交换机和路由器的区别与联系

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交换机和路由器的区别与联系

交换机和路由器的区别是什么？

路由器和交换机有什么区别

路由器和交换机有什么区别

一、交换机和路由器的区别与联系

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）

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：

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

实际网络数据转发过程

通过一个实际网络数据转发的过程，我们可以更好的理解路由器与交换机的区别所在

假设你使用电脑访问

过程大致如下：

你的电脑先在应用层打包一个 HTTP报文，然后在传输层在打包成 TCP报文，然后再根据 DNS 查到的 IP 在网络层打包成 IP数据报，然后在通过链路层打包成以太网数据帧，发送给你的交换机：

你的交换机收到后，重新包装数据帧，再发送给你的路由器：

你的路由器利用 NAT(Network Address Translation)，将你的主机IP（局域网IP）转换为外网IP，还会修改端口号，对外完全隐藏你的主机，再根据路由表选择一条合适的路径进行转发：

在接下来的过程中，每个节点都只改变 MAC 地址，然后在网络中一路向着目的地发送

关于NAT：

NAT是一种网络隐蔽技术，它通过建立IP地址映射来隐藏内部的网络

它的主要功能有：

提高内部网络的安全性

共享网络地址，减少地址消耗

NAT主要有三种实现方式：

静态NAT（Basic NAT）：最基本的网络转换实现，只转换IP地址，建立IP地址的一对一映射，不支持端口转换

网络地址端口转换（NAPT）：这种方式支持端口的映射，并允许多台主机共享一个公网IP地址

端口多路复用（Port address Translation,PAT)：是指改变外出数据包的源端口并进行端口转换，即端口地址转换.采用端口多路复用方式。

一、交换机和路由器的区别是什么？

1、工作层次不同

交换机工作在OSI模型的第二层，即数据链路层，工作原理比较简单；路由器工作在OSI模型的第三层，即网络层，可以得到更多的协议信息。

2、数据转发依据的对象不同

交换机是利用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IP地址来确定数据转发的地址。

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。

扩展资料

工作原理

交换机工作于OSI参考模型的第二层，即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时，通过将MAC地址和端口对应，形成一张MAC表。

在今后的通讯中，发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口，而不是所有的端口。因此，交换机可用于划分数据链路层广播，即冲突域；但它不能划分网络层广播，即广播域。

交换机拥有一条很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，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，广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的MAC地址，并把它添加入内部MAC地址表中。使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照IP地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的减少冲突域。

二、路由器和交换机有什么区别

路由器和交换机区别如下：

1、链接区域不同

路由器是实现网络和网络之间的连接，交换机是实现同一局域网内各终端之间的连接。

2、工作层次不同

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。

3、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。

4、分割区域不同

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 。

参考资料：

三、路由器和交换机有什么区别

　　路由器系统构成了基于TCP/IP 的国际互联网络Internet 的主体脉络，也可以说，路由器构成了Internet的骨架。交换机(Switch)和路由器(Router)是两种不同的网络设备。交换机工作在数据链路层，负责 MAC地址;路由器工作在网络层，负责 IP地址。那么如何将路由器设置为交换机呢?下面将首先介绍两种设备及其区别，再介绍路由器设置为交换机的方法。

　　方法步骤

　　1、路由器(Router)又称网关设备(Gateway)，用于连接多个逻辑上分开的网络，可以实现数据从一个子网络传输到另外一个子网络，属于网络层的一种互联设备。如下图，路由器的各个接口：

　　(1)POWER: 电源接口。

　　(2)RESET: 复位键恢复出厂设置。

　　(3)WAN: 用网线将路由器与宽带/调制解调器(MODEM)相连。

　　(4)LAN(1-4)：用网线将路由器与上网设备(计算机等)相连。

　　另外：家用(无线)路由器的IP地址一般为：192.168.1.1或者192.168.0.1，IP地址和登录用户名密码一般标注在路由器底部。

　　2、交换机(Switch)是在数据链路层面，为接入交换机的任意两个网络节点提供独享电信号通路的设备。交换机可以同时进行多个端口对之间的数据传输，每一端口都可视为独立的物理网段(非IP网段)，连接在其上的网络设备独享全部宽带。

　　另外，交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时，通过将MAC地址(Media Access Control，媒体访问控制或称为物理地址)和端口对应，形成一张MAC表。交换机还可以学习MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。

　　3、交换机和路由器的区别。

　　区别之一：交换机工作在OSI模型(Open Systems Interconnection Reference Model，开放式通信系统互联参考模型)的第二层，即数据链路层，工作原理比较简单;路由器工作在OSI模型的第三层，即网络层，可以得到更多的协议信息。

　　其中，第二层数据链路层则负责 MAC地址，第三层网络层负责 IP地址。下图是OSI将计算机网络体系结构(Architecture)分为七层：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

　　4、下面，将路由器设置为交换机。首先，登录路由器管理界面。在浏览器中输入路由器登录地址，一般默认是192.168.1.1(查看路由器外壳/底部的铭牌)。其次，登录路由器管理界面后，左侧菜单栏DHCP服务器-->DHCP服务-->不启用DHCP服务器，然后保存，如下图。

　　注：DHCP，Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议。

　　5、再次，左侧菜单栏网络参数-->LAN口设置，将LAN口的IP地址改为：192.168.1.254 或者其它IP地址，只要不与别的电脑本地IP地址冲突就行，建议统一改成192.168.1.254 较好，然后保存。如下图。最后，以上设置好，路由器就可以当作交换机使用，需要注意的是，路由器的WAN端口不可以用，其它四个端口可以当做交换机的端口。

　　6、有发现：路由器不需要设置，只要不使用WAN端口，LAN端口就可以当交换机使用。但有些路由器不设置会造成网络不稳定或者偶尔掉线，若真想将路由器当交换机使用，设置一下也很简单。今后还原设置，又成为路由器。

　　相关阅读：路由器安全特性注意点

　　由于路由器是网络中比较关键的设备，针对网络存在的各种安全隐患，路由器必须具有如下的安全特性：

　　(1)可靠性与线路安全 可靠性要求是针对故障恢复和负载能力而提出来的。对于路由器来说，可靠性主要体现在接口故障和网络流量增大两种情况下，为此，备份是路由器不可或缺的手段之一。当主接口出现故障时，备份接口自动投入工作，保证网络的正常运行。当网络流量增大时，备份接口又可承当负载分担的任务。

　　(2)身份认证路由器中的身份认证主要包括访问路由器时的身份认证、对端路由器的身份认证和路由信息的身份认证。

　　(3)访问控制对于路由器的访问控制，需要进行口令的分级保护。有基于IP地址的访问控制和基于用户的访问控制。

　　(4)信息隐藏与对端通信时，不一定需要用真实身份进行通信。通过地址转换，可以做到隐藏网内地址，只以公共地址的方式访问外部网络。除了由内部网络首先发起的连接，网外用户不能通过地址转换直接访问网内资源。

　　(5)数据加密

　　为了避免因为数据窃听而造成的信息泄漏，有必要对所传输的信息进行加密，只有与之通信的对端才能对此密文进行解密。通过对路由器所发送的报文进行加密，即使在Internet上进行传输，也能保证数据的私有性、完整性以及报文内容的真实性。

　　(6)攻击探测和防范