路由器与交换机大有的区别与联系,你知道吗?

相信很多人在学习组网的过程中,对于路由器和交换机的区别和连接有什么困惑,因为这两个设备的功能看起来是一样的。然而,实际上,路由器和交换机有很大的不同。以上是我的一些理解对路由器理解正确的是,希望对你有所帮助!

他们在哪里工作?

按照OSI模型的网络系统划分,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)(目前有更高级的三- 层交换机、四层交换机,甚至是第 7 层交换机)

他们是如何工作的

他们的主要工作如下:

路由器:寻址、转发(取决于 IP 地址)

交换机:过滤、转发(取决于MAC地址)

我们可以看到,两者的主要工作是转发数据,但不同的是它们依赖的地址不同,这是根本的区别!

路由器中有一个路由表,其中有它的寻址信息(如地图)。它从网络层收到数据报后,会根据路由表和路由算法将数据报转发到下一个站点(可能是路由器、交换机、目的主机)

交换机中有一个 MAC 表,其中存储了与其连接的所有设备的 MAC 地址。它会根据接收到的数据帧头信息中的目的MAC地址在自己的表中查找。如果有,就会转发。放弃吧

让我们看一个网络拓扑的例子:

从拓扑图中我们应该知道:

每个路由器及其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,即交换机工作在局域网内

交换机用于局域网内的数据转发

路由器用于连接局域网和外网

例如:

我们每个人相当于一台主机,一台路由器相当于一个快递,宿舍相当于一台交换机,学校相当于一个局域网

快递员会根据学校地址(IP)把包裹送到学校,再根据公寓号(子网IP)把包裹送到公寓宿舍的大叔。

其中一个会丢失吗?

交换机工作在局域网中。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,通过主机连接路由器也可以实现数据转发,但缺点是:

可扩展接口不如交换机多

交换机通常由硬件加速,路由器主要由软件寻址,速度较慢。

实际网络数据转发流程

通过一个实际的网络数据转发过程,我们可以更好的理解路由器和交换机的区别

假设您使用计算机访问

流程大致如下:

你的电脑先在应用层打包一个HTTP报文,然后在传输层打包成TCP报文,再在网络层根据DNS找到的IP打包成IP数据报,再打包成一个以太网消息通过链路层。网络数据帧,发送到您的交换机:

在您的交换机收到它后,它会重新打包数据帧并将其发送到您的路由器:

你的路由器使用NAT(Network Address Translation)将你的主机IP(LAN IP)转换成外网IP,同时还修改了端口号让你的主机完全不被外界看到,然后根据路由选择合适的路径进行转发路由表。:

在接下来的过程中,每个节点只改变MAC地址对路由器理解正确的是,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

它的主要功能是:

提高内部网络的安全性

共享网络地址,减少地址消耗

实现 NAT 的方式主要有以下三种:

静态NAT(Basic NAT):最基本的网络转换实现,只转换IP地址,建立IP地址的一对一映射,不支持端口转换

网络地址端口转换(NAPT):此方法支持端口映射,并允许多个主机共享一个公共 IP 地址

端口复用(Port address Translation,PAT):是指改变传出数据包的源端口并进行端口转换,即端口地址转换。使用端口复用。

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