三層交換機和路由器的區別

2021-03-31 15:46:49 字數 1424 閱讀 9258

三層交換機和路由器都工作在網路的第三層,根據ip位址進行資料報的**(或交換),原理上沒有太大的區別, 這兩個名詞趨向於統一,所謂交換路由器和路由交換機指的是同一樣東西。我們可以認為三層交換機就是乙個多埠的路由器。

但如果從二者的歷史的發展的角度去尋找,我們還是能夠找出一些差別的:

路由器的歷史比較久遠一些,80年代中期思科就推出了業界第一台路由器。路由器的推出是為了解決遠端的、 不同網段的互連互通,所謂「路由」就是根據網路上資料報(如ip packet)的目的位址(如ip位址)查表, 以決定並將該資料報**到通往目的地的「下一跳」。由於路由演算法比較複雜, 早期的路由器一般都是基於cpu以「單跳時鐘」指令計算的方式來處理和**資料報,這種方式**資料報的效率是比較低的。 但我們不要忘了,在當時,遠端廣域的互連互通是第一位的,而需要並用得起路由器的是大企業大機構(如銀行)。一方面, 承載資料的廣域網鏈路速度比較低(低於1個e1=2mbps,如pstn、isdn、ddn、frame relay等),

另一方面當時的應用以unix主機計算為主,所以網路傳輸的速度並不是大問題。

總結起來,傳統的路由器有3個特點:

基於cpu的單步時鐘處理機制

能夠處理複雜的路由演算法和協議

主要用於廣域網的低速資料鏈路

進入90年代,pc機的飛速發展,導致乙太網和tcp/ip協議的迅速崛起和廣泛應用,企業內部網路越來越龐大, inter***已經成為最大的廣域網,企業的遠端互連互通已經越來越從自建(租)的專網轉向inter***。 這些變化直接導致了交換機的出現,路由器的公升級換代,以及路由器和交換機的融合。

總結起來,傳統的交換機有3個特點:

基於asic硬體,線速度交換

工作在網路第二層,主要是乙太網

主要用於區域網的快速資料交換

隨著企業內部網路的進一步擴到,主機增加到成百上千臺,網路第三層的廣播風暴成為了問題(權威的說法: 乙個tcp/ip網段上的主機數量不要超過300臺)。傳統的交換機工作在網路第二層,不能隔離三層的廣播。 乙個的解決辦法是在交換機上做vlan隔離,再將vlan上匯聚到上級路由器上,由路由器實現不同網段(3層網段)之間的路由**。 這就是最初的路由+交換模型,典型的產品是cisco的catalyst 5500路由交換機。路由+交換是乙個過渡產品, 今天的三層交換機在體系結構上已有很大的改觀,路由和交換通過asic充分揉合,第乙個包經過路由演算法確定路徑後, 後續的資料報交由交換引擎實現線速度交換。當然,把所有的路由演算法都固化還很困難, 這就是今天的三層交換機要麼不能100%實現線速交換,要麼只能支援有限的簡單的路由協議的原因。

傳統的路由器隨著inter***的發展也繼續保持其生命力。複雜的協議(如bgp、mpls), 新的功能和應用(如vpn、security)都離不開軟體和cpu的計算,但路由器在體系結構上也進行了非常大的改進, 並融合了越來越多的韌體和asic。

路由和交換的發展透析著it產業軟體和硬體的演變,並將隨著人們對功能和效能的不懈追求而繼續演變下去。

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