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交換機和路由器區別
路由器是產生于交換機之后,就像交換機產生于集線器之后,所以路由器與交換機也有一定聯系,并不是完全獨立的兩種設備。路由器主要克服了交換機不能路由轉發數據包的不足。總的來說,路由器與交換機的主要區別體現在以下幾個方面:
(1)工作層次不同
最初的的交換機是工作在OSI/RM開放體系結構的數據鏈路層,也就是第二層,而路由器一開始就設計工作在OSI模型的網絡層。由于交換機工作在OSI的第二層(數據鏈路層),所以它的工作原理比較簡單,而路由器工作在OSI的第三層(網絡層),可以得到更多的協議信息,路由器可以做出更加智能的轉發決策。
(2)數據轉發所依據的對象不同
交換機是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉發數據的目的地址。而路由器則是利用不同網絡的ID號(即IP地址)來確定數據轉發的地址。IP地址是在軟件中實現的,描述的是設備所在的網絡,有時這些第三層的地址也稱為協議地址或者網絡地址。MAC地址通常是硬件自帶的,由網卡生產商來分配的,而且已經固化到了網卡中去,一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網絡管理員或系統自動分配。
(3)傳統的交換機只能分割沖突域,不能分割廣播域;而路由器可以分割廣播域。由交換機連接的網段仍屬于同一個廣播域,廣播數據包會在交換機連接的所有網段上傳播,在某些情況下會導致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網段會被分配成不同的廣播域,廣播數據不會穿過路由器。
雖然第三層以上交換機具有VLAN功能,也可以分割廣播域,但是各子廣播域之間是不能通信交流的,它們之間的交流仍然需要路由器。
(4)路由器提供了防火墻的服務,它僅僅轉發特定地址的數據包,不傳送不支持路由協議的數據包傳送和未知目標網絡數據包的傳送,從而可以防止廣播風暴。
回路:根據交換機地址學習和站表建立算法,交換機之間不允許存在回路。一旦存在回路,必須啟動生成樹算法,阻塞掉產生回路的端口。而路由器的由協議沒有這個問題,路由器之間可以有多條通路來平衡負載,提高可靠性。
負載集中:交換機之間只有一條通路,使得信息集中在一條通信鏈路上,不能進行動態分配,以平衡負載。而路由器的路由協議算法可以避免這一點,OSPF路由協議算法不但能產生多條路由,而且能為不同的網絡應用選擇各自不同的最佳路由。
廣播控制:交換機只能縮小沖突域,而不能縮小廣播域。整個交換式網絡就是一個大的廣播域,廣播報文散到整個交換式網絡。而路由器可以隔離廣播域,廣播報文不能通過路由器繼續進行廣播。
子網劃分:交換機只能識別MAC地址。MAC地址是物理地址,而且采用平坦的地址結構,因此不能根據MAC地址來劃分子網。而路由器識別IP地址,IP地址由網絡管理員分配,是邏輯地址且IP地址具有層次結構,被劃分成網絡號和主機號,可以非常方便地用于劃分子網,路由器的主要功能就是用于連接不同的網絡。
保密問題:雖說交換機也可以根據幀的源MAC地址、目的MAC地址和其它幀中內容對幀實施過濾,但路由器根據報文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等內容對報文實施過濾,更加直觀方便。
介質相關:交換機作為橋接設備也能完成不同鏈路層和物理層之間的轉換,但這種轉換過程比較復雜,不適合ASIC實現,勢必降低交換機的轉發速度。因此目前交換機主要完成相同或相似物理介質和鏈路協議的網絡互連,而不會用來在物理介質和鏈路層協議相差甚元的網絡之間進行互連。而路由器則不同,它主要用于不同網絡之間互連,因此能連接不同物理介質、鏈路層協議和網絡層協議的網路。路由器在功能上雖然占據了優勢,但價格昂貴,報文轉發速度低。近幾年,交換機為提高性能做了許多改進,其中最突出的改進是虛擬網絡和三層交換。
劃分子網可以縮小廣播域,減少廣播風暴對網絡的影響。路由器每一接口連接一個子網,廣播報文不能經過路由器廣播出去,連接在路由器不同接口的子網屬于不同子網,子網范圍由路由器物理劃分。對交換機而言,每一個端口對應一個網段,由于子網由若干網段構成,通過對交換機端口的組合。可以邏輯劃分子網。廣播報文只能在子網內廣播,不能擴散到別的子網內,通過合理劃分邏輯子網,達到控制廣播的目的。由于邏輯子網由交換機端口任意組合,沒有物理上的相關性,因此稱為虛擬子網,或叫虛擬網,虛擬網技術不用路由器就解決了廣播報文的隔離問題,且虛擬網內網段與其物理位置無關,即相鄰網段可以屬于不同虛擬網,而相隔甚遠的兩個網段可能屬于同一個虛擬網。不同虛擬網內的終端之間不能相互通信,增強了對網絡內數據的訪問控制。
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