首先，我们来看看它们各自的工作层级。按照OSI模型，路由器位于第三层，即网络层。相比之下，传统交换机位于第二层，即链路层。尽管现在有了三层、四层甚至七层的交换机，但基本的区别仍然存在。
接下来，让我们探讨它们的工作原理。路由器和交换机都负责数据的转发，但依赖的地址类型不同。路由器依据ip地址进行寻址和转发，它拥有一个路由表，类似于一张地图，用于指引数据报到达正确的目的地。而交换机则依据MAC地址进行过滤和转发，它内部有一个MAC表，记录了所有连接到它的设备的MAC地址。
那么，路由器和交换机在实际应用中是如何运作的呢？以一个简单的网络拓扑为例，每台路由器及其连接的设备构成了一个局域网。交换机位于路由器下方，负责局域网内的数据转发。路由器则用于连接局域网和外部网络。
可以这样形象地比喻：我们每个人都可以看作是一台主机，路由器就像是快递员，交换机则是公寓的管理员。快递员根据地址（IP）将包裹送到公寓，然后管理员根据房间号（子网IP）将包裹递交给住客，而住客的名字（MAC）则是管理员识别住客的依据。
然而，如果局域网中没有路由器进行寻址，数据就无法发送到其他网络终端。此外，虽然交换机的功能可以集成在路由器中，但这样做有几个缺点：一是扩展接口不如单独的交换机多；二是交换机通常采用硬件加速转发，而路由器主要依赖软件寻址，速度相对较慢。
让我们通过一个实际的网络数据转发过程来进一步理解两者的区别。假设您想通过电脑访问www.baidu.com。首先，您的电脑在应用层封装HTTP报文，然后在传输层封装TCP报文。接下来，根据DNS查询到的IP地址，在网络层封装IP数据报，在链路层封装以太网数据帧，最后发送到交换机。交换机收到数据帧后，重新打包并转发给路由器。路由器使用NAT技术将您的局域网IP地址转换为公网IP地址，同时修改端口号，隐藏您的真实主机信息。然后，根据路由表选择合适的路径进行转发。在整个过程中，每个节点只改变数据帧的MAC地址，最终将数据发送到目的地。
关于NAT，这是一种网络隐藏技术，通过IP地址映射隐藏内部网络。它不仅能提高内部网络的安全性，还能共享网络地址以减少地址消耗。NAT的实现方式有静态NAT、网络地址端口转换（NAPT）和端口地址转换（PAT）等。
总之，尽管路由器和交换机在功能上有相似之处，但它们在工作层级、工作原理和实际应用中都存在明显差异。理解这些差异有助于我们更好地管理和优化网络环境。
相信很多人在学习网络的时候都会对路由器和交换机的区别和联系感到不解，因为这两个设备的功能看起来是一样的。然而，事实上，路由器和交换机有很大的不同。下面是我对此的理解，希望能帮到你！
他们在哪里工作？
按照OSI模型的网络架构，自下而上，路由器工作在第三层(网络层)，而我们常说的交换机工作在第二层(链路层)(目前还有更先进的三层交换机、四层交换机甚至七层交换机)。
它们是如何工作的？
他们的主要工作如下:
路由器:寻址和转发(取决于IP地址)
交换机:过滤和转发(取决于MAC地址)
我们可以看到，两者的主要工作都是转发数据，不同的是依赖的地址不同，这是根本的区别！
路由器有一个包含地址信息的路由表(就像地图一样)。从网络层收到数据报后，它会根据路由表和路由算法将数据报转发到下一站(可能是路由器、交换机、目的主机)。
交换机中有一个MAC表，其中存储了连接到它的所有设备的MAC地址。它会在自己的表中查找接收到的数据帧的报头信息中的目的MAC地址，如果有就转发，如果没有就放弃。
让我们看一个网络拓扑图的示例:
从拓扑图中，我们应该知道:
每台路由器及其下连接的设备实际上构成了一个局域网。
交换机工作在路由器下面，也就是交换机工作在局域网内。
用于交换机局域网中的数据转发。
路由器用于连接局域网和外联网。
例如:
我们每个人都相当于一台主机，路由器相当于快递员，主机相当于交换机，学校就是局域网。
快递员根据学校地址(IP)把包裹送到学校，然后根据公寓号(子网IP)把包裹送到这个公寓的住店大叔，住店大叔根据你的名字(MAC)给你。
还能少一个吗？
交换机在局域网中工作，它根据MAC地址转发数据。如果网络层没有路由器寻址，那么我们的数据就无法发送到其他网络终端。
交换机的功能集成在路由器中，主机连接路由器可以实现数据转发，但缺点是:
可扩展的接口没有交换机多。
交换机通常采用硬件加速转发，路由器主要采用软件寻址，速度较慢。
实际网络数据转发过程
通过一个实际的网络数据转发过程，我们可以更好地理解路由器和交换机的区别。
假设你用电脑去www.baidu.com旅游。
流程大致如下:
你的计算机首先在应用层封装一个HTTP报文，然后在传输层封装一个TCP报文，然后根据DNS找到的IP在网络层封装一个IP数据报，然后在链路层封装一个以太网数据帧，发送到你的交换机:
交换机收到数据帧后，重新打包数据帧并将其发送到路由器:
你的路由器使用NAT(网络地址转换)把你的主机IP(局域网IP)转换成外网IP，还会修改端口号，对外界完全隐藏你的主机，然后根据路由表选择合适的路径转发:
在接下来的过程中，每个节点只改变MAC地址，然后一路发送到网络中的目的地。
关于NAT:
NAT是一种网络隐藏技术，通过建立IP地址映射来隐藏内部网络。
其主要职能是:
提高内部网络的安全性。
共享网络地址以减少地址消耗。
实现NAT有三种主要方式:
静态NAT(基本NAT):网络转换最基本的实现，只转换IP地址，建立IP地址的一一映射，不支持端口转换。
网络地址端口转换(NAPT):这种方法支持端口映射，并允许多台主机共享一个公共IP地址。
端口地址转换(Port address Translation，PAT):是指改变外发包的源端口，进行端口转换，即端口地址转换。采用端口复用。
