交换机与路由器组网之图解完整版5页word！说到交换机和路由器有的则根本搞不清楚它们各自到底有什么用，而有的则是弄不清

　　它们之间的到底有什么区别，特别是在各媒体大肆宣扬三层交换机的“路由”功能的背景

　　下。其实说到这里，我自己也不得不承认，现在交换机与路由器区别是越来越模糊了，它

　　不仅三层交换机具有了部分原来独属于路由器的“路由”功能，而且现在宽带和高端

　　企业级路由器中也开始兼备交换机的“交换”功能了。可谓是相互渗透，于是有人就预言，

　　因为现在从技术上看，实现这一目标根本没有太大难度，同时对用户来说也是迫切需

　　求的。一方面可以简化网络结构，另一方面用户不必购买两种价格那么昂贵的设备，何乐

　　而不为呢?但就目前来说，它们之间还是存在着较大区别的，当然这不仅体现在技术理论上，

　　更主要体现在应用上。本文就要全面向大家解读交换机与路由器在应用的主要区别。

　　我们知道，交换机的最基本功能和应用就是集中连接网络设备，所有的网络设备(如服

　　务器、工作站、PC机、笔记本电脑、路由器、防火墙、网络打印机等)，只要交换机的端

　　口支持相应设备的端口类型都可以直接连接在交换机的端口，共同构成星形网络。基本网络

　　结构如图1所示。在星形连接中，交换机的各端口连接设备都彼此平等，可以相互访问(除

　　非做了限制)，而不是像许多刚涉入网管行列的朋友那样，认为连接在交换机的服务器是最

　　上图所示的仅是一个最基本的星形以太网架构，实际的星形企业网络比这可能要复杂

　　许多。这复杂性不仅表现在网络设备如何高档，配置如何复杂，更重要的是表现在网络交

　　换层次比较复杂。企业网络中的路由器和防火墙通常只需配备一个，但交换机通常不会只是

　　一个(除了只有20个用户左右的小型网络)。如果用户数比较多，如上百个，甚至上千个，

　　就必须依靠交换机的级联或者堆栈扩展连接了。但级联技术和堆栈技术也有所不同，它们的

　　交换机级联就是交换机与交换机之间通过交换端口进行扩展，这样一方面解决了单一

　　交换机端口数不足的问题，另一方面也解决离机房较远距离的客户端和网络设备的连接。

　　因为单段交换双绞以太网电缆可达到了100米，每级联一个交换机就可扩展100米的距离。

　　但这也不是说可以任意级联，因为线路过长，一方面信号在线路上的衰减也较多，另一方

　　面，毕竟下级交换机还是共享上级交换机的一个端口可用带宽，层次越多，最终的客户端可

　　用带宽也就越低(尽管你可能用的是百兆交换机)，这样对网络的连接性能影响非常大，所

　　以从实角度来看，建议最多部署三级交换机，那就是核心交换机-二级交换机-三级交换机。

　　这里的三级并不是说只能允许最多三台交换机，而是从层次上讲只能三个层次。连接

　　在同一交换机上不同端口的交换机都属于同一层次，所以每个层次又能允许几个，甚至几

　　十个交换机级联。层级联所用端口可以是专门的UpLink端口，也可以是普通的交换端口。

　　有些交换机配有专门的级联(UpLink)端口，但有些却没有。如果有专门的级联端口，则最

　　好利用，因为它的带宽通常比普通交换端口宽，可进一步确保下级交换机的带宽。如果没有

　　注意它们之间不仅所用端口不同，所采用的电缆也不一样:采用级联端口进行的级联，

　　需采用普通直通线;而采用普通端口进行的级联电缆为交叉电缆，就像两台主机对连一样。

　　至于交换机的堆栈，就不是所有交换机都可以的，而是要具有堆栈模块的。交换机的

　　堆栈不是通过交换端口进行的，而是通过专门的背板堆栈模块，采用专门的堆栈电缆进行

　　的连接。而且要注意的是，因为交换机堆栈通常是放在同一位置，连接电缆也较短，所以交

　　同时，交换机堆栈还可提高各实际使用的交换机端口可用带宽，因为它是把堆栈在一

　　起的交换机的背板带宽聚集在一起，这样交换机堆栈的总背板带就是几台堆栈交换机的背

　　板带宽之和。背板带宽提高后，如果交换机的每个端口都用上了，这一优势就不是很明显(也

　　是有效果的，因为不可能每时每刻每个端口都同时通信)，但如果有交换机端口空余，效果

　　交换机的堆栈连接端口通常是又排D形插孔的，一个交换机有两个这样的端口，分别

　　标有“UP”和“DOWN”字样(如上图所示)，表示对应用于向上和向上堆栈连接的，不能接错。

　　前面我们介绍到，三层交换机也具有一定的“路由”功能，可以实现不同子网的连接。

　　但要注意的是，它的路由功能相对路由器来说还是要弱许多的。三层交换机的路由功能只

　　能用于同一类型的网络互联，而且通常只是局域网子网之间的互联，并不能把局域网与广域

　　网，或者互联网连接起来，因为三层交换机所支持的路由协议非常有限，毕竟这不是它的

　　我们知道，在局域网上， 傲世皇朝招商主管，二层的交换机通过源MAC地址来标识数据包的发送者，根据

　　目的MAC地址来转发数据包。对于一个目的地址不在本局域网上的数据包，二层交换机不

　　可能直接把它送到目的地，需要通过路由设备(比如传统的路由器)来转发，这时就要把交

　　换机连接到路由设备上。如果把交换机的缺省网关设置为路由设备的IP地址，交换机会把

　　路由设备检查数据包的目的地址和自己的路由表，如果在路由表中找到转发路径，路

　　由设备把该数据包转发到其它的网段上，否则，丢弃该数据包。专用路由器昂贵、复杂、

　　速度慢、易成为网络瓶颈，因为它要分析所有的广播包并转发其中的一部分，还要和其它的

　　路由器交换路由信息，而且这些处理过程都是由CPU 来处理的(不是专用的ASIC )。

　　第三层交换机既能像二层交换机那样通过MAC 地址来标识转发数据包，也能像传统路

　　由器那样在两个网段之间进行路由转发。传统路由器采用软件来维护路由表，而三层交换机

　　是通过专用的ASIC 芯片来处理 路由转发的。与传统路由器相比，第三层交换机的路由速度

　　大家都知道，路由器可以连接企业局域网和广域网(如因特网)，但却忽略了一路由器

　　的另一个应用，那就是它的局域网连接功能。路由器的广域网连接可参见拓扑图图和三层交

　　路由器的作用因不同的路由器类型而定，我们常说的路由器通常是指边界路由器，就

　　是位于不同类型网络的边界，如拓扑图图和三层交换机的路由连接图所示。还有 一种路由

　　器，它设计的目的就不是用于不同类型网络的连接，而是用于同为局域网的不同局域网或不

　　同子网之间的连接，这就是“中间节点路由器”。它的网络结构 如下图所示。它与三层交

　　“边界路由器”处于网络边界的边缘或末端，用于不同网络路由器的连接，这也是目

　　前大多数路由器的类型。如前面介绍的互联网接入路由器和后面要介绍的VPN 路由器都属

　　于边界路由器。这类路由器所支持的网络协议和路由协议比较广，背板带宽非常高，具有较

　　而“中间节点路由器”则处于局域网的内部，通常用于连接不同局域网，起到一个数

　　据转发的桥梁作用。中间节点路由器更注重MAC 地址的记忆能，要求较大的缓 存。因为所

　　连接的网络基本上是局域网，所以所支持的网络协议比较单一，背板带宽也较小，这些都是

　　它与三层交换机的路由功能相比，在路由功能上肯定比三层交换机的强，但在局域网

　　这种数据交换频繁的网络中，采用中间节点路由器来进行局域网的连接，网络性 能可能会

　　受到一定影响。总的来说，如果所连接的局域网或子网较多、网络互访不是很频繁、路由较

　　复杂的环境中，最好采用中间节点路由器连接方案。但在少数子网连接、网络间互访频繁的

　　环境中，最好还是采用三层交换机连接方式。而且还可节省设备投资，因为三层交换机不仅

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