交换式路由器与路由式交换机简析

2020-03-15 00:48:00

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供稿：网友

现在路由器和交换机之间的区别也越来越模糊，多层路由器与交换机都可以同时实现交换和路由的功能，它们之间还有不同吗?各自特点何在?如何更好地根据应用需求进行选择?
    一、传统的交换机和路由器
    普通交换机工作在开放系统互连(OSI)七层模型的第二层，即数据链路层，交换以介质访问控制(MAC)地址为基础，能够识别数据流中的每个数据包的源一目的站点的MAC地址，可提供价格便宜、高带宽的网络连接，但控制数据包的能力被限制在广播域内;路由器工作在OSI七层模型的第三层，即网络层，能够识别数据流的源和目的网络地址，控制数据包的能力限于源一目的地址对，内置路由协议，同时具有大容量的缓存能力，通常通过路由软件实现网间互连。
    普通交换机和路由器都有自己的一些不足。如路由器需要功能很强的处理器，它的巨大的路由表会在网络中造成延迟，引起转发速度慢，且价格昂贵，往往成为制约网络高速传输的瓶颈;位于第2层的普通交换机因为仅读取源一目的MAC地址，没有获得数据包中更高层信息，因而交换功能有限，对主干数据流不具备必要的控制能力。
    二、第三层交换和路由交换机
    第三层交换借助于线速交换技术，使交换速度达到传输线上的数据传输速度，消除了交换瓶颈。实现线速交换的关键作用是用硬件(一个专用处理器)而不是传统的软件方式实现协议解析和包转发。线速交换有设计简单、可靠性高、功耗低、功能多等优点。线速交换的实现还依赖于分布式处理技术，它能同时处理多个端口的数据流。所以第三层交换一般是中央处理器(CPU)、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)并用的并行处理体系。
    采用第三层交换技术，同时集成部分路由功能的交换机就是第三层交换机或路由交换机。它保留了第三层上的网络拓扑结构和服务，这些结构和服务在网络分段、安全性、可管理性和抑制广播等方面具有很大优势，具有鉴别各种应用层协议的能力，有助于实现基于策略的网络控制。
    路由交换机有较高的路由能力和较低的延迟，能同时支持网络协议(IP)和IPX，具备一些安全机制，如存取控制等。但是路由交换机缺乏路由器的灵活性，且仅支持有限的路由协议，同时也缺乏高级路由器的缓存能力。
    三、第四层交换和交换式路由器
    对网络的每次访问都会在客户机与服务器之间产生一串数据包，这些数据包构成的数据流可分别在第二、三或第四层进行识别，各层会依次提供关于该数据流的越来越详尽的信息。网络管理的一个最基本的工作就是控制这些网络数据流。如果一台客户机同时使用同一服务器上的多个应用程序，那么，仅仅读取第三层信息就不会知道在同一服务器上有多个不同应用程序被使用，这样就无法辩认出不同应用的数据流，更无法为每个数据流逐一实施不同的有针对性的控制规则。

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