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  • 交换机有路由器的功能吗
    千次阅读
    2022-04-11 23:53:39

    1.设计功能不同

    现在市场上有很多的多功能路由器,它有三层功能,包括nat转换,同时他也有二层接口,有的还带无线功能,甚至有些路由器还带防火墙功能。但是我们又不能把它单独划分成防火墙或交换机,只能说他是一个多功能的路由器。防火墙二层交换只是附带功能,都是为了解决局域网内的频繁通信,三层功能也有,但是不见得比路由器差很多。

    2.应用环境不同

    三层交换机主要是用于局域网内部的通信,主要功能是实现数据的转发。而路由器的主要功能是选路寻址,主要是用于不同网络之间的通信,比如广域网和局域网之间或不同协议之间。

    3,实现方式不同

    路由器的三层转发功能主要是基于软件上的实现,但数据需要转发的时候,需要查询路由表、最长匹配原则等一系列复杂的过程,才能实现数据的转发,相比较于三层交换机是略慢点的。三层交换机是基于硬件上的转发,每当完成一次数据转发都会记录ip与mac地址的对应关系,当数据再次转发的时候会根据记录的表项直接转发。这个过程就是一次路由,多次交换。

    总之交换机和路由器的最大区别就是路由器可以基于接口做nat转发,而三层交换机不行,路由器可以直接接入光纤进行上网,而三层交换机不行。主要是因为三层交换机的每一个接口都有man地址和特定的ASIC集成电路

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  • 中继器、集线器、网桥、交换机路由器功能与比较

    中继器、集线器、网桥、交换机、路由器功能与比较

    • 中继器(RP repeater):
      由于数据在线路上传送存在损耗,在线路上传输的信号功率会逐渐衰减,衰减到一定程度时将造成信号失真,因此会导致接收错误。中继器通常只有两个端口,可以对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离。
    • 集线器(Hub):
      集线器通常由4至20个或者更多的端口,也可以对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离。集线器通过广播的方式传输信息。
    • 网桥(Bridge):
      网桥也叫桥接器,是连接两个局域网的一种存储/转发设备,它能将一个大的LAN分割为多个网段,或将两个以上的LAN互联为一个逻辑LAN,使LAN上的所有用户都可访问服务器。扩展局域网最常见的方法是使用网桥。最简单的网桥有两个端口,复杂些的网桥可以有更多的端口。网桥的每个端口与一个网段相连。网桥的两个端口分别有一条独立的交换信道,不是共享一条背板总线,可隔离冲突域。网桥比集线器性能更好,集线器上各端口都是共享同一条背板总线的。后来,网桥被具有更多端口、同时也可隔离冲突域的交换机所取代。
    • 交换机(Switch):
      最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。交换机有多个端口,每个端口都具有桥接功能,可以连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站。交换机有时被称为多端口网桥。
      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。
    • 路由器(Router):
      路由器是连接两个或多个网络的硬件设备,在网络间起网关的作用,是读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送的专用智能性的网络设备。它能够理解不同的协议,例如某个局域网使用的以太网协议,因特网使用的TCP/IP协议。这样,路由器可以分析各种不同类型网络传来的数据包的目的地址,把非TCP/IP网络的地址转换成TCP/IP地址,或者反之;再根据选定的路由算法把各数据包按最佳路线传送到指定位置。所以路由器可以把非TCP/IP网络连接到因特网上。
    - 交换机的配置方式:

    1、通过“Console”端口与计算机直接连接。
    2、通过普通端口连接。此时配置交换机就不能用本地配置,而是需要通过Telnet或者Web浏览器的方式实现交换机配置。具体配置方法如下:

      • ①Telnet
        Telnet协议是一种远程访问协议,可以通过它登录到交换机进行配置。
        假设交换机IP为:192.168.0.1,通过Telnet进行交换机配置只需两步:
        第1步,单击开始,运行,输入“Telnet 192.168.0.1”
        第2步,输入好后,单击“确定”按钮,或单击回车键,建立与远程交换机的连接。然后,就可以根据实际需要对该交换机进行相应的配置和管理了。
      • ②Web
        通过Web界面,可以对交换机设置,方法如下:
        第1步,运行Web浏览器,在地址栏中输入交换机IP,回车,弹出如下对话框。
        第2步,输入正确的用户名和密码。
        第3步,连接建立,可进入交换机配置系统。
        第4步,根据提示进行交换机设置和参数修改。
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  • 二层交换机路由器的区别

    千次阅读 2020-04-05 00:47:16
    因为交换机有两层交换机和三层交换机,三层交换机同样具有路由功能,我在这里重点区分的是二层交换机路由器的区别: 在OSI七层网络结构中,交换机工作在第二层数据链路层,路由器工作在第三层网络层,也就导致了...

    因为交换机有两层交换机和三层交换机,三层交换机同样具有路由功能,我在这里重点区分的是二层交换机与路由器的区别:

    1. 在OSI七层网络结构中,交换机工作在第二层数据链路层,路由器工作在第三层网络层,也就导致了二层交换机利用我们的MAC地址即每个设备唯一的物理地址来寻址,路由器则通过IP地址来寻址。也是由于二者层次结构的不同,所以交换机的原理比较简单,一般都是采用硬件电路实现数据帧的转发,而路由器工作在网络层,要实现更加复杂的协议,具有更加智能的转发决策功能,一般路由器中都会有操作系统,来实现复杂的路由算法,更偏向于软件实现其功能。

    2. 交换机是将不同IP地址的电脑连在一起,共享一根网线;路由器是将同一个IP给不同的电脑使用,就像一条大路分成很多条小路。也就是路由器是接外网的,交换机是接内网的,也可以说是交换机是用来构建局域网的(但是如果拥有代理服务器,交换机也是可以实现让局域网里的机器同时上网的),路由器是用来上网的。交换机上面要没有路由你是上不了网的。交换机上网是分别拨号,大家上网互不影响,而路由器是公用一个宽带账号,大家上网相互影响,最直观的感受就是,每当晚上用网高峰期的时候你会明显的感觉到网速的变慢,多台主机可以通过网线连接到交换机,这时就组建好了局域网,就可以将数据发送给局域网中的其他主机,如我们实验课与老师的机器进行上传或者下载学习课件等就是通过交换机把数据转发给其他主机的,但是,通过交换机组建的局域网是不能访问外网的(不能网上冲浪那种),这时需要路由器来为我们”打开外面精彩世界的大门“,局域网的所有主机使用的都是私网的IP,(ipv4中有一部分网址是私网专属,这些网址只能在局域网里运行,无法通过路由器协议,这也是通过NAT协议然后构建局域网,以来缓解ipv4端口号紧张的一个重要方法)所以必须通过路由器转化为公网的IP之后才能访问外网。
      这里我想说一个实际生活中的问题,我在上面有说到,交换机上网是分别拨号,大家上网互不影响,但是有时候我们在学校寝室(在寝室连接交换机)很明显的会感觉到当舍友们也在使用网络的时候,网络是会变慢的,其实这是因为学校给我们接到宿舍的那个网线是有限速的,所以当到达上限的时候,就会影响到网速

    3. 交换机是根据MAC地址转发数据帧,而路由器则是根据IP地址来转发IP数据报/分组。数据帧是在IP数据包/分组的基础上封装了帧头(源MAC和目的MAC等)和帧尾(CRC校验码是用来检测报文是否被损坏或者修改)。

    4. 交换机分割冲突域,但是不分割广播域,而路由器分割冲突域还分割广播域。这里介绍一下什么是冲突域:在以太网中,如果某个CSMA/CD网络上的两台计算机在同时通信时会发生冲突,那么这个CSMA/CD网络就是一个冲突域(collision domain)。如果以太网中各个网段以集线器连接,因为不能避免冲突,所以它们仍然是一个冲突域。以上是百度百科的意思,举个栗子就是,比如我们再上学时在教室里和小伙伴交流,但是教室不可能只有你们两个人,所以,如果说讲话的人可能会彼此之间存在干扰的话就说明处于同一个冲突域里,同理在一个网段的计算机之间通信的干扰,就是在同一个冲突域里,这里涉及到一些安全问题,因为你的本意是想和小伙伴交流,但是因为是在教室里,所以就可能存在窃听的问题。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,在这种情况下会导致广播风暴和安全漏洞问题。而连接在路由器上的网段会被分配不通的广播域,路由器不会转发广播数据。但是单播的数据包在局域网中会被交换机唯一地送往目标主机,其他主机不会接收到数据,这是区别于原始的集线器的,数据的到达时间由交换机的转发速率决定,交换机会转发广播数据给局域网中的所有主机造成一些安全问题。

    广播域和冲突域的区别:
    a>广播域可以跨网段,而冲突域只是发生的同一个网段的;
    b>冲突域是基于第一层(物理层),而广播域是基于第二层(数据链路层);
    c>广播域就是说,如果站点发出一个广播信号后能接收到这个信号的范围,通常来说一个局域网就是一个广播域。(用路由器连接的除外)。冲突域是一个站点向另一个站点发出信号,除目的站点外,有多少站点能收到这个信号,这些站点就构成一个冲突域。

    1. 路由器具有防火墙的功能,能够对一些网络数据包选择性过滤,不传送不支持路由协议的数据,可防止广播风暴,而交换机就没有这个功能。
    2. 二层交换机转发数据的依据是:MAC地址

    猫至少有两种端口:一个接电话线,一个接网线,猫英文名叫 modem,中文叫:调制解调器。 猫的作用是把电话线的信号转换成数字信号,传给电脑,然后把电脑的数字信号转换成电话信号传送出去,从而实现电脑通过它和电话线上网。

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    阅读本文约需要10分钟,您可以先关注我们,避免下次无法找到。

    之前成哥写了一篇交换机的转发原理,有读者私信成哥,交换机和路由器有什么区别,总是傻傻分不清楚。这里成哥就带着大家从概念、外观、部署位置、主要功能等方面剖析下这个问题。

    01 交换机和路由器的概念

    交换机:

    是一种网络硬件,通过接收和转发数据到目标设备,它能够在上连接不同的设备。一般也简称为交换机。

    交换机是一种多端口的网桥,在使用转发数据。通过引入路由功能,一些交换机也可以在转发数据,这种交换机一般被称为三层交换机或者多层交换机。(来自维基百科)

    路由器:

    是一种设备,提供与两种重要机制,可以决定从来源端到目的端所经过的路由路径(host到host之间的传输路径),这个过程称为路由;将路由器输入端的数据包移送至适当的路由器输出端(在路由器内部进行),这称为转送。路由工作在的第三层——即网络层,例如(IP)。(来自维基百科)

    从概念的角度来看,几乎看不出来有什么明显的区别,虽说路由器工作在OSI三层、交换机工作在OSI二层,但是现在的交换机都是三层交换机了,基本的路由功能都是有的。

    02 交换机和路由器的外观

    现在的交换机和路由器从远处看基本上看不出来什么区别了,基本都是大盒子,但是如果你走近一看,还是可以发现一些端倪的,如下图所示,你可以分别出来哪台是路由器,哪台是交换机吗:

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    上图中左边是交换机、右边是路由器。

    因为交换机在数据中心中物理层面的规划是把海量的服务器接入网络中,同时也起到了接入交换机的汇聚作用,所以正常情况下交换机的接口密度要高于路由器。

    框式交换机一般都会有交换网板,大多数安装在交换机的背部,这些交换网板是没有接口的,主要负责系统数据平面的数据线速交换,如下图红框内所示:

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    03 交换机和路由器的部署位置

    在上文中也说到,交换机在企业组网中,主要用于服务器、PC的接入以及网络设备的汇聚使用,因此交换机主要部署在数据中心或者企业网络的内部;路由器一般是企业与外部或者企业的多分支机构之间互联的设备,因此路由器一般部署在企业网络的边界。

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    有读者可能会问,为什么不能把交换机部署在边界代替路由器呢?这个问题成哥将会在下一章节,通过两种设备的功能区别来介绍。

    04 交换机和路由器的主要功能

    现在的交换机也都是三层交换机了,也有着与路由器相同的三层路由转发功能,甚至包括各种路由协议(RIP、OSPF等)的支持,看似路由器已经可以被三层交换机替代了。不过这里成哥还是想说几点路由器独特的功能:

    (1)支持多种类别的接口板卡。

    企业内网已经是以太网的天下,用的都是RJ45的网口或者是LC-LC的光纤接口。

    但是在组建跨机房的网络时,专线由于价格昂贵,企业会根据实际带宽需求申请几十兆或者几兆带宽的线路,此时就会用到很多非以太网口,比如SDH、ATM、Frame-relay等等线路类型,这些线路类型就需要专用板卡、专用接口模块,这些就是路由器所特有的了。

    (2)NAT功能

    我们知道部署企业网络时,在办公环境内部,配置的都是内网IP地址,当电脑需要访问外网时,就需要通过NAT技术,将内网地址转换成公网地址,NAT技术是交换机不支持。而路由器就可以轻松支持该功能。(现在一些高端交换机也可以通过购买NAT功能板卡来实现NAT功能)

    (3)QoS功能

    现在的交换机虽然可以支持QoS功能,但是停留在比较简单的层面。路由器支持多种QoS功能:支持流分类、流量监管、流量整形、拥塞避免、拥塞管理等基本功能,还支持HQoS,实现对流量的精细化调度;支持MPLS DiffServ、MPLS TE、MPLS DS-TE,实现QoS与MPLS的全面结合。

    (4)广播域隔离

    简单来说在一个VLAN里的网络或者在一个网段的设备属于一个广播域,当广播域里的广播报文过多时会导致该广播域的网络不稳定。

    交换机互联的二层网络,如果在没有做VLAN裁剪的情况下,一个广播报文发出,会转发到所有的交换机上。而路由器是用三层IP地址互联,因此可以隔离广播域。

    (5) 报文转发

    交换机主要是进行二层高速转发,交换机的设计就是通过交换矩阵(交换网板)实现数据报文的快速转发,转发速度远超过路由器。

    路由器主要用于三层转发,路由器的路由表规格远超交换机的规格,因此路由器可以学习到更多的路由条目数。

    --END--

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