隨著社會的發展，許多家庭都有兩臺或幾臺電腦。為了實現計算機對互聯網的共同訪問，路由器和交換機逐漸被更多的人所認識。但是，由于家用路由器和交換機從外部看起來很相似，許多人不知道路由器和交換機的區別及其各自的功能。今天邊肖將和你一起分析它。

1.路由器的功能和特點

路由器作為網絡互聯的關鍵設備，隨著互聯網和網絡產業的發展而發展。顧名思義，這種設備最重要的功能就是為網絡中的IP報文找到一條合適的路徑進行“路由”，也就是將它們轉發到合適的方向。其本質是完成TCP/IP協議族中IP層提供的無連接、盡力而為的數據報傳遞服務。

如圖所示，PCA和PCB位于兩個網段，所以PCA和PCB之間的通信必須依靠路由器等網絡中轉設備。首先，考察PCA向PCB發送消息時沿途經過的路由器的作用。

首先，PCA會判斷IP報文的目的地址，所有需要到達其他網段的報文都會被轉發到其默認網關。在這種情況下，PCA的默認網關設置為RTA。為了完成轉發任務，RTA會檢查IP報文的目的地址，找到與RTA維護的路由轉發信息相匹配的條目，然后知道哪個接口應該把報文轉發給哪個下一跳路由器。在本例中，假設RTA通過路由轉發將消息發送到RTB。類似地，RTB通過路由查找向RTE發送消息。RTE將消息發送到PCB，因為它根據IP消息的目的地址判斷PCB位于其直接連接的網絡上。

在上圖中，路由器之間的連接可以是相同的鏈路類型，也可以是完全不同的鏈路類型。例如，對于RTD，一端使用時分復用的串行鏈路，另一端使用共享介質同時連接RTE和PCB。因此，路由器的第二個重要作用是連接“異構”網絡。

最后，路由器依靠自己的路由信息進行報文轉發，可以手動橫向配置，但更常見的情況是路由器自動交換路由信息，以適應網絡的動態變化和擴展的要求。所以路由器的另一個重要作用就是交換路由等控制信息，計算出最多路徑。

了解了路由器的作用，就更容易理解路由器的特性。路由器主要包括以下特征：

(1)根據OSI參考模型，路由器主要工作在物理層、數據鏈路層和網絡層。當然，為了實現一些管理功能，比如路由器本身也可以作為FTP的服務器端，所以路由器也要實現傳輸層和使用層的一些功能。然而，從網絡互連設備的角度來看，提供物理層、數據鏈路層和網絡層的功能是路由器的基本特征。

(2)路由器接口類型豐富，可以用來連接不同類型的“異構”網絡。參考第一個特征，也可以看出路由器應該支持豐富的物理層和數據鏈路層的協議和標準。

(3)路由器依靠路由轉發信息轉發IP報文，這是IP層和路由器的核心功能。

(4)為了形成路由表和轉發表，路由器之間要交換路由等協議控制信息。這種信息交換是通過路由協議實現的，所以路由器通常支持一種或多種路由協議。

2.開關的功能和特性

從功能上看，交換機的主要功能是連接多個以太網物理段，隔離沖突域，通過橋接和交換提高局域網的性能，擴大局域網的范圍。

如圖所示，PCA、PCB、PCC、PCD和交換機SWA、SWB在同一個局域網內。因此，SWA和SWB的核心功能是通過橋接和交換來擴展局域網。

從數據轉發機制來看，交換機使用MAC地址信息進行轉發。

假設PCB和PCC是要通信的，因為是同一個網絡，PCB先根據PCC的二層地址(也就是MAC地址)信息把信息封裝成一個以太網幀，通過自己的網絡接口發出去，那么SWA就會收到這個幀。與路由器不同，SWA不依賴第3層目的地的IP地址，而是依賴第2層的MAC地址來決定如何轉發消息。SWA在MAC地址表中搜索與報文的目的MAC地址相匹配的條目，從而知道該報文應該從連接到SWB的端口轉發；如果沒有匹配項，則該消息將被廣播到除接收該消息的端口之外的所有端口。SWB也會這樣做，直到它將消息發送到PCC。

不難發現，PCB不需要知道SWA的存在，SWA也不需要知道SWB的存在，所以這個交換過程是透明的。

到目前為止，從交換機的功能和轉發報文的過程來看，傳統以太網交換機的特點可以概括如下：

(1)主要工作在OSI模型的物理層和數據鏈路層，(二層交換機)不依賴三層地址和網絡信息。

(2)傳統交換機提供以太網局域網之間的橋接和交換，而不是連接不同種類的網絡。

(3)交換機上的數據依賴于交換機學習的MAC地址映射表，而不交換目的地的位置信息。

3.路由器和交換機的發展趨勢

路由器和交換機的發展趨勢體現在以下兩個融合上。

首先，路由器和交換機在功能上慢慢趨同。路由主要體現在第三層(IP)互聯的功能，而交換指的是以太網數據鏈路層的交換。現在，越來越多的路由器開始提供二層以太網交換模塊和功能；第3層交換機不僅提供第2層交換的基本功能，

　　其次，網路設備慢慢融合多種業務功能。在網路使用的驅動下，安全、語音、無線等業務功能逐步被集成到路由器和交換機中。使得傳統的路由交換設備不僅僅完成網絡互連功能，還可以提供一定的增值業務功能。同時，這方面的特征還體現在設備廠商開放一定的接口，以促成廠商在網絡設備上實現一定程度的集成。

　　路由器和交換機有多種分類方式。可以根據設備的功能和性能分為高端、終端和低端路由器或交換機。也可以根據設備所在的網絡位置，分為核心、匯聚、接入路由器或交換機。另外，其他的一些分類方式，如多業務路由器或交換機，則從另一個角度展示了路由器和交換機的用途與發展趨勢。

　　路由器和交換機的區別，交換機主要是實現大家通過一根網線上網，但是大家上網是分別撥號的，各自使用自己的寬帶，大家各自上網沒有影響，哪怕其他人在下載，對自己上網也沒有影響，并且所有使用同一條交換機的電腦都是在同一個局域網內。路由器比交換機多了一個虛擬撥號功能，通過同一臺路由器上網的電腦是共用一個寬帶賬號，大家之間上網是相互影響的，比如一臺電腦在下載，那么同一個路由器上的其他電腦會很明顯的感覺到網速很慢。同一臺路由器上的電腦也是在一個局域網內的。