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工业以太网交换机与路由器有什么区别

供稿:中国工控网 2016/8/12 9:08:10

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  在osi七层模型上来分析,交换机在第二层工作,路由器在第三层上工作。但是随着技术的发展,一些交换机集成了一些第三层的路由功能,被称为第三层交换机,下面分析一下标准的交换机和路由器的不同点:

  ·用最简单的话说,交换机查找某一台电脑的方式是通过查找mac地址,就是通过你网卡上固有的一个唯一识别编号来进行查找的

  ·路由器查找一台电脑则是通过ip地址,就是先对你的电脑进行编号,发送给你一个ip,然后通过这个ip来识别你也就是说,处在第2层的交换机工作时不设计到协议与网络地址(ip)分配

  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,交换只是一种技术概念,即完成信号由设备入口到出口的转发。因此,只要是和符合该定义的所有设备都可被称为交换设备。由此可见,“交换”是一个涵义广泛的词语,当它被用来描述数据网络第二层的设备时,实际指的是一个桥接设备;而当它被用来描述数据网络第三层的设备时,又指的是一个路由设备。 我们经常说到的以太网交换机实际是一个基于网桥技术的多端口第二层网络设备,它为数据帧从一个端口到另一个任意端口的转发提供了低时延、低开销的通路。

  而路由器是OSI协议模型的网络层中的分组交换设备(或网络层中继设备),路由器的基本功能是把数据(IP报文)传送到正确的网络,包括:

  1.IP数据报的转发,包括数据报的寻径和传送;

  2.子网隔离,抑制广播风暴;

  3.维护路由表,并与其他路由器交换路由信息,这是IP报文转发的基础。

  4.IP数据报的差错处理及简单的拥塞控制;

  5.实现对IP数据报的过滤和记帐。

  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。



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