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交换机和路由器区别对比:了解网络设备关键差异

信息技术飞速发展的今天,网络设备的选择和使用常常成为讨论的焦点。其中,路由器和交换机的区别是许多网络工程师和爱好者都关心的问题。尽管两者都负责网络数据传输,但它们的应用场景和功能特性存在明显差异。
首先,让我们从应用场景说起。交换机通常被用于企业内部网络,如园区网、数据中心内网或城域网,负责流量的聚合和分配。它像一个智能交通指挥员,确保数据包在局域网内部高效传输。而路由器则主要用于连接不同的网络,如将内部网络连接到互联网,或实现不同网络之间的数据交换。它如同一个网络之间的桥梁,指挥数据在广阔的网络世界中正确前行。
说到功能,交换机更倾向于提供高带宽、802.1x认证、ARP防欺诈等安全特性。三层交换机虽然支持多种路由协议,但在某些高要求场景,如金融、电子政务等领域,仍无法完全替代路由器。路由器则擅长NAT转换IPSec加密、WAN优化等功能,更适合网络出口和骨干节点这样的复杂环境。
接口类型上,路由器可以支持多种复杂接口,包括E1/T1、ATM、POS、CPOS以及以太网等。而交换机大多只能支持以太网接口,通常是以太网交换机,提供电口和光口。
性能方面,交换机内部的带宽相当于建立了一条内部高速公路,而到达出口路由器时,则如同进入了国家高速公路。核心交换机可以灵活扩展10G/40G/100G接口,但出口路由器的性能需求通常不需要太高,因为即使插上100G线卡,也可能无法承受运营商的高带宽链路,而且成本昂贵。
关于厂商,思科最初以路由器起家,后收购Catalyst品牌进入交换机市场。华为则从路由器入手,逐渐扩展到交换机。新华则在交换机领域有显著优势,而迈普和锐捷则分别在金融、运营商和校园网市场有各自的定位。
此外,交换机的种类繁多,除了常见的以太网交换机,还有ATM交换机、FC交换机、Infiniband交换机(IB交换机)和PBX交换机等。ATM交换机虽然在国内已被淘汰,但在某些领域仍有应用。FC交换机主要用于数据中心连接存储设备,IB交换机适用于高性能计算场景,而PBX交换机则用于传统的语音交换。
对于光纤交换机和FC交换机的区别,其实光纤交换机是一个泛称,指的是通过光纤连接的交换机。以太网交换机和FC交换机都支持光纤,但它们的接口速度不同,以太网交换机通常支持1G/10G/25G/40G/100G,而FC交换机则支持2G/4G/8G/16G/32G。
路由器则被设计为多协议路由器,不仅支持以太网,还能处理PPP、HDLC、SDH、ATM等多种协议,实现不同网络之间的互联互通。思科的LOGO是金门大桥,象征着连接和互联互通的精神。
总之,交换机和路由器各有千秋,根据不同的网络需求选择合适的设备,才能构建高效、稳定的网络环境

简介总结了路由器和交换机的区别。不只是菜鸟有这样的疑问,就连很多工作多年的工程师也一直不明白。今天,我们就给大家分析一下。

交换机和路由器区别对比:了解网络设备关键差异

一开始大学老师可能会告诉你交换机不支持三层功能,但后来你知道有三层交换机。以前说路由器主要通过CPU路由,交换机通过硬件ASIC告诉转发,但是后来你发现高端路由器也有独立的交换网板,也是硬件转发。别人告诉你路由器支持NAT,交换机不支持,但是后来你发现交换机插防火墙板就可以支持NAT,甚至有的交换机可以直接支持NAT(比如思科N3K)。此时此刻,你会想,交换机和路由器有什么区别?现在慢慢听我说。

核心区别:不同应用场景下的交换机主要实现园区网、数据中心内网或城域网的流量聚合。分别参考校园网、数据中心、城域网的拓扑图。

图1:校园网络拓扑图

图2:数据中心网络拓扑

图3:城域网拓扑图

路由器用于网络出口(参见图1和图2)或骨干节点互连。

中国电信骨干网,全国9个核心节点:北京、上海、广州、天津、南京、杭州、武汉、成都、Xi安,均为高端路由器,如下图所示:

中国电信骨干网

中国电信骨干网高端路由器(旧)

大型网络主干中,核心节点都是路由器。

大型垂直网络的拓扑图

正是因为应用场景的不同,注定了交换机和路由器的差异,可以概括为:

  • 区别:交换机用于校园网与数据中心的互联互通,更倾向于高带宽、802.1x、ARP防欺诈等安全功能,而路由器用于网络出口和骨干节点,更倾向于NAT、IPSEC、WAN优化等功能。即使三层交换机支持丰富的路由协议,但在很多场景下(如金融、电子政务、电力、运营商等行业的骨干网)仍然无法替代路由器。
  • 网络接口:路由器可以支持E1/T1、ATM、POS、CPOS、以太网等复杂接口,而交换机只能支持单一接口。常见的交换机默认为以太网交换机,只支持以太网接口(以太网光口和电口)。
  • 性能不同:交换机建立内部高速公路,到达出口路由器时,相当于进入了国家高速公路。核心交换机可以灵活扩展10G/40G/100G接口。一般校园网的出口路由器不需要太高的性能,够用就行。即使插上100G线卡,也承受不起运营商的100G链路。太贵了!
  • 厂商:思科开始研发路由器(有兴趣可以搜索:思科创始人和妻子的故事),然后收购Catalyst,开始生产交换机;早期,华为的核心业务是运营商、运营商/金融/公安等垂直网络的大量路由器。到目前为止,华为路由器做得比交换机好。目前运营商和公安骨干网有很多华为设备;新华的优势在于交换机。毕竟世界上第一台交换机是他的前前前东家3COM开发的。迈普的重点行业是金融和运营商的低端设备,路由器比交换机好;锐捷重点校园网,应该是最大的校园网,也是从交换机做起的。
  • 技术扩展我们说的交换机,默认是指以太网交换机,主要支持以太网协议。当然还有其他交换机,如ATM交换机、FC交换机、Infiniband交换机(简称IB交换机)、PBX交换机等。ATM交换机主要用于运营商的ATM网络,在国内基本被淘汰,只剩下少数银行或公安部门以及ATM备份线路。FC交换机主要用于连接FC存储,目前在数据中心仍被广泛使用。IB交换机主要用于高性能计算场景,实现服务器互联,PBX交换机实现传统的语音交换。

    可能有人还会疑惑,光纤交换机和FC交换机有什么区别?

    其实光纤交换机是一个统称,意思是通过光纤连接。以太网交换机支持光纤互联,FC交换机也支持光纤互联,所以联网10年不知道你在说什么。但是告诉我接口速度是多少,就很容易分辨了。一般以太网交换机速率为1G/10G/25G/40G/100G,FC交换机速率为2G/4G/8G/16G/32G。

    路由器的全称是多协议路由器,不仅支持以太网,还支持PPP、HDLC、SDH、ATM等协议,实现异构网络之间的互联互通。所以路由器鼻祖思科LOGO是金门大桥,意思是互联互通。

    桥梁

    思科标志

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