相信有很多人在學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的過程中，都會對路由器與交換機的區(qū)別與聯(lián)系感到疑惑不解，因為這兩臺設(shè)備的功能看起來似乎一樣。然而，其實路由器與交換機大有不同，下面是我對此的一些理解，希望能夠幫助到你！

它們在哪里工作？

根據(jù) OSI模型的網(wǎng)絡(luò)體系劃分，自底向上，路由器 工作在第三層（網(wǎng)絡(luò)層），而我們常說的交換機 工作在第二層（鏈路層）（目前有更加高級的三層交換機，四層交換機，甚至還有七層交換機）

圖1 OSI所處層次

它們怎么工作？

它們的主要工作如下：

路由器：尋址，轉(zhuǎn)發(fā)（依靠 IP 地址）

交換機：過濾，轉(zhuǎn)發(fā)（依靠 MAC 地址）

我們可以看出這兩者的主要工作就是轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，但是不同之處是，依靠的地址不同，這是一個根本區(qū)別！

路由器內(nèi)有一份路由表，里面有它的尋址信息（就像是一張地圖），它收到網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)報后，會根據(jù)路由表和選路算法將數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)到下一站（可能是路由器、交換機、目的主機）

交換機內(nèi)有一張MAC表，里面存放著和它相連的所有設(shè)備的MAC地址，它會根據(jù)收到的數(shù)據(jù)幀的首部信息內(nèi)的目的MAC地址在自己的表中查找，如果有就轉(zhuǎn)發(fā)，如果沒有就放棄

我們來看一個網(wǎng)絡(luò)拓撲圖例子：

圖2 網(wǎng)絡(luò)拓撲

通過拓撲圖我們應(yīng)該知道：

每一個路由器與其之下連接的設(shè)備，其實構(gòu)成一個局域網(wǎng)

交換機工作在路由器之下，就是也就是交換機工作在局域網(wǎng)內(nèi)

交換機用于局域網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)

路由器用于連接局域網(wǎng)和外網(wǎng)

舉個例子：

我們每個人相當(dāng)于主機，路由器相當(dāng)于快遞員，宿管大爺相當(dāng)于交換機，學(xué)校是一個局域網(wǎng)

快遞員根據(jù)學(xué)校地址（IP）把包裹送到學(xué)校，再根據(jù)公寓號（子網(wǎng)IP）把快遞交給這個公寓的宿管大爺，宿管大爺根據(jù)你的名字（MAC）交給你

它們兩個可不可以少一個？

交換機在局域網(wǎng)內(nèi)工作，它根據(jù) MAC 地址轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，如果沒有了路由器在網(wǎng)絡(luò)層尋址，那么我們的數(shù)據(jù)就不能發(fā)送到其他網(wǎng)絡(luò)終端上去了

路由器內(nèi)集成了交換機的功能，主機與路由器相連也可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，但是不足之處是：

可擴展的接口不如交換機多

交換機通常由硬件加速轉(zhuǎn)發(fā)，路由器主要靠軟件尋址，速度慢

實際網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程

通過一個實際網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的過程，我們可以更好的理解路由器與交換機的區(qū)別所在

假設(shè)你使用電腦訪問www.baidu.com

過程大致如下：

圖3 過程

你的電腦先在應(yīng)用層打包一個 HTTP報文，然后在傳輸層在打包成 TCP報文，然后再根據(jù) DNS 查到的 IP 在網(wǎng)絡(luò)層打包成 IP數(shù)據(jù)報，然后在通過鏈路層打包成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，發(fā)送給你的交換機：

圖4

你的交換機收到后，重新包裝數(shù)據(jù)幀，再發(fā)送給你的路由器：

圖5

你的路由器利用 NAT，將 IP 改為自己的對外的 IP，再根據(jù)路由表選擇一條合適的路徑：

在接下來的過程中，每個節(jié)點都只改變 MAC 地址，然后在網(wǎng)絡(luò)中一路向著目的地發(fā)送