链路层交换机和路由器的区别

原文：https://blog.youkuaiyun.com/liebao_han/article/details/52859814       感谢原文作者～

链路层交换机和路由器作为两种最为常见的联网中继设备（联网中继设备是指将联网设备相互连接起来所需要使用到的一些中间设备或中间系统），在网络连接中扮演着非常重要的角色。下图中(a)为链路层交换机，(b)为路由器。

                    

                                                 （a）                                                                                            （b）

那么链路层交换机和路由器之间到底有什么样的区别呢？他们在网络组建方面各自扮演着什么样的角色呢？下面我们一起走进他们的世界，探寻两者之间的区别。

路由器和交换机主要的区别体现在以下几个方面：

1. 外观不同

从外观上看，链路层交换机通常接口比较多，体积也相对较大，而路由器的接口就少得多，体积也要小很多。事实上，图（b）并不是真正的路由器，它只是集成了路由器的功能，除此之外它还有交换机的功能（LAN口就是作为交换机接口来使用的，WAN是用于连接外网的接口，而四根天线则是无线接入点，也就是我们通常所说的wifi和热点）。路由器一般有一个WAN接口和若干个LAN接口，通常将WAN口接外网线或调制解调器，LAN口接内网线或交换机。

2. 工作层次不同

链路层交换机工作在OSI开放式系统互联模型的数据链路层，也就是第二层，而路由器则工作在OSI模型的网络层，就是第三层（中继器、集线器工作在OSI的第一层，即物理层），因此链路层交换机的原理相对简单，一般都是使用硬件电路来实现数据帧的转发，而路由器一般工作在网络层，肩负着网络互联的重任，需要实现更为复杂的协议，具有更加智能的转发决策功能，通常都会在在路由器中跑操作系统，实现复杂的路由算法。因此，与链路层交换机相比，路由器更加偏向于软件实现其功能。

3. 数据的转发对象不同

交换机是根据MAC地址转发数据帧，而路由器则是根据IP地址来转发IP数据报/分组。数据帧是在IP数据包/分组的基础上封装了帧头（源MAC和目的MAC等）和帧尾（CRC校验码）。那有人就想了，数据帧为什么同时要包含MAC地址和IP地址呢，实际上，数据帧中的IP地址决定最终数据包要到达的主机，而MAC地址则是决定下一跳将要将数据传送给哪台设备（路由器或目的主机）。而且，IP地址是软件实现的，可以描述主机所在的网络，而MAC地址是硬件实现的，每一个网卡在出厂的时候都会将全世界唯一的MAC地址固化在网卡的ROM中，因此MAC地址是不可修改的，但是IP地址是可以由网络管理人员配置修改的。

4. 分工不同

链路层交换机主要用于组建局域网，而路由器则主要负责连接外网并寻找网络中最合适数据传输的路径。多台主机可以通过网线连接到交换机，这样局域网就组建好了，之后就可以将数据通过交换机发送给局域网中的其他主机了，如飞秋、极域电子教室等局域网软件就是通过交换机把数据转发给其他主机的，当然像极域电子教室这样的广播软件是利用广播技术让所有的主机都收到数据的。然而，通过交换机组建的局域网是无法访问外网的，这时就需要路由器来为我们打开外面精彩世界的大门了。局域网中的所有主机使用的都是私网IP，这时就必须借助路由器将私网IP转化为公网IP（NAT网络地址转换），这样才能访问外网。

5. 冲突域和广播域

链路层交换机可以分割冲突域，但不能分割广播域，而路由器既能分割冲突域，又能分割广播域。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，在这种情况下会导致广播风暴和安全漏洞问题，而连接在路由器上的网段会被分配不通的广播域，路由器不会转发广播数据。需要说明的是单播的数据包在局域网中会被交换机唯一地送往目标主机，其他主机不会接收到数据，这是区别于原始的集线器的，数据的到达时间由交换机的转发速率决定，但是交换机会将广播数据转发给局域网中的所有主机。

 

最后需要说明的是：路由器一般都具有防火墙功能，能够对一些网络数据包选择性的进行过滤。现在的一些路由器都具备交换机的功能，也有具备路由器功能的交换机，称为三层交换机。相比较而言，路由器的功能较交换机要强大，但是速度也相对较慢，价格较为昂贵，而三层交换机既有交换机的线性转发报文的能力，又有路由器的路由功能，因此得到了广泛的应用。