简要说明交换机,路由器的工作原理及它们之间的区别?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-07
简要说明交换机,路由器的工作原理及它们之间的区别?

交换机是属于二层设备,就是只能根据MAC地址去转发数据,交换机里面都有个MAC地址表,
电脑发送数据,交换机就学习源MAC地址,根据目标MAC地址然后进行转发数据,电脑开始连接交换机的时候,都会发送自己二层广播,把自己的广播地址发给交换机的。
路由器是属于三层设备,是根据IP地址转发数据的,他里面也有个路由表,IP地址表,同一个网段的数据不要出网关,外网的数据它就交给下一条设备。

交换机工作在2层,也就是使用的是mac来转发数据帧
路由器工作在三层,使用ip地址来转发数据帧。
路由器(Router),是连接网络中各种不同设备,它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号。

路由器是互联网络的枢纽,目前路由器已经广泛应用于各行各业,各种不同档次的产品已成为实现互联网互联互通业务的主力军。
那交换机和路由器有什么区别呢?
两者都是连接互联网的设备,它们之间主要区别就是,交换机发生在网络的第二层数据链路层,而路由器发生在第三层网络层。这个区别是两者各自工作方式的根本区别。路由器可以根据IP地址寻找下一个设备,可以处理TCPIP协议,而上一篇我们讲过交换机是根据MAC地址寻址的。

交换机是分配网络数据,路由器可以给网络分配IP地址,分配给你地址而且可以随时通过地址过来找到你。

路由器可以在不同时间内把一个IP分配给多台主机使用。交换机是通过MAC地址和识别各个不同的主机。

路由器的工作原理是怎么样的呢?前面我们知道了交换机有MAC地址表,自动生成自动学习,同样的,路由器也有个路由表,会自己学习、生成、维护路由表。

我们举一个简单的例子,只要能看懂就可以了,不上图了:

1,主机A准备发数据给主机B。

2,A将B的IP地址连同数据一起,以数据包形式发送给路由器R1。

3,路由器R1收到数据包后,先从数据中读取到B的IP地址,然后根据路径表计算发往B的最优路径。

4,比如路径为:R1->R2->R5->B;并将数据包发往路由器R2。

5,路由器2重复路由器1的工作,并将数据包转发给路由器5。

6,路由器5同样取出目的地址,发现目的地址就在自己的网段上,于是将该数据包直接交给主机B。

7,主机B收到主机A的信息,一次完整的通信宣告结束。

首先说HUB,也就是集线器。它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。而交换机(又名交换式集线器)作用与集线器大体相同。但是两者在性能上有区别:集线器采用的式共享带宽的工作方式,而交换机是独享带宽。这样在机器很多或数据量很大时,两者将会有比较明显的。而路由器与以上两者有明显区别,它的作用在于连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的路径 ,可以说一般情况下个人用户需求不大。路由器是产生于交换机之后,就像交换机产生于集线器之后,所以路由器与交换机也有一定联系,并不是完全独立的两种设备。路由器主要克服了交换机不能路由转发数据包的不足。总的来说,路由器与交换机的主要区别体现在以下几个方面:(1)工作层次不同最初的的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层,也就是第二层,而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层(数据链路层),所以它的工作原理比较简单,而路由器工作在OSI的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策。(2)数据转发所依据的对象不同交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的,描述的是设备所在的网络,有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的,由网卡生产商来分配的,而且已经固化到了网卡中去,一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。(3)传统的交换机只能分割冲突域,不能分割广播域;而路由器可以分割广播域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,在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域,广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能,也可以分割广播域,但是各子广播域之间是不能通信交流的,它们之间的交流仍然需要路由器。(4)路由器提供了防火墙的服务路由器仅仅转发特定地址的数据包,不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送,从而可以防止广播风暴。交换机一般用于LAN-WAN的连接,交换机归于网桥,是数据链路层的设备,有些交换机也可实现第三层的交换。 路由器用于WAN-WAN之间的连接,可以解决异性网络之间转发分组,作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组,然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络,并采用不同协议。相比较而言,路由器的功能较交换机要强大,但速度相对也慢,价格昂贵,第三层交换机既有交换机线速转发报文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以广泛应用。目前个人比较多宽带接入方式就是ADSL,因此笔者就ADSL的接入来简单的说明一下。现在购买的ADSL猫大多具有路由功能(很多的时候厂家在出厂时将路由功能屏蔽了,因为电信安装时大多是不启用路由功能的,启用DHCP。打开ADSL的路由功能),如果个人上网或少数几台通过ADSL本身就可以了,如果电脑比较多你只需要再购买一个或多个集线器或者交换机。考虑到如今集线器与交换机的 价格相差十分小,不是特殊的原因,请购买一个交换机。不必去追求高价,因为如今产品同质化十分严重,我最便宜的交换机现在没有任 何问题。给你一个参考报价,建议你购买一个8口的,以满足扩充需求,一般的价格100元左右。接上交换机,所有电脑再接到交换机上就行了。余下所要做的事情就只有把各个机器的网线插入交换机的接口,将猫的网线插入uplink接口。然后设置路由功能,DHCP等, 就可以共享上网了。

集线器-------集线器也叫Hub,工作在物理层(最底层),没有相匹配的软件系统,是纯硬件设备。集线器主要用来连接计算机等网络终端。

集线器为共享式带宽,连接在集线器上的任何一个设备发送数据时,其他所有设备必须等待,此设备享有全部带宽,通讯完毕,再由其他设备使用带宽。正因此,集线器连接了一个冲突域的网络。所有设备相互交替使用,就好象大家一起过一根独木桥一样。

集线器不能判断数据包的目的地和类型,所以如果是广播数据包也依然转发,而且所有设备发出数据以广播方式发送到每个接口,这样集线器也连接了一个广播域的网络。

交换机-------交换机Switch,工作在数据链路层(第二层),稍微高端一点的交换机都有一个操作系统来支持。和集线器一样主要用于连接计算机等网络终端设备。

交换机比集线器更加先进,允许连接在交换机上的设备并行通讯,好比高速公路上的汽车并行行使一般,设备间通讯不会再发生冲突,因此交换机打破了冲突域,交换机每个接口是一个冲突域,不会与其他接口发生通讯冲突。

并且有系统的交换机可以记录MAC地址表,发送的数据不会再以广播方式发送到每个接口,而是直接到达目的接口,节省了接口带宽。但是交换机和集线器一样不能判断广播数据包,会把广播发送到全部接口,所以交换机和集线器一样连接了一个广播域网络。

高端一点的交换机不仅可以记录MAC地址表,还可以划分VLAN(虚拟局域网)来隔离广播,但是VLAN间也同样不能通讯。要使VLAN间能够通讯,必须有三层设备介入。

路由器-------路由器Router,工作在网络层(第三层),所有的路由器都有自己的操作系统来维持,并且需要人员调试,否则不能工作。路由器没有那么多接口,主要用来进行网络与网络的连接。

简单的说路由器把数据从一个网络发送到另一个网络,这个过程就叫路由。路由器不仅能像交换机一样隔离冲突域,而且还能检测广播数据包,并丢弃广播包来隔离广播域,有效的扩大了网络的规模。

在路由器中记录着路由表,路由器以此来转发数据,以实现网络间的通讯。路由器的介入可以使交换机划分的VLAN实现互相通讯。

总结:

集线器:纯硬件、用于连接网络终端、不能打破冲突域和广播域。

交换机:拥有软件系统、用于连接网络终端、能够打破冲突域,但是不能分割广播域。

路由器:拥有软件系统、用于连接网络、可以打破冲突域也可以分割广播域,是连接大型网络的比备设备

有以下几点不同:
一是层不同:路由器在OSI的第三层--网络层,而交换机在第二层--数据链路层;
二是表不同:路由器有一张路由器表,而交换机有一张桥表;
三是功能不同:路由器是不同网段之间的连接设备,主要有路由选择、拥塞控制、存储转发功能;;交换机只有扩展延伸同一网络更多终端的作用。
四是协议不同:路由器用的协议多与软件有关,交换机所用协议多与硬件接口有关。
五是作用地址不同:路由器针对的地址是IP地址,可以用静态分配和动态分配,是变化的;而交换机作用地址是MAC地址,这是设备厂商出厂时就固化在设备中的,只能有一个,不能变化。

交换机是2层设备,路由是3层,交换机基于MAC地址表转发,路由基于路由表,交换机硬件转发,路由是软件,交换机用于以太网,可以理解为局域网,路由用于互联网`交换机的背板矩阵使每两个端口之间的通信都可达线速,路由上可运行多种路由协议,使路由可以选择最优路径,简单点说差不多了`

交换机可以隔离冲突域,不可以隔离广播域路由器可以隔离冲突域和广播域,减少不必要的带宽浪费

  • 试论述交换机和路由器的工作过程。
    答:2、三层交换机 三层交换技术就是将路由技术与交换技术合二为一的技术。在对第一个数据流进行路由后,它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表,当同样的数据流再次通过时,将根据此表直接从二层通过而不是再次路由,从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟,提高了数据包转发的效率。路由器:路由...
  • 计算机网络,简述路由器和交换机的工作原理,要的是简述哦
    答:1:路由器与交换机,本质上,一个是三层设备,一个是二层设备。路由器是三层,交换机是二层。2:所谓三层,就是路由器数据交换的时候,需要携带IP头,根据IP地址来进行寻找转发路径。而交换机,数据交换的时候,根据二层MAC地址来转发的。3:路由器本质上是起到连接网络的作用,连接一个网络跟另一个...
  • 交换机,路由器的工作原理及它们之间的区别是什么?
    答:高端一点的交换机不仅可以记录MAC地址表,还可以划分VLAN(虚拟局域网)来隔离广播,但是VLAN间也同样不能通讯。要使VLAN间能够通讯,必须有三层设备介入。 路由器---路由器Router,工作在网络层(第三层),所有的路由器都有自己的操作系统来维持,并且需要人员调试,否则不能工作。路由器没有那么多接口...
  • 简要说明交换机,路由器的工作原理及它们之间的区别?
    答:由于交换机工作在OSI的第二层(数据链路层),所以它的工作原理比较简单,而路由器工作在OSI的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策。(2)数据转发所依据的对象不同交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号(...
  • 交换机和路由器在原理,应用方面的区别?
    答:由于交换机根据所传递信息包的目的地址,将每一信息包独立地从源端口送至目的端口,而不会向所有端口发送,避免了和其它端口发生冲突,因此,交换机可以同时互不影响的传送这些信息包,并防止传输冲突,提高了网络的实际吞吐量。路由器的内存为记录路由器基本信息的。路由器工作原理:传统地,路由器工作于...
  • 交换机和路由器的工作原理,要通俗易懂的。。。谢谢!!!
    答:当两个不同结构的网络需要互连时,也可以通过路由器来实现。路由器可以使两个相似或不同体系结构的局域网段连接到一起,以构成一个更大的局域网或一个广域网。路由器是工作在不同网络之间的,也就是内网和外网间的设备,而交换机是工作在同一个网络间的设备,比如说局域网!区别是:路由器具有路由...
  • 关于交换机与路由器的工作原理
    答:2 交换机和路由器 “交换”是今天网络里出现频率最高的一个词,从桥接到路由到ATM直至电话系统,无论何种场合都可将其套用,搞不清到底什么才是真正的交换。其实交换一词最早出现于电话系统,特指实现两个不同电话机之间话音信号的交换,完成该工作的设备就是电话交换机。所以从本意上来讲,交换只是一...
  • 交换机与路由器之间的工作原理与区别和关系概述
    答:交换机是分配网络数据,路由器可以给网络分配IP地址,分配给你地址而且可以随时通过地址过来找到你。路由器可以在不同时间内把一个IP分配给多台主机使用。交换机是通过MAC地址和识别各个不同的主机。路由器的工作原理是怎么样的呢?前面我们知道了交换机有MAC地址表,自动生成自动学习,同样的,路由器也有...
  • 求交换机工作原理?和普通路由器区别是什么?
    答:1、工作层次不同:最初的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层(第二层),而路由器一开始设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层(数据链路层),所以它的工作原理比较简单,而路由器工作在OSI的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策...