路由器能当交换机用吗(交换机和路由器的区别与联系)

2022-09-16 03:37:19 发布:网友投稿
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路由器可以用作交换机吗(交换机和路由器之间的区别和联系)?

相信很多人对路由器和交换机在学习网络过程中的区别和联系感到困惑,因为这两个设备的功能似乎是一样的。然而,事实上,路由器和交换机有很大的不同。下面是我对此的理解,希望对大家有所帮助!

他们在哪里工作?

按照OSI模型的网络架构,从下到上,路由器工作在第三层(网络层),而我们常说的交换机工作在第二层(链路层)(目前比较先进的有三层交换机、四层交换机甚至七层交换机)。

它们是如何工作的?

他们的主要工作如下:

路由器:寻址、转发(取决于IP地址)

交换机:过滤、转发(取决于媒体访问控制地址)

我们可以看到,他们的主要工作是转发数据,但不同的是,他们依赖不同的地址,这是一个根本的区别!

路由器有一个带有寻址信息的路由表(就像地图一样)。从网络层收到数据报后,它会根据路由表和路由算法将数据报转发到下一站(可能是路由器、交换机或目的主机)。

交换机中有一个媒体访问控制表,存储所有连接到它的设备的媒体访问控制地址。它会在自己的表中查找接收到的数据帧的报头信息中的目的MAC地址,如果有就转发,没有就放弃。

让我们看一个网络拓扑图的例子:

从拓扑图中,我们应该知道:

每台路由器及其下面连接的设备实际上构成了一个局域网。

交换机在路由器下工作,也就是说,交换机在局域网中工作。

交换机用于局域网中的资源网络数据转发。

路由器用于连接局域网和外部网络。

例如:

我们每个人相当于一台主机,一台路由器相当于一个快递员,一户人家相当于一台交换机,一所学校相当于一个局域网。

快递员根据学校地址(IP)把包裹送到学校,然后根据公寓号(子网IP)把包裹送到公寓房东那里,房东根据你的名字(MAC)把包裹交给你。

其中一个会失踪吗?

交换机在局域网中工作,局域网根据媒体访问控制地址转发数据。如果网络层没有路由器可以寻址,那么我们的数据就不能发送到其他网络终端。

路由器集成了交换机的功能,主机和路由器之间的连接也可以实现数据资源的转发,但缺点是:

可扩展接口没有交换机多。

交换机通常通过硬件加速,而路由器主要通过软件寻址,速度较慢。

实际网络数据转发过程。

通过实际的网络数据转发过程,我们可以更好地理解路由器和交换机之间的区别。

假设你用电脑去参观www.baidu.com。

流程大致如下:

您的计算机首先在应用层打包一个HTTP消息,然后在传输层打包成一个TCP消息,然后根据DNS找到的IP在网络层打包成一个IP数据报,然后在链路层打包成一个以太网数据帧发送到您的交换机:

交换机收到后,重新打包数据帧并将其发送到路由器:

您的路由器使用NAT(网络地址转换)将您的主机IP(局域网IP)转换为外部网络IP,并且还修改端口号以对外部完全隐藏您的主机,然后根据路由表选择适当的路径进行转发:

在下面的过程中,每个节点只改变媒体访问控制地址,然后一路发送到网络中的目的地。

关于NAT:

NAT是一种网络隐藏技术,通过建立IP地址映射来隐藏内部网络。

其主要功能是:

提高内部网络的安全性。

共享网络地址以减少地址消耗。

实现NAT有三种主要方式:

静态NAT(Basic NAT):网络转换最基本的实现方式,只转换IP地址,建立IP地址的一对一映射,不支持端口转换。

地址端口转换(NAPT):这种方法支持端口映射,允许多台主机共享一个公共IP地址。

端口ad资源网络地址转换(PAT):指改变输出数据包的源端口,进行端口转换,即端口地址转换。

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