Die funktionalen Unterschiede zwischen Schalter und Routern

Computernetzwerke werden mit verschiedenen Netzwerken miteinander verbunden. Wenn mehrere Computer einfach miteinander verbunden sind, können sie nicht kommunizieren. Wenn wir daher über Computer "Interkonnektivität" sprechen, meinen wir tatsächlich, dass diese miteinander verbundenen Computer bereits kommunizieren können. Das heißt, aus funktionaler Sicht haben diese Computer bereits ein weiteres großes Computernetzwerk gebildet und haben Sinn gemacht.

1. Relais

Die Geräte, die diese Geräte miteinander verbinden, werden als Relais bezeichnet. Nach der Hierarchie des Relaissystems verweisen wir häufig auf die folgenden Arten von Relais:

1. Physische Schicht, Repeater, erste Schicht

2. Datenverbindungsschicht, Brücke, zweite Schicht

3. Netzwerkschicht, Router, Dreischicht

4. Eine Hybridbrücke mit Brücken- und Routerfunktionen

5. Relaissysteme und Gateways über der Netzwerkschicht

Wenn es nur ein Relaissystem gibt, sprechen wir im Allgemeinen nicht über die Netzwerkverbindung, da es nur das Netzwerk erweitert, das immer noch ein Netzwerk ist. Wenn hochrangige Gateways komplex sind, werden sie selten verwendet. Wenn wir sie diskutieren, bezieht es sich im Allgemeinen auf die Aufbewahrung von Verbindungen zwischen Schalter und Routern. Daher werden wir heute die Unterschiede zwischen Schalter und Routern diskutieren. Netzwerkschalter

2. Definition von Schalter und Routern

Das Schalten ist ein technisches Konzept, das die Weiterleitung von Signalen von Geräteeingängen an Ausgänge abschließt. Wenn Geräte in der zweiten Ebene eines Datennetzwerks beschrieben werden, handelt es sich um ein Brückengerät. Wenn es verwendet wird, um das Gerät der dritten Ebene eines Datennetzwerks zu beschreiben, handelt es sich um ein Routing -Gerät.

Der Switch, auf den wir häufig verweisen, ist ein Ethernet -Switch, bei dem es sich tatsächlich um ein Netzwerk mit mehreren Ports auf der Bridge -Technologie handelt. Es bietet eine geringe Latenz und einen geringen Verkaufspfad für die Weiterleitung von Datenrahmen von einem Port zum anderen. Das heißt, der interne Kern eines Switchs ist eine Schaltmatrix, die einen Pfad für die Kommunikation zwischen zwei beliebigen Ports bietet und Datenrahmen ermöglicht, die von jedem Port von anderen Ports gesendet werden können.

Ein Router ist ein Paketschaltgerät in der Netzwerkschicht des OSI -Protokollmodells, dessen Funktion es ist, Daten an das richtige Netzwerk zu übertragen. Dieser Prozess umfasst:

1. Weiterleitung von IP -Datagrammen;

2. Subnetzisolierung und Unterdrückung des Rundfunks (ein "Eins" -Kommunikationsmodus zwischen Hosts, in dem das Netzwerk bedingungslos kopiert und von jedem Host gesendeten Signale weiterleitet, und alle Hosts können alle Informationen empfangen, unabhängig davon, ob Sie sie benötigen oder nicht) ;

3. Routing -Tabellen pflegen und Routing -Informationen mit anderen Routern austauschen. WiFi 6 Decke Wireless AP

4. Fehlerbehebung und einfache Unterdrückung von IP -Datagrammen durch einfache Stauung;

5. Implementieren Sie die Filterung und Berücksichtigung von IP -Datagrammen. AC -Controller



3. In Netzwerken verschiedener Skalen variiert der Schwerpunkt der Router den AC -Controller

Im Backbone -Netzwerk ist die Hauptaufgabe von Routern das Routing, und die Router im Backbone -Netzwerk verwalten die Pfade aller Netzwerke auf niedrigerer Ebene. Dies erfordert die Aufrechterhaltung einer großen Routing -Tabelle und die Reaktion so schnell wie möglich auf Änderungen im Verbindungsstatus.

In einem regionalen Netzwerk sind Router hauptsächlich für die Netzwerkverbindung und die Routing -Auswahl verantwortlich, dh die Verbindung verschiedener Basis -Netzwerkeinheiten auf der unteren Ebene - dem Campus -Netzwerk, und gleichzeitig für die Datenweiterleitung zwischen den Networks auf niedrigerer Ebene verantwortlich.

Innerhalb des Campus -Netzwerks werden Router hauptsächlich zum Trennen von Subnetzen verwendet. Die frühen Basiseinheiten des Internets waren lokale Netzwerke, in denen alle Hosts im gleichen logischen Stil waren. Mit der Ausweitung der Skala ist das lokale Netzwerk ein Campus-Netzwerk geworden, das aus mehreren Subnetzen besteht, die durch Hochgeschwindigkeits-Rückgrat und Router verbunden sind. Jedes Subnetz ist logisch unabhängig und Router sind die einzigen Geräte, die sie teilen können. Sie sind dafür verantwortlich, Datagramme zwischen Subnetzen weiterzuleiten und zu isolieren, während Router an der Grenze für die Verbindung mit dem Netzwerk der oberen Ebene verantwortlich sind.

4. Unterschiede zwischen Schaltschalter (Brücken) und Routern

Herkömmliche Schalter haben sich aus Netzwerkbrücken entwickelt, die Routen basierend auf MAC -Adressen und Stationstabellen auswählen. Die Einrichtung und Wartung von Stationstischen werden automatisch vom Schalter durchgeführt.

Router gehören zur dritten Ebene der OSI -Netzwerkgeräte, die basierend auf IP -Adressen ansprechen und durch Routing -Tabellenprotokolle generiert werden.

Der größte Vorteil eines Schalters ist seine Geschwindigkeit. Da der Switch nur die MAC -Adresse im Rahmen erkennen muss, ist der Algorithmus für die Weiterleitung von Ports basierend auf der Adresse einfach, sodass die ASIC die Implementierung einfach macht.



Einige Probleme mit Switches können von Routern vermieden werden:

1. Schleife: Basierend auf dem Algorithmus "Switch Address" und "Stationstabelle Einrichtung" sind keine Schleifen zwischen den Schalter zulässig. Sobald eine Schleife vorhanden ist, muss der Spanning -Baumalgorithmus begonnen werden, um den Port zu blockieren, der die Schleife erzeugt hat. Das Protokoll des Routers hat kein solches Problem und kann die Last ausgleichen und die Zuverlässigkeit durch mehrere Pfade verbessern.

2. Lastkonzentration: Es kann nur einen Pfad zwischen den Schaltern geben, sodass Informationen auf einen Informationsverbindung konzentriert sind und nicht dynamisch zum Ausgleich der Last zugewiesen werden können. Der Algorithmus des Routers kann dies vermeiden.

3. Broadcast Control: Der Schalter kann die Konfliktdomäne nur eingrenzen, aber die Sendungsdomäne nicht eingrenzen. Das gesamte geschaltete Netzwerk ist eine große Broadcast -Domäne, und Broadcast -Pakete sind in dieses Netzwerk verteilt. Router können jedoch die Broadcast -Domäne isolieren und verhindern, dass sie frei ausstrahlt.

4. Subnetzabteilung: Der Switch kann nur MAC -Adressen erkennen. Diese Adresse ist eine physische Adresse, sodass der Schalter Subnetze basierend auf dem Mac nicht teilen kann, der Router kann jedoch die IP -Adresse automatisch erkennen. Diese Adresse wird vom Netzwerkadministrator automatisch auf der Grundlage der Logik zugeordnet, sodass sie nicht konflikt oder dupliziert. Die Hauptfunktion des Routers besteht darin, verschiedene Netzwerke zu verbinden.

5. Vertraulichkeitsproblem: Obwohl Switches Frames basierend auf ihrer Quell -MAC -Adresse, der Ziel -MAC -Adresse usw. filtern können, können Router Pakete basierend auf ihrer Adresse, der Ziel -IP -Adresse usw. filtern, was bequemer und intuitiver ist.

6. Medienbezogen: Als Überbrückungsvorrichtung können Schalter die Konvertierung zwischen Linkschicht und physischer Schicht vervollständigen, diese Konvertierung ist jedoch relativ komplex und die Router sind relativ einfach.

Aus diesem Grund ist ersichtlich, dass Router hauptsächlich die Netzwerkverbindung derselben oder ähnlichen physischen Medien und Verknüpfungsprotokolle abschließen, ohne sich zwischen physischen Schichten zu verbinden. Im Gegenteil, Router werden hauptsächlich für die Zusammenhänge verschiedener Netzwerke verwendet, sodass sie Netzwerke verbinden können, die keine physischen Medien verwenden, Protokolle mit Linkschichten und Netzwerkschichtprotokolle verknüpfen.

Router scheinen einen funktionalen Vorteil zu haben, sind aber teuer und haben niedrige Paketversendungsgeschwindigkeiten.

Die Funktionen von Schalter und Routern sind ähnlich, aber sie sind widersprüchlich. Der Schalter ist schnell, aber die Unterdrückungsfunktion ist schwach. Der Router hat eine starke Unterdrückungsfunktion, aber die Weiterleitungsgeschwindigkeit ist langsam.


5. Der Unterschied zwischen Schaltschalter und Routern

6. Aufgrund der Tatsache, dass der Schalter der dritten Schicht selbst auch die Funktion von "Routing" hat, ähnelt er im Allgemeinen dem herkömmlichen Routing. Da es jedoch separat herausgezogen wird, unterscheidet es sich definitiv grundsätzlich von traditionellem Routing.

1. Verschiedene Funktionen

Ein Konzept, das jeder klären muss, ist, dass die Essenz des Schalters der dritten Schicht immer noch ein Schalter ist, der nur mit einigen Routerfunktionen enthält. Die Hauptfunktion ist immer noch im Datenaustausch und Routing hilft Geräten, anwendbarer, praktischer und ihre Anwendbarkeit zu erweitern.

Das heißt, der Schalter der dritten Schicht verfügt über Datenaustausch- und Routing -Funktionen.

2. Die anwendbare Umgebung ist unterschiedlich

Die Routing -Funktion des dritten Schichtschalters ist eine zusätzliche Funktion, da er für eine relativ einfache Umgebung geeignet ist, hauptsächlich für einfache lokale Netzwerke. Router hingegen sind unterschiedlich. Sie traten auf, um die Verbindungen verschiedener Arten von Netzwerken zu erfüllen, und können daher für jedes Netzwerk geeignet sein, unabhängig davon, ob es sich um ein lokales Netzwerk oder ein Weitnetzwerk handelt. Ihre Vorteile liegen bei der Auswahl der besten Route, der Ladefreigabe, der Verknüpfungssicherung und dem Austausch von Routing -Informationen mit anderen Netzwerken.

3. Verschiedene Leistungsdarstellungen

Technisch gesehen führt der Schalter der dritten Ebene Paketschalter über Hardware durch, während der Router die Paketschaltung basierend auf der Software -Routing -Engine des Mikroprozessors durchführt. Nach dem Routing von Daten generiert ein dreischichtiger Router eine Mapping-Tabelle mit Mac- und IP-Adressen. Wenn dieselben Daten wieder auftauchen, müssen die Daten nicht durch den Router gelangen, wodurch die vom Router verursachte Verzögerung beseitigt wird und die Effizienz der Paketweiterleitung verbessert wird.