交换机和路由器区别（交换机和路由器的区别与联系）

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。