论文部分内容阅读
摘要：本文对于网络互连过程中设备的选用做了一定的简述，这其中主要谈到路由器和三层变换机。使得大家对这两者工作原理及区别有一定的了解。
关键词：路由嚣；交换机；区别
第三层交换机同时具备传统交换机与路由器两种功能，既可以完成传统交换机的端口交换功能，又可完成部分路由器的路由功能，使用起来很方便。那么，第三层交换机到底能不能完全取代路由器呢？这一直是人们争论的焦点，我们确实能够看到第三层交换机功能的强大，但只有在特定的环境下，第三层交换才能代替路由器使用。
1 传路的统由器技术
路由器工作在OSI模型的第三层，即网络层。路由器利用网络层定义的IP 地址来区别不同的网络，实现网络的互连和隔离，保持各个网络的独立性。路由动作包括两项：寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。转发即沿最佳路径传送信息分组。路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何将分组发送到下一结点（路由器或主机），如果路由器不知道如何发送分组，通常将该分组丢弃；否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点，如果目的网络直接与路由器相连，则把分组直接送到相应的端口上。
2 第三层交换机的工作原理
要论述第三层交换机的工作原理，我们可以从传统交换机和路由器的实现原理中入手。简单地说，传统的局域网交换机属于第二层设备。它是一个可以将发信方源地址与收信方目的地址连接起来的网络设备，它根据数据单元中的头信息，将来自一个或多个输入端口的信元或帧移动到一个或多个输出端口，完成信息发送过程的交换。第二层交换虽然也能支持子网划分和广播限制等基本功能，但控制能力较小。再来看第三层交换机。第三层交换机实际上是将传统交换机与路由器结合起来的网络设备，它既可以完成传统交换机的端口交换功能，又可完成部分路由器的路由功能。当然，这种结合，并不是简单的物理结合，而是各取所长的逻辑结合。
3 两者区别 3.1 主要功能不同 虽然三层交换机与路由器都具有路由功能，但我们不能因此而把它们等同起来，正如现在有许多宽带路由器不仅具有路由功能，还提供了交换机端口、硬件防火墙功能，但不能把它与交换机或者防火墙等同起来一样。因为这些路由器的主要功能还是路由功能，其它功能只不过是其附加功能，其目的是使设备适用面更广、使其更加实用。这里的三层交换机也一样，只是具备了一些基本的路由功能的交换机，它的主要功能仍是数据交换。
3.2 主要适用的环境不一样 三层交换机的路由功能通常比较简单，因为它所面对的主要是简单的局域网连接。正因如此，三层交换机的路由路径远没有路由器那么复杂。它用在局域网中的主要用途还是提供快速数据交换功能，满足局域网数据交换频繁的特点。
而路由器则不同，它的设计初衷就是为了满足不同类型的网络连接，虽然也可用于局域网之间的连接，但它的路由功能更多的体现在不同类型网络之间的互联上，如局域网与广域网之间的连接、不同协议的网络之间的连接等，所以路由器主要是用于不同类型的网络之间。它的优势在于选择最佳路由、负荷分担、链路备份及和其他网络进行路由信息的交换等等路由器所具有功能。为了与各种类型的网络连接，路由器的接口类型非常丰富，而三层交换机则一般仅同类型的局域网接口，非常简单。
3.3 性能体现不一样 从技术上讲，路由器和三层交换机在数据包交换操作上存在着明显区别。路由器一般由基于微处理器的软件路由引擎执行数据包交换，而三层交换机通过硬件执行数据包交换。三层交换机在对第一个数据流进行路由后，它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表，当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次路由，从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟，提高了数据包转发的效率。同时，三层交换机的路由查找很容易利用ASIC技术来实现，因此，可以大大节约成本，并实现快速转发。而路由器的转发采用最长匹配的方式，实现复杂，通常使用软件来实现，转发效率较低。
正因如此，从整体性能上比较的话，三层交换机的性能要远优于路由器，非常适用于数据交换频繁的局域网中；而路由器虽然路由功能非常强大，但它的数据包转发效率远低于三层交换机，更适合于数据交换不是很频繁的不同类型网络的互联，如局域网与互联网的互联。如果把路由器，特别是高档路由器用于局域网中，则在相当大程度上是一种浪费（就其强大的路由功能而言），而且还不能很好地满足局域网通信性能需求，影响子网间的正常通信。
综上所述，三层交换机与路由器之间还是存在着非常大的本质区别的。无论从哪方面来说，在局域网中进行多子网连接，最好还选用三层交换机。一方面可以确保子网间的通信性能需求，另一方面省去了另外购买交换机的投资。当然，如果子网间的通信不是很频繁，采用路由器也无可厚非，也可达到子网安全隔离相互通信的目的。具体要根据实际需求来定。
参考文献
[1] 鲁士文.计算机网络协议和实现技术[M]。北京：清华大学出版社，2000。
[2] 于鹏.计算机同络技术基础.电子工业出版社.，2004.
[3] 胡道元.计算机网络（中级）[M].北京：清华大学出版社，1999。
关键词：路由嚣；交换机；区别
第三层交换机同时具备传统交换机与路由器两种功能，既可以完成传统交换机的端口交换功能，又可完成部分路由器的路由功能，使用起来很方便。那么，第三层交换机到底能不能完全取代路由器呢？这一直是人们争论的焦点，我们确实能够看到第三层交换机功能的强大，但只有在特定的环境下，第三层交换才能代替路由器使用。
1 传路的统由器技术
路由器工作在OSI模型的第三层，即网络层。路由器利用网络层定义的IP 地址来区别不同的网络，实现网络的互连和隔离，保持各个网络的独立性。路由动作包括两项：寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。转发即沿最佳路径传送信息分组。路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何将分组发送到下一结点（路由器或主机），如果路由器不知道如何发送分组，通常将该分组丢弃；否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点，如果目的网络直接与路由器相连，则把分组直接送到相应的端口上。
2 第三层交换机的工作原理
要论述第三层交换机的工作原理，我们可以从传统交换机和路由器的实现原理中入手。简单地说，传统的局域网交换机属于第二层设备。它是一个可以将发信方源地址与收信方目的地址连接起来的网络设备，它根据数据单元中的头信息，将来自一个或多个输入端口的信元或帧移动到一个或多个输出端口，完成信息发送过程的交换。第二层交换虽然也能支持子网划分和广播限制等基本功能，但控制能力较小。再来看第三层交换机。第三层交换机实际上是将传统交换机与路由器结合起来的网络设备，它既可以完成传统交换机的端口交换功能，又可完成部分路由器的路由功能。当然，这种结合，并不是简单的物理结合，而是各取所长的逻辑结合。
3 两者区别 3.1 主要功能不同 虽然三层交换机与路由器都具有路由功能，但我们不能因此而把它们等同起来，正如现在有许多宽带路由器不仅具有路由功能，还提供了交换机端口、硬件防火墙功能，但不能把它与交换机或者防火墙等同起来一样。因为这些路由器的主要功能还是路由功能，其它功能只不过是其附加功能，其目的是使设备适用面更广、使其更加实用。这里的三层交换机也一样，只是具备了一些基本的路由功能的交换机，它的主要功能仍是数据交换。
3.2 主要适用的环境不一样 三层交换机的路由功能通常比较简单，因为它所面对的主要是简单的局域网连接。正因如此，三层交换机的路由路径远没有路由器那么复杂。它用在局域网中的主要用途还是提供快速数据交换功能，满足局域网数据交换频繁的特点。
而路由器则不同，它的设计初衷就是为了满足不同类型的网络连接，虽然也可用于局域网之间的连接，但它的路由功能更多的体现在不同类型网络之间的互联上，如局域网与广域网之间的连接、不同协议的网络之间的连接等，所以路由器主要是用于不同类型的网络之间。它的优势在于选择最佳路由、负荷分担、链路备份及和其他网络进行路由信息的交换等等路由器所具有功能。为了与各种类型的网络连接，路由器的接口类型非常丰富，而三层交换机则一般仅同类型的局域网接口，非常简单。
3.3 性能体现不一样 从技术上讲，路由器和三层交换机在数据包交换操作上存在着明显区别。路由器一般由基于微处理器的软件路由引擎执行数据包交换，而三层交换机通过硬件执行数据包交换。三层交换机在对第一个数据流进行路由后，它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表，当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次路由，从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟，提高了数据包转发的效率。同时，三层交换机的路由查找很容易利用ASIC技术来实现，因此，可以大大节约成本，并实现快速转发。而路由器的转发采用最长匹配的方式，实现复杂，通常使用软件来实现，转发效率较低。
正因如此，从整体性能上比较的话，三层交换机的性能要远优于路由器，非常适用于数据交换频繁的局域网中；而路由器虽然路由功能非常强大，但它的数据包转发效率远低于三层交换机，更适合于数据交换不是很频繁的不同类型网络的互联，如局域网与互联网的互联。如果把路由器，特别是高档路由器用于局域网中，则在相当大程度上是一种浪费（就其强大的路由功能而言），而且还不能很好地满足局域网通信性能需求，影响子网间的正常通信。
综上所述，三层交换机与路由器之间还是存在着非常大的本质区别的。无论从哪方面来说，在局域网中进行多子网连接，最好还选用三层交换机。一方面可以确保子网间的通信性能需求，另一方面省去了另外购买交换机的投资。当然，如果子网间的通信不是很频繁，采用路由器也无可厚非，也可达到子网安全隔离相互通信的目的。具体要根据实际需求来定。
参考文献
[1] 鲁士文.计算机网络协议和实现技术[M]。北京：清华大学出版社，2000。
[2] 于鹏.计算机同络技术基础.电子工业出版社.，2004.
[3] 胡道元.计算机网络（中级）[M].北京：清华大学出版社，1999。