一 . 交換機(jī)和路由器
交換機(jī):我們經(jīng)常說(shuō)到的以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)際是一個(gè)基于網(wǎng)橋技術(shù)的多端口第二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,它為數(shù)據(jù)幀從一個(gè)端口到另一個(gè)任意端口的轉(zhuǎn)發(fā)提供了低時(shí)延、低開(kāi)銷(xiāo)的通路。
路由器:路由器是OSI協(xié)議模型的網(wǎng)絡(luò)層中的分組交換設(shè)備(或網(wǎng)絡(luò)層中繼設(shè)備),路由器的基本功能是把數(shù)據(jù)(IP報(bào)文)傳送到正確的網(wǎng)絡(luò),包括:
1.IP數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā),包括數(shù)據(jù)報(bào)的尋徑和傳送;
2.子網(wǎng)隔離,抑制廣播風(fēng)暴;
3.維護(hù)路由表,并與其他路由器交換路由信息,這是IP報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ)。
4.IP數(shù)據(jù)報(bào)的差錯(cuò)處理及簡(jiǎn)單的擁塞控制;
5.實(shí)現(xiàn)對(duì)IP數(shù)據(jù)報(bào)的過(guò)濾和記帳。
對(duì)于不同地規(guī)模的網(wǎng)絡(luò),路由器的作用的側(cè)重點(diǎn)有所不同。
在主干網(wǎng)上,路由器的主要作用是路由選擇。主干網(wǎng)上的路由器,必須知道到達(dá)所有下層網(wǎng)絡(luò)的路徑。這需要維護(hù)龐大的路由表,并對(duì)連接狀態(tài)的變化作出盡可能迅速的反應(yīng)。路由器的故障將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的信息傳輸問(wèn)題。
在地區(qū)網(wǎng)中,路由器的主要作用是網(wǎng)絡(luò)連接和路由選擇,即連接下層各個(gè)基層網(wǎng)絡(luò)單位--園區(qū)網(wǎng),同時(shí)負(fù)責(zé)下層網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
在園區(qū)網(wǎng)內(nèi)部,路由器的主要作用是分隔子網(wǎng)。早期的互連網(wǎng)基層單位是局域網(wǎng)(LAN),其中所有主機(jī)處于同一邏輯網(wǎng)絡(luò)中。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,局域網(wǎng)演變成以高速主干和路由器連接的多個(gè)子網(wǎng)所組成的園區(qū)網(wǎng)。在其中,多個(gè)子網(wǎng)在邏輯上獨(dú)立,而路由器就是唯一能夠分隔它們的設(shè)備,它負(fù)責(zé)子網(wǎng)間的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)和廣播隔離,在邊界上的路由器則負(fù)責(zé)與上層網(wǎng)絡(luò)的連接。
二 . 二層交換機(jī)和路由器區(qū)別
傳統(tǒng)交換機(jī)從網(wǎng)橋發(fā)展而來(lái),屬于OSI第二層即數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。它根據(jù)MAC地址尋址,通過(guò)站表選擇路由,站表的建立和維護(hù)由交換機(jī)自動(dòng)進(jìn)行。路由器屬于OSI第三層即網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備,它根據(jù)IP地址進(jìn)行尋址,通過(guò)路由表路由協(xié)議產(chǎn)生。
近幾年,交換機(jī)為提高性能做了許多改進(jìn),其中最突出的改進(jìn)是虛擬網(wǎng)絡(luò)和三層交換。
劃分子網(wǎng)可以縮小廣播域,減少?gòu)V播風(fēng)暴對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響。路由器每一接口連接一個(gè)子網(wǎng),廣播報(bào)文不能經(jīng)過(guò)路由器廣播出去,連接在路由器不同接口的子網(wǎng)屬于不同子網(wǎng),子網(wǎng)范圍由路由器物理劃分。對(duì)交換機(jī)而言,每一個(gè)端口對(duì)應(yīng)一個(gè)網(wǎng)段,由于子網(wǎng)由若干網(wǎng)段構(gòu)成,通過(guò)對(duì)交換機(jī)端口的組合,可以邏輯劃分子網(wǎng)。廣播報(bào)文只能在子網(wǎng)內(nèi)廣播,不能擴(kuò)散到別的子網(wǎng)內(nèi),通過(guò)合理劃分邏輯子網(wǎng),達(dá)到控制廣播的目的。由于邏輯子網(wǎng)由交換機(jī)端口任意組合,沒(méi)有物理上的相關(guān)性,因此稱(chēng)為虛擬子網(wǎng),或叫虛擬網(wǎng)。虛擬網(wǎng)技術(shù)不用路由器就解決了廣播報(bào)文的隔離問(wèn)題,且虛擬網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)段與其物理位置無(wú)關(guān),即相鄰網(wǎng)段可以屬于不同虛擬網(wǎng),而相隔甚遠(yuǎn)的兩個(gè)網(wǎng)段可能屬于不同虛擬網(wǎng),而相隔甚遠(yuǎn)的兩個(gè)網(wǎng)段可能屬于同一個(gè)虛擬網(wǎng)。不同虛擬網(wǎng)內(nèi)的終端之間不能相互通信,增強(qiáng)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)控制。
三 .第三層交換機(jī)和路由器的區(qū)別
在第三層交換技術(shù)出現(xiàn)之前,幾乎沒(méi)有必要將路由功能器件和路由器區(qū)別開(kāi)來(lái),他們完全是相同的:提供路由功能正在路由器的工作,然而,現(xiàn)在第三層交換機(jī)完全能夠執(zhí)行傳統(tǒng)路由器的大多數(shù)功能。作為網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備,第三層交換機(jī)具有以下特征:
1.轉(zhuǎn)發(fā)基于第三層地址的業(yè)務(wù)流;
2.完全交換功能;
3.可以完成特殊服務(wù),如報(bào)文過(guò)濾或認(rèn)證;
4.執(zhí)行或不執(zhí)行路由處理。
第三層交換機(jī)與傳統(tǒng)路由器相比有如下優(yōu)點(diǎn):
1.子網(wǎng)間傳輸帶寬可任意分配:傳統(tǒng)路由器每個(gè)接口連接一個(gè)子網(wǎng),子網(wǎng)通過(guò)路由器進(jìn)行傳輸?shù)乃俾时唤涌诘膸捤拗啤6龑咏粨Q機(jī)則不同,它可以把多個(gè)端口定義成一個(gè)虛擬網(wǎng),把多個(gè)端口組成的虛擬網(wǎng)作為虛擬網(wǎng)接口,該虛擬網(wǎng)內(nèi)信息可通過(guò)組成虛擬網(wǎng)的端口送給三層交換機(jī),由于端口數(shù)可任意指定,子網(wǎng)間傳輸帶寬沒(méi)有限制。
2.合理配置信息資源:由于訪問(wèn)子網(wǎng)內(nèi)資源速率和訪問(wèn)全局網(wǎng)中資源速率沒(méi)有區(qū)別,子網(wǎng)設(shè)置單獨(dú)服務(wù)器的意義不大,通過(guò)在全局網(wǎng)中設(shè)置服務(wù)器群不僅節(jié)省費(fèi)用,更可以合理配置信息資源。
3.降低成本:通常的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)用交換機(jī)構(gòu)成子網(wǎng),用路由器進(jìn)行子網(wǎng)間互連。目前采用三層交換機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),既可以進(jìn)行任意虛擬子網(wǎng)劃分,又可以通過(guò)交換機(jī)三層路由功能完成子網(wǎng)間通信,為此節(jié)省了價(jià)格昂貴的路由器。
4.交換機(jī)之間連接靈活:作為交換機(jī),它們之間不允許存在回路,作為路由器,又可有多條通路來(lái)提高可靠性、平衡負(fù)載。三層交換機(jī)用生成樹(shù)算法阻塞造成回路的端口,但進(jìn)行路由選擇時(shí),依然把阻塞掉的通路作為可選路徑參與路由選擇。
五 . 結(jié)論
綜上所述,交換機(jī)一般用于LAN-WAN的連接,交換機(jī)歸于網(wǎng)橋,是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備,有些交換機(jī)也可實(shí)現(xiàn)第三層的交換。路由器用于WAN-WAN之間的連接,可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組,作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組,然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò),并采用不同協(xié)議。相比較而言,路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大,但速度相對(duì)也慢,價(jià)格昂貴,第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以廣播應(yīng)用。