隨著網(wǎng)絡的普及,很多家庭都有自家的寬帶上網(wǎng),而很多用戶都不清楚什么是交換機,跟路由器有什么區(qū)別。
交換機(switch)是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的網(wǎng)絡設備。
“交換機”是一個舶來詞,源自英文“Switch”,原意是“開關”,我國技術界在引入這個詞匯時,翻譯為“交換”。在英文中,動詞“交換”和名詞“交換機”是同一個詞(注意 在這里所講的“交換”特指寬帶、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中的信號交換技術,與物品交換不是同一個概念)。是一種用于電信號轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡設備。它可以為接入交換機的任意兩個網(wǎng)絡節(jié)點提供獨享的電信號通路。最常見的交換機是以太網(wǎng)交換機。其他常見的還有電話語音交換機、光纖交換機等。
光纖交換機
在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中,交換概念的提出是對于共享工作
網(wǎng)絡交換機
模式的改進。HUB集線器(就是所有線路集中匯總到一個設備里的)就是一種共享設備,HUB本身不能識別目的地址,當同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機給B主機傳輸數(shù)據(jù)時,數(shù)據(jù)包在以 HUB為架構的網(wǎng)絡上是以廣播方式傳輸?shù)模擅恳慌_終端通過驗證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。在這種工作方式下,同一時刻網(wǎng)絡上只能傳輸一組數(shù)據(jù)幀的通訊,如果發(fā)生碰撞還得重試。這種方式就是共享網(wǎng)絡帶寬。通俗的說,普通交換機是不帶管理功能的,一根進線,其他接口接到電腦上就可以正常使用了。
以太網(wǎng)交換機
交換機的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡拓撲結(jié)構、錯誤校驗、幀序列以及流控。目前交換機還具備了一些新的功能,如對VLAN(虛擬局域網(wǎng))的支持、對鏈路匯聚的支持,甚至有的還具有防火墻的功能。
交換機的基本功能;
1. 像集線器一樣,交換機提供了大量可供線纜連接的端口,這樣可以采用星型拓撲布線。
2. 像中繼器、集線器和網(wǎng)橋那樣,當它轉(zhuǎn)發(fā)幀時,交換機會重新產(chǎn)生一個不失真的方形電信號。
3. 像網(wǎng)橋那樣,交換機在每個端口上都使用相同的轉(zhuǎn)發(fā)或過濾邏輯。
4. 像網(wǎng)橋那樣,交換機將局域網(wǎng)分為多個沖突域,每個沖突域都是有獨立的寬帶,因此大大提高了局域網(wǎng)的帶寬。
5. 除了具有網(wǎng)橋、集線器和中繼器的功能以外,交換機還提供了更先進的功能,如虛擬局域網(wǎng)(VLAN)和更高的性能。
交換技術允許共享型和專用型的局域網(wǎng)段進行帶寬調(diào)整,以減輕局域網(wǎng)之間信息流通出現(xiàn)的瓶頸問題。現(xiàn)在已有以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、FDDI和ATM技術的交換產(chǎn)品。
類似傳統(tǒng)的橋接器,交換機提供了許多網(wǎng)絡互聯(lián)功能。交換機能經(jīng)濟地將網(wǎng)絡分成小的沖突網(wǎng)域,為每個工作站提供更高的帶寬。協(xié)議的透明性使得交換機在軟件配置簡單的情況下直接安裝在多協(xié)議網(wǎng)絡中;交換機使用現(xiàn)有的電纜、中繼器、集線器和工作站的網(wǎng)卡,不必作高層的硬件升級;交換機對工作站是透明的,這樣管理開銷低廉,簡化了網(wǎng)絡節(jié)點的增加、移動和網(wǎng)絡變化的操作。
利用專門設計的集成電路可使交換機以線路速率在所有的端口并行轉(zhuǎn)發(fā)信息,提供了比傳統(tǒng)橋接器高得多的操作性能。如理論上單個以太網(wǎng)端口對含有64個八進制數(shù)的數(shù)據(jù)包,可提供14880bps的傳輸速率。這意味著一臺具有12個端口、支持6道并行(即同等的帶寬速率)數(shù)據(jù)流的“線路速率”以太網(wǎng)交換器必須提供89280bps的總體吞吐率(6道信息流X14880bps/道信息流)。專用集成電路技術使得交換器在更多端口的情況下得以實現(xiàn)上述性能,其端口造價低于傳統(tǒng)型橋接器。
交換機(Switch)是一種基于mac(網(wǎng)卡的硬件地址)識別,為始發(fā)者和接收者之間建立臨時的聯(lián)網(wǎng)路徑。
交換機分為:二層交換機、三層交換機或更高層的交換機。三層交換機可以有路由的功能,而且比低端路由器的轉(zhuǎn)發(fā)速率更快。
交換機的主要特點是:一次路由,多次轉(zhuǎn)發(fā)。
路由器有兩大典型功能,即數(shù)據(jù)通道功能和控制功能。
路由器(Router)亦稱選徑器,是在網(wǎng)絡層實現(xiàn)互連的設備。它比網(wǎng)橋更加復雜,也具有更大的靈活性。路由器有更強的異種網(wǎng)互連能力,連接對象包括局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。過去路由器多用于廣域網(wǎng),由于路由器性能有了很大提高,價格下降到與網(wǎng)橋接近,因此在局域網(wǎng)互連中也越來越多地使用路由器。路由器是一種連接多個網(wǎng)絡或網(wǎng)段的網(wǎng)絡設備,它能將不同網(wǎng)絡或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進行"翻譯",以使它們能夠相互"讀"懂對方的數(shù)據(jù),從而構成一個更大的網(wǎng)絡。路由器有兩大典型功能,即數(shù)據(jù)通道功能和控制功能。數(shù)據(jù)通道功能包括轉(zhuǎn)發(fā)決定、背板轉(zhuǎn)發(fā)以及輸出鏈路調(diào)度等,一般由特定的硬件來完成;控制功能一般用軟件來實現(xiàn),包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)管理等。
就路由器與交換機來說,主要區(qū)別體現(xiàn)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(jié)構的數(shù)據(jù)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(wǎng)絡層。由于交換機工作在OSI的第二層(數(shù)據(jù)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(wǎng)絡層),可以得到更多的協(xié)議信息,路由器可以做出更加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決策。
(2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)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(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡的ID號(即IP地址)來確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址。IP地址是在軟件中實現(xiàn)的,描述的是設備所在的網(wǎng)絡,有時這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡地址。MAC地址通常是硬件自帶的,由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來分配的,而且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去,一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網(wǎng)絡管理員或系統(tǒng)自動分配。
(3)傳統(tǒng)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(wǎng)段仍屬于同一個廣播域,廣播數(shù)據(jù)包會在交換機連接的所有網(wǎng)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(wǎng)段會被分配成不同的廣播域,廣播數(shù)據(jù)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
路由器僅僅轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包,不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和未知目標網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包的傳送,從而可以防止廣播風暴。
交換機一般用于LAN-LAN的連接,交換機歸于網(wǎng)橋,是數(shù)據(jù)鏈路層的設備,有些交換機也可實現(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)絡之間轉(zhuǎn)發(fā)分組,作用于網(wǎng)絡層。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,并采用不同協(xié)議。相比較而言,路由器的功能較交換機要強大,但速度相對也慢,價格昂貴,第三層交換機既有交換機線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以廣泛應用。
(5)總之,可以這么認為,交換機在具體的城域網(wǎng)中往往扮演著VLAN透傳的角色,就是橋。而路由器默認的是不支持二層的,路由器的每一個端口都是一個獨立的廣播域和沖突域,而交換機是只有一個廣播域和端口數(shù)量的沖突域,在二層交換機上存在MAC表,三層交換機上存在路由表.MAC.ARP表,在路由器上存在路由表和arp表。比如當一個路由器上有一個2層的vlan100和另外一個路由器上的3層vlan100對接的時候,是不通的,這時候我們需要借助L2VPN技術來進行互通,比較流行的就是VPLS技術。
簡單理解為交換機在數(shù)據(jù)鏈層的設備(簡單理解為在機房使用)數(shù)據(jù)同流交換功能,靠MAC尋址。是允許共享型和專用型的局域網(wǎng)段進行帶寬調(diào)整,以減輕局域網(wǎng)之間信息流通出現(xiàn)的瓶頸問題,提供了許多網(wǎng)絡互聯(lián)功能。其輸入網(wǎng)速是多少,其經(jīng)過交換機分配并行再輸出的也是同等的。
路由器在網(wǎng)絡層根據(jù)IP地址尋址,而路由器選(路)徑,相當于中心分機設備。