常使用软件来实现。而三层交换机的路由查找是针对流的，它利用CACHE技术，很容易采用ASIC实现，因此，可以大大节约成本，并实现快速转发。 但从技术上讲，路由器和三层交换机在数据包交换操作上存在着明显区别。路由器一般由基于微处理器的引接执行数据包交换，而三层交换机通过硬件执行数据包交换。因此与三层交换机相比，路由器功能更为强大，像NAT、VPN等功能仍无法被完全替代。 处于同一个局域网中的各子网的互联，可以用三层交换机来代替路由器，但局域网必须与公网互联以实现跨地域的网络，这时路由器就不可缺少。一个完全构建在交换机上的网络会出现诸如碰撞、堵塞以及通信混乱等问题。使用路由器将网络划分为多个子网，通过路由所具备的功能来有效进行安全控制策略，则可以避这些问题。 三层交换机现在还不能提供完整的路由选择协议，而路由器则具备同时处理多个协议的能力。当连接不同协议的网络，像以太网和令牌环的组合网络，依靠三层交换机是不可能完成网间数据传输的。除此之外，路由器还具有第四层网络管理能力，这也是三层交换机所不具备的。 所以，三层交换机并不等于路由器，也不可能完全取代路由器。
路由器与交换机的工作原理 计算机网络往往由许多种不同类型的网络互连连接而成。如果几个计算机网络只是在物理上连接在一起，它们之间并不能进行通信，那么这种“互连”并没有什么实际意义。因此通常在谈到“互连”时，就已经暗示这些相互连接的计算机是可以进行通信的，也就是说，从功能上和逻辑上看，这些计算机网络已经组成了一个大型的计算机网络，或称为互联网络，也可简称为互联网、互连网。 将网络互相连接起来要使用一些中间设备（或中间系统），ISO的术语称之为中继（relay）系统。根据中继系统所在的层次，可以有以下五种中继系统： 1.物理层（即常说的第一层、层L1）中继系统，即转发器（repeater）。 2.数据链路层（即第二层，层L2），即网桥或桥接器（bridge）。 3.网络层（第三层，层L3）中继系统，即路由器（router）。 4.网桥和路由器的混合物桥路器（brouter）兼有网桥和路由器的功能。 5.在网络层以上的中继系统，即网关（gateway）. 当中继系统是转发器时，一般不称之为网络互联，因为这仅仅是把一个网络扩大了，而这仍然是一个网络。高层网关由于比较复杂，目前使用得较少。因此一般讨论网络互连时都是指用交换机和路由器进行互联的网络。本文主要阐述交换机和路由器及其区别。 2 交换机和路由器 “交换”是今天网络里出现频率最高的一个词，从桥接到路由到ATM直至电话系统，无论何种场合都可将其套用，搞不清到底什么才是真正的交换。其实交换一词最早出现于电话系统，特指实现两个不同电话机之间话音信号的交换，完成该工作的设备就是电话交换机。所以从本意上来讲，交换只是一种技术概念，即完成信号由设备入口到出口的转发。因此，只要是和符合该定义的所有设备都可被称为交换设备。由此可见，“交换”是一个涵义广泛的词语，当它被用来描述数据网络第二层的设备时，实际指的是一个桥接设备；而当它被用来描述数据网络第三层的设备时，又指的是一个路由设备。 我们经常说到的以太网交换机实际是一个基于网桥技术的多端口第二层网络设备，它为数据帧从一个端口到另一个任意端口的转发提供了低时延、低开销的通路。
全程图解交换机与路由器组网 说到交换机和路由器有的则根本搞不清楚它们各自到底有什么用，而有的则是弄不清它们之间的到底有什么区别，特别是在各媒体大肆宣扬三层交换机的“路由”功能的背景下。其实说到这里，我自己也不得不承认，现在交换机与路由器区别是越来越模糊了，它们之间的功能也开始相互渗透。 不仅三层交换机具有了部分原来独属于路由器的“路由”功能，而且现在宽带和高端企业级路由器中也开始兼备交换机的“交换”功能了。可谓是相互渗透，于是有人就预言，将来交换机和路由器很可能会合二为一，笔者也坚信这一点。 因为现在从技术上看，实现这一目标根本没有太大难度，同时对用户来说也是迫切需求的。一方面可以简化网络结构，另一方面用户不必购买两种价格那么昂贵的设备，何乐而不为呢?但就目前来说，它们之间还是存在着较大区别的，当然这不仅体现在技术理论上，更主要体现在应用上。本文就要全面向大家解读交换机与路由器在应用的主要区别。 一、交换机的星形集中连接 我们知道，交换机的最基本功能和应用就是集中连接网络设备，所有的网络设备(如服务器、工作站、PC机、笔记本电脑、路由器、防火墙、网络打印机等)，只要交换机的端口支持相应设备的端口类型都可以直接连接在交换机的端口，共同构成星形网络。基本网络结构如图1所示。在星形连接中，交换机的各端口连接设备都彼此平等，可以相互访问(除非做了限制)，而不是像许多刚涉入网管行列的朋友那样，认为连接在交换机的服务器是最高级的。 二、交换机的级联与堆栈
拓扑图 上图所示的仅是一个最基本的星形以太网架构，实际的星形企业网络比这可能要复杂许多。这复杂性不仅表现在网络设备如何高档，配置如何复杂，更重要的是表现在网络交换层次比较复杂。企业网络中的路由器和防火墙通常只需配备一个，但交换机通常不会只是一个(除了只有20个用户左右的小型网络)。如果用户数比较多，如上百个，甚至上千个，就必须依靠交换机的级联或者堆栈扩展连接了。但级联技术和堆栈技术也有所不同，它们的应用范围也不同。 交换机级联就是交换机与交换机之间通过交换端口进行扩展，这样一方面解决了单一交换机端口数不足的问题，另一方面也解决离机房较远距离的客户端和网络设备的连接。因为单段交换双绞以太网电缆可达到了100米，每级联一个交换机就可扩展100米的距离。但这也不是说可以任意级联，因为线路过长，一方面信号在线路上的衰减也较多，另一方面，毕竟下级交换机还是共享上级交换机的一个端口可用带宽，层次越多，最终的客户端可用带宽也就越低(尽管你可能用的是百兆交换机)，这样对网络的连接性能影响非常大，所以从实角度来看，建议最多部署三级交换机，那就是核心交换机-二级交换机-三级交换机。 这里的三级并不是说只能允许最多三台交换机，而是从层次上讲只能三个层次。连接在同一交换机上不同端口的交换机都属于同一层次，所以每个层次又能允许几个，甚至几十个交换机级联。层级联所用端口可以是专门的UpLink端口，也可以是普通的交换端口。有些交换机配有专门的级联(UpLink)端口，但有些却没有。如果有专门的级联端口，则最
三层交换机可以代替路由器吗2008-11-16 22:05smu158 | 分类：网络连接| 浏览7344次在一个中型校园网中，可以不设路由器，用三层交换机代替吗？在进行内外通信时，会不会有什么影响请高手帮忙讲解下还有最好说说为什么谢谢了分享到：2008-11-16 22:16 提问者采纳先点一下题，可以用三层交换机代替，不过因为路由器和三层交换机的差别使他们的应用范围有所不同，看了下面的区别你就明白了。 1. 主要功能不同虽然三层交换机与路由器都具有路由功能，但我们不能因此而把它们等同起来，正如现在许多网络设备同时具备多种传统网络设备功能一样，就如现在有许多宽带路由器不仅具有路由功能，还提供了交换机端口、硬件防火墙功能，但不能把它与交换机或者防火墙等同起来一样。因为这些路由器的主要功能还是路由功能，其它功能只不过是其附加功能，其目的是使设备适用面更广、使其更加实用。这里的三层交换机也一样，它仍是交换机产品，只不过它是具备了一些基本的路由功能的交换机，它的主要功能仍是数据交换。也就是说它同时具备了数据交换和路由由发两种功能，但其主要功能还是数据交换；而路由器仅具有路由转发这一种主要功能。 2. 主要适用的环境不一样三层交换机的路由功能通常比较简单，因为它所面对的主要是简单的局域网连接。正因如此，三层交换机的路由功能通常比较简单，路由路径远没有路由器那么复杂。它用在局域网中的主要用途还是提供快速数据交换功能，满足局域网数据交换频繁的应用特点。而路由器则不同，它的设计初哀就是为了满足不同类型的网络连接，虽然也适用于局域网之间的连接，但它的路由功能更多的体现在不同类型网络之间的互联上，如局域网与广域网之间的连接、不同协议的网络之间的连接等，所以路由器主要是用于不同类型的网络之间。它最主要的功能就是路由转发，解决好各种复杂路由路径网络的连接就是它的最终目的，所以路由器的路由功能通常非常强大，不仅适用于同种协议的局域网间，更适用于不同协议的局域网与广域网间。它的优势在于选择最佳路由、负荷分担、链路备份及和其他网络进行路由信息的交换等等路由器所具有功能。为了与各种类型的网络连接，路由器的接口类型非常丰富，而三层交换机则一般仅同类型的局域网接口，非常简单。 3. 性能体现不一样从技术上讲，路由器和三层交换机在数据包交换操作上存在着明显区别。路由器一般由基于微处理器的软件路由引擎执行数据包交换，而三层交换机通过硬件执行数据包交换。三层交换机在对第一个数据流进行路由后，它将会产生一个MAC 地址与IP地址的映射表，当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次路由，从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟，提高了数据包转发的效率。同时，三层交换机的路由查找是针对数据流的，它利用缓存技术，很容易利用ASIC技术来实现，因此，可以大大节约成本，并实现快速转发。而路由器的转发采用最长匹配的方式，实现复杂，通常使用软件来实现，转发效率较低。正因如此，从整体性能上比较的话，三层交换机的性能要远优于路由器，非常适用于数据交换频繁的局域网中；而路由器虽然路由功能非常强大，但它的数据包转发效率远低于三层交换机，更适合于数据交换不是很频繁的不同类型网络的互联，如局域网与互联网的互联。如果把路由器，特别是高档路由器用于局域网中，则在相当大程度上是一种浪费（就其强大的路由功能而言），而且还不能很好地满足局域网通信性能需求，影响子网间的正常通信。综上所述，三层交换机与路由器之间还是存在着非常大的本质区别的。无论从哪方面来说，在局域网中进行多子网连接，最好还选用三层交换机，特别是在不同子网数据交换频繁的环境中。一方面可以确保子网间的通信性能需求，另一方面省去了另外购买交换机的投资。当然，如果子网间的通信不是很频繁，采用路由器也无可厚非，也可达到子网安全隔离相互通信的目的。具体要根据实际需求来定
交换机和路由器如何组网（图解） 以下是OMG小编为大家收集整理的文章，希望对大家有所帮助。 说到交换机和路由器有的则根本搞不清楚它们各自到底有什么用，而有的则是弄不清它们之间的到底有什么区别，特别是在各媒体大肆宣扬三层交换机的路由功能的背景下。其实说到这里，我自己也不得不承认，现在交换机与路由器区别是越来越模糊了，它们之间的功能也开始相互渗透。 不仅三层交换机具有了部分原来独属于路由器的路由功能，而且现在宽带和高端企业级路由器中也开始兼备交换机的交换功能了。可谓是相互渗透，于是有人就预言，将来交换机和路由器很可能会合二为一，笔者也坚信这一点。 因为现在从技术上看，实现这一目标根本没有太大难度，同时对用户来说也是迫切需求的。一方面可以简化网络结构，另一方面用户不必购买两种价格那么昂贵的设备，何乐而不为呢?但就目前来说，它们之间还是存在着较大区别的，当然这不仅体现在技术理论上，更主要体现在应用上。本文就要全面向大家解读交换机与路由器在应用的主要区别。 一、交换机的星形集中连接 我们知道，交换机的最基本功能和应用就是集中连接网络设备，所有的网络设备(如服务器、工作站、PC机、笔记本电脑、路由器、防火墙、网络打印机等)，只要交换机的端口支持相应设备的端口类
型都可以直接连接在交换机的端口，共同构成星形网络。基本网络结构如图1所示。在星形连接中，交换机的各端口连接设备都彼此平等，可以相互访问(除非做了限制)，而不是像许多刚涉入网管行列的朋友那样，认为连接在交换机的服务器是最高级的。 二、交换机的级联与堆栈 拓扑图 上图所示的仅是一个最基本的星形以太网架构，实际的星形企业网络比这可能要复杂许多。这复杂性不仅表现在网络设备如何高档，配置如何复杂，更重要的是表现在网络交换层次比较复杂。企业网络中的路由器和防火墙通常只需配备一个，但交换机通常不会只是一个(除了只有20个用户左右的小型网络)。如果用户数比较多，如上百个，甚至上千个，就必须依靠交换机的级联或者堆栈扩展连接了。但级联技术和堆栈技术也有所不同，它们的应用范围也不同。 交换机级联就是交换机与交换机之间通过交换端口进行扩展，这样一方面解决了单一交换机端口数不足的问题，另一方面也解决离机房较远距离的客户端和网络设备的连接。因为单段交换双绞以太网电缆可达到了100米，每级联一个交换机就可扩展100米的距离。但这也不是说可以任意级联，因为线路过长，一方面信号在线路上的衰减也较多，另一方面，毕竟下级交换机还是共享上级交换机的一个端口可用带宽，层次越多，最终的客户端可用带宽也就越低(尽管你可能用的是百兆交换机)，这样对网络的连接性能影响非常大，所以从实角度来看，建议最多部署三级交换机，那就是核心交换机-二级交
路由器和交换机基本配置 一、实验目的 1.了解路由器和交换机； 2.掌握路由器和交换机的基本配置 二、实验设备 安装网络模拟软件YS-RouterSim的计算机。 三、实验内容 1．通过使用网络模拟软件YS-RouterSim来学习和掌握路由器命令； 2．配置IP地址、VLAN和路由协议。 四、实验步骤 1. 主要功能 网络模拟软件YS-RouterSim在功能上具有建立网络图、交换机和路由器的初始化、升级、备份、划分VLAN、静态路由、默认路由、动态路由的配置，练习写访问控制列表。支持子接口subif和接口的secondary ip，可以在线得到帮助，可以读入、保存网络结构图和配置信息。 图1 网络模拟软件的主窗体 图1是网络模拟软件的主操作窗体，在设计网络拓朴结构时，根据需要放置网络设备，
可以加入的设备包括：6个路由器、6个交换机、8个计算机1个防火墙，计算机模拟了的环境，具有设置和查看IP、网关的功能，可以执行ping、telnet、init 0等功能，路由器采用cisco 2621的命令集，交换机采用cisco 2900的命令集。 从图1可以看出系统的主要功能，当要加入一个设备时，是很方便的，对加入的设备能够实现移动和删除，建立一个你期望的网络结构图。 图2 构建基本网络结构图 网络结构设计方便、直观；在设备配置方面增加了设置的自由度，双击对应的设备进入Terminal状态。较好的帮助功能，支持“”得到参考命令。输入命令时，键入TAB键可以得到命令全称。系统提供了参考实验，和命令提示，显示配置信息帮你查看网络的IP、vlan、路由等。 2. 设备的配置方式 (1) 路由器的配置： 双击路由器进入终端方式： 图3 路由器配置界面
交换机，路由器，HUB,有何不同 平常我们说的HUB就是集线器，而交换机从某种意义上说也是集线器，或者叫智能集线器，他们都是第二层的（数据链路层）设备，HUB分享带宽，即：如果10台机器接在一个10M的HUB上分到每台机器的只有1M，但交换机因为有自己的CPU和RAM可以实现存储转发等功能，不共享带宽，即每台机器都是10M。路由器是第三层（网络层）设备，可是实现路由功能（第三层交换机也可以实现）。单从组建局域网来说，交换机的速度最快，其次是路由器，最后是HUB。而价格是路由器最贵，然后是交换机和HUB。如果家庭两三台电脑想共享上网的话，个人认为：1、开猫的路由＋四口HUB（50元左右）还是不错的。2、如果猫没有路由功能，买个四口的路由最方便（200元左右吧），还能起到防火墙的作用。3、至于双网卡，个人并不推荐，你买块过得去的网卡也得50元左右吧，那这样就不如买个HUB了，况且现在的猫大多有路由功能。 ------------------------ 交换机与路由器的区别 计算机网络往往由许多种不同类型的网络互连连接而成。如果几个计算机网络只是在物理上连接在一起，它们之间并不能进行通信，那么这种“互连”并没有什么实际意义。因此通常在谈到“互连”时，就已经暗示这些相互连接的计算机是可以进行通信的，也就是说，从功能上和逻辑上看，这些计算机网络已经组成了一个大型的计算机网络，或称为互联网络，也可简称为互联网、互连网。 将网络互相连接起来要使用一些中间设备（或中间系统），ISO的术语称之为中继（relay）系统。根据中继系统所在的层次，可以有以下五种中继系统： 1.物理层（即常说的第一层、层L1）中继系统，即转发器（repeater）。 2.数据链路层（即第二层，层L2），即网桥或桥接器（bridge）。 3.网络层（第三层，层L3）中继系统，即路由器（router）。 4.网桥和路由器的混合物桥路器（brouter）兼有网桥和路由器的功能。 5.在网络层以上的中继系统，即网关（gateway）. 当中继系统是转发器时，一般不称之为网络互联，因为这仅仅是把一个网络扩大了，而这仍然是一个网络。高层网关由于比较复杂，目前使用得较少。因此一般讨论网络互连时都是指用交换机和路由器进行互联的网络。本文主要阐述交换机和路由器及其区别。 2 交换机和路由器 “交换”是今天网络里出现频率最高的一个词，从桥接到路由到ATM直至电话系统，无论何种场合都可将其套用，搞不清到底什么才是真正的交换。其实交换一词最早出现于电话系统，特指实现两个不同电话机之间话音信号的交换，完成该工作的设备就是电话交换机。所以从本意上来讲，交换只是一种技术概念，即完成信号由设备入口到出口的转发。因此，只要是和符合该定义的所有设备都可被称为交换设备。由此可见，“交换”是一个涵义广泛的词语，当它被用来描述数据网络第二层的设备时，实际指的是一个桥接设备；而当它被用来描述数据网络第三层的设备时，又指的是一个路由设备。
第5单元设计与构建多区域网络 课题： 5.1划分虚拟局域网 一、任务的提出 1．任务目标 在实际应用当中，为了加强网络的安全性，经常需要把局域网中一些计算机与另外一些计算机隔离管理，本节将学习虚拟局域网的划分方法。 2. 解决的问题 局域网的隔离。 3. 原有知识要点 本课知识点为本单元第五节。前面已经学习并掌握了交换机的简单配置命令。 二、教学目标 1. 知识目标 理解VLAN的作用。 2. 操作技能目标 ⑴掌握同一交换机接口VLAN的划分方法 ⑵掌握不同交换机相同VLAN之间的通信方法 3. 情感目标 理解VLAN划分给网络安全管理带来的好处。 三、教学分析与准备 1. 教学重点 VLAN的划分方法，相同VLAN间通信的方法。 2．教学难点 跨交换机VLAN间的通信 3. 教学方法 任务驱动学习和协作学习、探究学习相结合 4. 课时安排 2课时 5. 教学环境 网络实验室
步骤二，为PC1与PC2配置同一网段的IP地址，
拓展练习： 1．划分VLAN的主要目的是什么。 2．写出划分VLAN的配置命令。 3．接口设置为什么模式后，便可以流通所有VLAN的信息，怎么设置。4．在什么配置模式下用什么命令可以显示VLAN划分情况？
课题：5.2 VLAN间互联互通 一、任务的提出 1．任务目标 实现不同VLAN之间的通信。 2. 解决的问题 局域网内部全网互通。 3. 原有知识要点 本课程为第五单元第六节内容，在前面的学习中，我们学习掌握了如何划分VLAN来实现局域网内部广播的隔离，同时学习了不同交换机上相同VLAN之间的通信方法。在此基础上，我们将学习如何实现不同VLAN之间的通信。 二、教学目标 1. 知识目标 结合OSI体系七层结构，理解二层交换机与三层交换机的区别。 2. 操作技能目标 利用三层交换机实现不同VLAN之间的通信。 3. 情感目标 让学生树立严谨的学习工作态度。 三、教学分析与准备 1. 教学重点 ⑴三层虚拟接口SVI ⑵三层交换接口 2．教学难点 三层虚拟接口SVI配置 3. 教学方法 任务驱动学习和协作学习、探究学习相结合 4. 课时安排 2课时 5. 教学环境 网络实验室