Fri*_*Kim 4 networking router switch ip
交换机将计算机连接在一起。作为一个例子，我们设置了一个交换机来创建一个网络。当计算机 A 想要与另一台计算机 B 通话时，它会将数据包发送到交换机（它具有接收方的 IP 地址）。如果 IP 地址位于同一子网上，交换机就知道计算机 B 在哪里。否则，它将请求路由到其网关。假设本地网络位于 192.168.0.xxx，子网掩码为 255.255.255.0。对 8.8.8.8 的请求在子网之外，并将请求路由到 ISP（网关）。
假设我们有两个交换机，每个交换机都创建了自己的网络：网络 1 (192.168.0.xxx) 和网络 2 (192.168.1.xxx)。计算机 A (192.168.0.10) 想要与计算机 B (192.168.1.10) 通话。我说我们需要一个路由器来做到这一点是否正确？因此，路由器 1 必须连接到路由器，该路由器也连接到路由器 2。
如果是这种情况，路由器和交换机（在此级别）之间的唯一区别是交换机根据收件人地址选择输出端口，而路由器则基于 IP + 子网掩码。换句话说，交换机有一个用于未知子网的输出端口，而路由器有多个。
路由器还可以具有 NAT，使它们能够将本地网络连接到 Internet。这使得路由器成为“中间人”。路由器也可以内置防火墙。
路由器只是一个具有更多功能和更高级路由功能的交换机吗？
gla*_*len 18
不，交换机不仅仅是简化的路由器。尽管许多设备兼具路由和交换的功能，但这两种功能是截然不同的。交换机创建网络，路由器将不同的网络连接在一起。交换机仅使用 MAC 地址运行，而路由器也使用 IP 地址。交换机在同一个子网中有多个端口，而路由器每个子网只能有一个端口。结合这些功能的设备仍然保持路由和交换之间的区别，因为由于不同功能和硬件的要求，它们会将“交换”端口与“路由”端口分开。
为了显示一些细微差别：专业级路由器将执行内部交换功能（例如 CEF），而一些“第 3 层”交换机会路由（如果它们是第 3 层交换机），但操作是不同的。
对于任何对网络感兴趣的人来说，熟悉OSI 模型是很有用的，它描述了计算机和其他设备如何相互通信。OSI 模型将通信分为七层，包括应用层，这是您和人类正在使用的程序，网络层或第 3 层，处理 IP 地址和路由，以及数据链路层，或第 2 层，处理物理硬件地址。此外，当您听到 TCP、端口、套接字、会话等术语时，这些术语也由 OSI 模型表示，因此学习起来很有用。
路由器在 OSI 第 3 层或网络层使用 IP 地址运行，而交换机在 OSI 第 2 层或数据链路层使用 MAC 地址运行。
一些设备，例如消费者 wifi 路由器，将交换机和路由器结合在同一设备中（例如，背面有 5 个额外端口的 wifi 路由器）。其他设备（例如电缆或 DSL 调制解调器）仍用作路由器，因为它们在本地网络和远程网络之间路由数据包，并执行第 3 层功能，例如NAT。
然而，路由和交换的操作是不同的，并且在不同的封装层、不同的 OSI 层和不同的地址上运行，如下所述：
详细：
交换
我们将从第 2 层交换机开始。这是您的标准交换机，包括所有非托管交换机，甚至仅在数据链路层运行的托管交换机。此交换机接收帧并将它们与 MAC 地址表进行比较（它与 ARP 表不同，因为它具有 MAC 地址和端口，而不是 MAC 和 IP）。它使用此信息将帧转发到一个、多个或所有端口，具体取决于它是单播、多播还是广播帧。如果它是一个单播帧，但它不知道将它发送到哪个端口，它会将它泛洪到所有端口，除了交换机接收帧的端口。当然CAM表和VLANS有更多细节，但简而言之：交换基于硬件地址移动帧，交换只能 在同一子网内移动帧。
路由
路由器在子网之间路由。事实上，在路由器上，您不能将多个路由接口放在同一个子网上——因为路由器的功能是在第 3 层子网之间移动数据包。因此，路由器接收帧，其中包含来自端口的数据包。如果帧的目的地（mac 地址）与路由器（单播或广播）匹配，则路由器将查看帧内包含的 IP 数据包，并根据 IP 和子网做出路由决定。一旦做出路由决定，就会做出交换决定，以确定将数据包发送到哪个端口和第 2 层目的地，因此可以在第 2 层重新封装。有关路由器进行的交换的更多信息，请参见例如，思科快速转发。
计算机如何通过网关：
那么计算机是如何到达它的网关的呢？计算机本身有通往其网关的路由。它知道“如果一个 IP 不在我的子网上，我需要将数据包发送到这个网关地址才能出去”，因此，由于所有设备通过 OSI 模型自顶向下处理，计算机将执行内部路由首先查找（第 3 层）以确定设备是否在其子网内。如果不是，它将通过 arp（第 2 层）查找默认网关的 mac 地址，并将远程主机的 IP 数据包封装在寻址到路由器的帧中。该帧将跨越使用2层报头和MAC地址的网络被切换，在同一子网内，直到它到达路由器，其中，其第3层IP地址被搜索，并且将解封装的分组被路由子网之间。
三层交换机
我没有涉及的另一个场景是第 3 层交换机。这些开关的操作方式与上述相同。它们是交换机，但它们可以具有指定为路由端口的特定端口，物理或虚拟端口。这些路由端口用作子网之间的网关（通常是交换机内的 VLAN），而交换端口继续仅在第 2 层运行。
二层和三层设备的部分区别体现在设备的硬件和内存上。正如Cisco解释的那样，仅第 2 层设备具有包含 MAC 地址表的 CAM（内容可寻址内存）表。第 3 层设备还有一个 TCAM 表，用于处理路由、第 2 层和第 3 层地址之间的映射。由于物理硬件的差异，您会看到纯二层交换机、三层交换机和路由器的硬件价格存在差异。
不。
开关执行以下操作：
它不基于 IP 地址执行任何操作。交换机甚至不查看 IP 地址。您可以在交换机上使用除 IP 之外的其他技术，例如 IPX。
路由器（特别是IP 路由器，如果你想学究的话）根据 IP 地址做事。IP 路由器执行以下操作：
它将地址与其路由表或转发信息库 (FIB) 中的每个条目进行比较。条目如下所示：
192.168.2.0/24 通过 192.168.2.100
这意味着您可以通过分配了 IP 地址 192.168.2.100（最好是路由器上的本地 NIC）的 NIC 访问 192.168.2.0/24 子网。
条目可以来自分配给本地 NIC 的 IP/子网掩码（如果您的 NIC 分配了 192.168.1.5/24，您将获得到 192.168.1.0/24 的“免费”路由）、DHCP 提供的信息以及路由提供的信息RIP、OSPF 和 BGP 等协议。
它将找到最具体的 FIB 条目（具有最高子网 CIDR 编号的条目）并转发（重新发送）到该 IP。如果有两个条目进入同一个子网，它可能会选择一个并坚持下去，或者尝试在它们之间进行负载平衡。
如果没有匹配的 FIB 条目，它将使用默认网关条目（如果有），否则将丢弃数据包。
虽然开关是设备中唯一的功能是很常见的，但许多消费级路由器都包含一个开关——它实际上是两个设备合二为一。
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