交换机（switch）、路由器（router）和集线器（hub）的区别
交换机（switch）、路由器（router）和集线器（hub）的区别
交换机 (switch)、路由器 (router) 和集线器 (hub) 的区别
1. 交换机 (switch) 与路由器 (router)
1.1. 交换机与路由器接线⽰意图
羊杂汤路由器是交换机的上⼀层级。数据通过⾼层⽹络传送过来，按照 IP 地址到所在，经过路由器解包发给交换机，交换机最终按照 MAC 地址到设备，并把数据送达。
medium access control，MAC：介质访问控制
以太⽹交换机
1.2. IP 地址
路由器可以把⼀个 IP 分配给多个主机使⽤，这些主机对外只表现出⼀个 IP。
交换机可以把多个主机连起来，这些主机对外各有各的 IP。
1.3. 连接对象
路由器可以提供防⽕墙，交换机不提供该功能。
集线器、交换机都是做端⼝扩展的，就是扩⼤局域⽹ (通常是以太⽹) 的接⼊点，可以让局域⽹连接更多的电脑。
路由器⽤于⽹间连接，连接不同的⽹络。路由器提供防⽕墙的服务，仅仅转发特定地址的数据包，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，可以防⽌⼴播风暴。
1.4. ⼴域⽹与局域⽹
路由器相当于邮局，将信投递到收件⼈地址，任务完成。但是信邮到了宿舍楼，⽽这个地址不是⼀个⼈专享的，所以楼管阿姨还要负责把信给到你⼿⾥，他不会关⼼收件⼈地址，只看收件⼈姓名，打个内线电话叫你来取信。如果没有邮局，没法向世界各地发信，也没法从楼外的收信。因为楼管阿姨的存在，仍然可以通过她与同宿舍楼的好友书信往来。邮局构成的系统，就是⼴域⽹，⽽你的宿舍楼，就是局域⽹，构建局域⽹是不需要路由器的。
交换机可以使连接它的多台电脑组成局域⽹，如果有代理服务器的话还可以实现上⽹功能，⽽且局域⽹所有电脑是共享它的带宽速率。交换机没有路由器的⾃动识别数据包发送和到达地址的功能。路由器可以⾃动识别数据包发送和到达的地址，路由器相当于马路上的警察，负责交通疏导和指路的。
路由器可以分割⼴播域，⼴播数据不会穿过路由器。交换机则⽆法分割，只能区分冲突域，会导致通信拥堵和安全漏洞。
路由器产⽣在交换机之后，主要克服了交换机不能路由数据的缺点，交换机产⽣在集线器之后。交换机⽐路由器更简单，路由器⽐交换器能获取更多信息。
⼀些交换机具备路由器的功能，被称为 3 层交换机。路由器的功能较交换机要强⼤，但是速度也较慢，价格昂贵，3 层交换机既有交换机的线性转发报⽂的能⼒，⼜有路由器的良好的路由功能。
由交换机连接的⽹段属于同⼀个⼴播域，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。
1.5. 寻址
路由器在⽹络层，路由器根据 IP 地址寻址，路由器可以处理 TCP/IP 协议，交换机不可以。交换机在中继层，交换机根据 MAC 地址寻址(每个设备唯⼀的物理地址来寻址)。交换机寻物理地址，路由器寻软件地址。
⽹络层级细分为七层，路由器是在第三层⽹络层，交换机是在第⼆层数据链路层，⼿机、电脑等设备都是第⼀层物理层。
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。
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路由器内有⼀份路由表，⾥⾯有它的寻址信息。它收到⽹络层的数据报后，会根据路由表和选路算法将数据报转发到下⼀站 (可能是路由器、交换机、⽬的主机)。
交换机内有⼀张 MAC 表，⾥⾯存放着和它相连的所有设备的 MAC 地址，它会根据收到的数据帧的⾸部信息内的⽬的 MAC 地址在⾃⼰的表中查。如果有就转发，如果没有就放弃
路由器可以在不同时间内把⼀个 IP 分配给多台主机使⽤。交换机是通过 MAC 地址和识别各个不同的主机。
十一月你好文字图片交换机有 MAC 地址表，⾃动⽣成⾃动学习。路由器有路由表，会⾃⼰学习、⽣成、维护路由表。
1.6. 功能
路由器可以给局域⽹⾃动分配 IP，虚拟拨号。交换机只是⽤来分配⽹络数据的。
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路由器的路由功能更多的体现在不同类型⽹络之间的互联上 (局域⽹与⼴域⽹之间的连接、不同协议的⽹络之间的连接等)，因此路由器主要⽤于不同类型的⽹络之间。解决好各种复杂路由路径⽹络的连接就是它的最终⽬的。路由器的路由功能通常⾮常强⼤，不仅适⽤于同种协议的局域⽹间，更适⽤于不同协议的局域⽹与⼴域⽹间。
⼀般家庭设备少，数据传输也不⼤，所以专为家庭设计的路由器包含了交换机分配 MAC 地址功能，等于是合⼆为⼀。路由器含有 WiFi 功能，这是交换机所不具备的。
路由器可以当交换机使⽤，但交换机却不能当路由器。交换机是⼀根⽹线上⽹，⼤家分别拨号，各⾃使⽤⾃⼰的宽带，互相不影响。⽽路由器⽐交换机多了⼀个虚拟拨号功能，通过同⼀台路由器上⽹的电脑是共⽤⼀个宽带账号，上⽹相互影响。
⽹络交换机能为⼦⽹络提供更多的连接端⼝，以便连接更多的计算机。路由器是连接因特⽹中各局域⽹、⼴域⽹的设备，它会根据信道的情况⾃动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。路由器是互联⽹络的枢纽交通警察。
交换机是分配⽹络数据，路由器可以给⽹络分配 IP 地址，分配给你地址⽽且可以随时通过地址过来到你。
路由器内集成了交换机的功能，主机与路由器相连也可以实现数据转发。
去皱化妆品(1) 路由器可扩展的接⼝不如交换机多。
(2) 交换机通常由硬件加速转发，路由器主要靠软件寻址，速度慢。
路由器 (router) 是连接因特⽹中各局域⽹、⼴域⽹的设备。在路由器中记录着路由表，它会根据信道的情况⾃动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。发⽣在⽹络层。
交换机 (switch) 是⼀种⽤于电 (光) 信号转发的⽹络设备。它可以为接⼊交换机的任意两个⽹络节点提供独享的电信号通路，把传输的信息送到符合要求的相应路由上。发⽣在数据链路层。
集线器 (hub) 是指将多条以太⽹双绞线或光纤集合连接在同⼀段物理介质下的设备。发⽣在物理层。
感谢老师最朴实一段话路由器是连接不同的⽹段的，负责将局域⽹连接到⼴域⽹和互联⽹中，并到⽹络中数据传输最合适的路径。通过同⼀个路由器上⽹共⽤⼀个宽带，上⽹会相互影响。
路由器专管⼊⽹，交换机只管配送，路由就是给你路让你上⽹的，交换机只负责开门，交换机上⾯要没有路由是上不了⽹的。
2. 交换机 (switch) 与集线器 (hub)
交换机⼜称交换式集线器，两者相似，都是基于 MAC 识别的，但是⼜有本质上的区别。
集线器⼯作时，如果局域⽹中的⼀台电脑要发送消息，则局域⽹内的所有电脑都可以接收到这个消息，安全性较差。⽽且每⼀次只能有⼀个发送，只有这个发送完毕其他电脑才能再发送，这称为半双⼯模式。⽽交换机有记忆功能，它能根据相应的 MAC 地址直接有⽬的的发送到⽬标电脑。但是如果向⼀台新的电脑发送消息，那么传输⽅式也将是⼴播，只有到这台电脑，并记住它的 MAC 地址后，以后才能直接发送给它。通过交换机连接的电脑可以同时发送消息互不影响，就像我们平时打电话⼀样，这称为全双⼯模式，传输速率⽐集线器⼤⼤提⾼。
通过集线器，所有的电脑都共享⼀个宽带。如果宽带是 100M，有 5 台电脑，则每台电脑只有 20M。如果通过交换机，则所有的电脑都是100M。
References

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