三層交換機和路由器的區別

背景：“交換”是今天網絡里出現頻率最高的一個詞，從橋接到路由到ATM直至電話系統，無論何種場合都可將其套用，搞不清到底什么才是真正的交換。其實交換一詞最早出現于電話系統，特指實現兩個不同電話機之間話音信號的交換，完成該工作的設備就是電話交換機。所以從本意上來講，交換只是一種技術概念，即完成信號由設備入口到出口的轉發。因此，只要是和符合該定義的所有設備都可被稱為交換設備。由此可見，“交換”是一個涵義廣泛的詞語，當它被用來描述數據網絡第二層的設備時，實際指的是一個橋接設備；而當它被用來描述數據網絡第三層的設備時，又指的是一個路由設備。我們經常說到的以太網交換機實際是一個基于網橋技術的多端口第二層網絡設備，它為數據幀從一個端口到另一個任意端口的轉發提供了低時延、低開銷的通路。

  由此可見，第三層交換機內部核心處應該有一個交換矩陣，為任意兩端口間的通信提供通路，或是一個快速交換總線，以使由任意端口接收的數據幀從其他端口送出。在實際設備中，交換矩陣的功能往往由專門的芯片（ASIC）完成。另外，以太網交換機在設計思想上有一個重要的假設，即交換核心的速度非常之快，以致通常的大流量數據不會使其產生擁塞，換句話說，交換的能力相對于所傳信息量而無窮大（與此相反，ATM交換機在設計上的思路是，認為交換的能力相對所傳信息量而言有限）。雖然以太網第二層交換機是基于多端口網橋發展而來，但畢竟交換有其更豐富的特性，使之不但是獲得更多帶寬的最好途徑，而且還使網絡更易管理。而路由器是OSI協議模型的網絡層中的分組交換設備（或網絡層中繼設備），路由器的基本功能是把數據（IP報文）傳送到正確的網絡，包括：

    1.IP數據報的轉發，包括數據報的尋徑和傳送；

    2.子網隔離，抑制廣播風暴；

    3.維護路由表，并與其他路由器交換路由信息，這是IP報文轉發的基礎。

    4.IP數據報的差錯處理及簡單的擁塞控制；

    5.實現對IP數據報的過濾和記帳。

  對于不同地規模的網絡，路由器的作用的側重點有所不同。在主干網上，路由器的主要作用是路由選擇。主干網上的路由器，必須知道到達所有下層網絡的路徑。這需要維護龐大的路由表，并對連接狀態的變化作出盡可能迅速的反應。路由器的故障將會導致嚴重的信息傳輸問題。在地區網中，路由器的主要作用是網絡連接和路由選擇，即連接下層各個基層網絡單位－－園區網，同時負責下層網絡之間的數據轉發。

  在園區網內部，路由器的主要作用是分隔子網。早期的互連網基層單位是局域網（LAN），其中所有主機處于同一邏輯網絡中。隨著網絡規模的不斷擴大，局域網演變成以高速主干和路由器連接的多個子網所組成的園區網。在其中，處個子網在邏輯上獨立，而路由器就是唯一能夠分隔它們的設備，它負責子網間的報文轉發和廣播隔離，在邊界上的路由器則負責與上層網絡的連接。