交换机与路由器区别解析：如何选择最适合的网络设备

在理解网络设备时，很多人会对路由器和交换机之间的差异感到困惑。这两种设备虽然都是网络通信的关键部分，但它们的设计目的和工作场景有所不同。让我们来详细探讨一下它们的区别。
首先，交换机和路由机的主要职责不同。交换机通常负责局域网内部的数据交换，比如校园网、数据中心或企业内部网络。它们通过硬件ASIC实现高速转发，支持高带宽和802.1x等安全特性。相比之下，路由器则负责在不同网络之间进行数据路由，比如连接不同的园区网、城域网或者作为网络出口。
在过去，交换机被认为不支持三层功能，但如今的三层交换机已经可以执行路由功能。而路由器传统上通过CPU进行数据包的路由，但高端路由器现在也采用硬件转发。关于NAT功能，过去路由器独占这一功能，但现在一些交换机也能支持NAT。
在应用场景上，交换机主要用来实现园区网、数据中心或城域网的流量聚合。例如，校园网络、数据中心和城域网都会有特定的拓扑结构来指导交换机的部署。路由器则更多用于网络出口或骨干节点的互连，例如中国电信的骨干网就由多个高端路由器组成，覆盖全国的核心节点。
接下来，让我们看看它们的其他差异：
1. 功能差异：交换机更注重于局域网内的安全和流量管理，如ARP防欺诈等。而路由器更侧重于广域网连接，支持NAT、IPSec和WAN优化等功能。
2. 网络接口：路由器支持多种类型的接口，包括E1/T1、ATM、POS等，而交换机通常只支持以太网接口。
3. 性能差异：交换机为局域网内部提供高带宽的内部高速公路，而路由器则负责将数据传递到外部网络，类似于连接国家高速公路的出口。核心交换机可以轻松扩展到10G/40G/100G接口，而路由器的性能要求则根据网络出口的需要而有所不同。
4. 厂商差异：不同的厂商有着不同的技术优势。例如，思科最初以路由器起家，后来通过收购进入交换机市场。华为则在路由器领域有着更深的积累，而新华则在交换机技术上有所专长。
此外，交换机和路由器的种类也多种多样。以太网交换机是最常见的，但还有ATM交换机、FC交换机、Infiniband交换机等，它们各自针对不同的应用场景。例如，ATM交换机主要用于旧有的运营商网络，FC交换机则在数据中心中连接存储设备。
而对于光纤交换机和FC交换机的区别，其实关键在于接口速度。光纤交换机通常指的是支持光纤连接的以太网交换机，速度可以达到1G/10G/25G/40G/100G，而FC交换机的速度则为2G/4G/8G/16G/32G。
路由器作为多协议设备，不仅支持以太网，还能处理PPP、HDLC、SDH等协议，以实现不同网络之间的互联互通。思科的LOGO是金门大桥，象征着互联互通的精神。
总之，交换机和路由器在功能、接口、性能和应用场景上各有千秋，选择哪种设备取决于你的网络需求。

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。

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)

在大型网络主干中，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