6.2路由器与交换机的作用与特点_交换机和路由器csdn

路由器的作用

●连接具有不同介质的链路●连接网络或子网,隔离广播●对数据报文执行寻路和转发●交换和维护路由信息

作为网络互联的一种关键设备， 路由器是伴随着Intemet和网络行业发展起来的。正如其名字的寓意一样,这种设备最重要的功能是在网络中对IP报文寻找一条合适的路径进行“路由”,也就是向合适的方向转发。它的实质是完成了TCP/IP协议族中IP层提供的无连接、尽力而为

在上图中，PCA和PCB分别处于两个网段当中，因此，PCA 和PCB的通信必须依靠路由器这类网络中转设备来进行。先来考察PCA向PCB发送报文时,沿途经过的路由器的作用。首先，PCA会对IP报文的目的地址进行判断，对需要到达其他网段的报文，-律交给其默认网关进行转发，在本例中PCA的默认网关设置为RTA。RTA 为了完成转发任务，会检查IP报文的目的地址，找到与自身维护的路由转发信息相匹配的项目，从而知道应该将报文从哪个接口转发给哪个下一跳路由器。 在这个例子中，假设RTA通过路由转发将报文发送给了RTB。类似地，RTB经过路由查找将报文发送给RTE。因为RTE通过IP报文的目的地址判断PCB处于其直连网络.上,所以将报文直接发送给PCB。(以上是对路由器进行IP报文转发过程和原理的大致描述，在后续的模块中，我们还将进一步 学习路由信息和转发过程的细节。)

在上图中，路由器之间的连接可以是同样的链路类型，也可以是完全不同的链路类型。比如，对于RTD来讲，它的一侧使用时分复用的串行链路，而另外- -侧使用共享介质同时与RTE和PCB连接。因此，路由器的第二个重要作用就是用来连接“异质”的网络。

最后，路由器进行报文转发依赖自身所拥有的路由转发信息，这些信息可以手工配置，但更常见的情况是路由器之间自动地进行路由信息的交换，以适应网络动态变化和扩展的要求，因此，路由器的另一个重要作用是交互路由等控制信息并进行最优路径的计算。

第6章路由器、交换机及其操作系统介绍

●主要工作在OS模型的物理层数据链路层和网络层●根据网络层信息进行路由转发

提供丰富的接口类型

， 支持丰富的链路层协议

●支持多种路由协议

了解了路由器的作用，对路由器的特点就比较容易理解:

,按照ISO/OSI参考模型，路由器主要工作在物理层、数据链路层和网络层。当然，为.了实现一些管理功能，比如路由器本身也可以作为FTP的服务器端，因此路由器也要实现传输层和应用层的某些功能。但从作为网络互联设备的角度讲，提供物理层、数据链路层和网络层的功能是路由器的基本特点:

●路由器的接口类型比较丰富， 因此可以用来连接不同介质的“异质”网络。比照第一个特点，也可以看出，路由器因此要支持较为丰富的物理层和链路层的协议和标准;● 如在上面的例子看到，路由器要依靠路由转发信息对IP报文进行转发。这是IP层也是路由器的核心功能;

●为了形成路由表和转发表，路由器要交互路由等协议控制信息。

6.2.2 交换机的作用与特点

交换机的作用

, 连接多个以太网物理段,隔离冲突域

●对以太网帧进行高速而透明的交换转发

●自行学习和维护MAC地址信息

如上图所示，PCA、 PCB、PCC、PCD和交换机SWA、SWB处于同- -个局域网中，因此，SWA和SWB的核心作用是利用桥接和交换将局域网进行扩展。

从数据转发机制上看，交换机与路由器的作用也有不同。假设PCB要和PCC进行通信，由于两者处于同一个网络，PCB 首先要根据PCC的二层地址(即MAC地址)信息，将信息封装成以太网帧，并通过自身的网络接口发出，于是SWA将收到此帧。与路由器不同，SWA不是依靠第三层IP目的地址，而是第二层的MAC地址来决定如何转发报文。SWA在MAC地址表中查找与报文目的MAC地址匹配的表项,从而知道应该将报文从与SWB相连的端口转发出去;如果没有匹配的项目，报文将广播到除收到报文的入端口外的所有其他端口。SWB也会执行同样的操作，直到把报文交给PCC.

不难发现， 在整个发送过程中，PCB并不需要了解SWA的存在，而SWA同样不需要了解SWB的存在，因此这种交换过程是透明的。

交换机的特点

●主要工作在OSI模型的物理层、数据链路层●提供以太网间的透明桥接和交换

●依据链路层的MAC地址,将以太网数据帧在端口间进行转发

至此，从交换机的作用和转发报文过程看,我们可以将传统以太网交换机的特点归纳如下:●它主要工作在 OSI模型的物理层、数据链路层，不依靠三层地址和路由信息:

●传统交换机提 供以太局域网间的桥接和交换，而不必连接不同种类的网络:

●交换机上的数据交换依靠MAC地址映射表，这个表是交换机自行学习到的，而不需要相互交换目的地的位置信息。

6.2.3交换机和路由器的发展趋势

路由器与交换机的发展趋势

●路由和交换的融合●多业务功能的融合
首先，路由器和交换机在功能上逐渐走向融合。路由主要体现在第三层(IP)互联的功能，而交换特指以太网数据链路层的交换。现在，越来越多的路由器开始提供二层以太网交换模块

第6章路由器、交换机及其操作系统介绍

与功能;交换机也不仅仅提供二层交换的基本功能，而增加了路由等三层功能。如今，路由器和交换机依然是网络互联主要和关键的设备，交换和路由的融合扩展了这两种设备的应用范围，增加了设备使用的灵活性。

其次是多业务功能的融合。在网络应用的驱动下，安全、语音、无线等业务功能逐步被集成到路由器和交换机中。使得传统的路由交换设备不仅仅完成网络互联功能，还可以提供- -定的增值业务功能。同时，这方面的特征还体现在设备厂商开放-定的接口， 以促成厂商间在网络设备上实现一定程度的集成。

路由器和交换机有多种分类方法。比如，传统上根据设备的功能和性能分为高端、中端和低端路由器或交换机。也可以根据设备所在的网络位置，分为核心、汇聚、接入路由器或交换机。另外，其他的一些分类和命名方法一如多 业务路由器或交换机-一则从另- 个角度展示了路由器和交换机的用途和发展趋势。