愛(ài)華網(wǎng)摘要：交換機(jī)一般用于LAN-WAN的連接，交換機(jī)歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機(jī)也可實(shí)現(xiàn)第三層的交換。思科路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用不同協(xié)議。
1 前言
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)往往由許多種不同類型的網(wǎng)絡(luò)互相連接而成。如果幾個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)只是在物理上連接在一起，它們之間并不能進(jìn)行通信，那么這種“互連”并沒(méi)有什么實(shí)際意義。因此通常在談到“互連”時(shí)，就已經(jīng)暗示這些相互連接的計(jì)算機(jī)是可以進(jìn)行通信的，也就是說(shuō)，從功能上和邏輯上看，這些計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)組成了一個(gè)大型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，或稱為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，也可簡(jiǎn)稱為互聯(lián)網(wǎng)、互連網(wǎng)。
將網(wǎng)絡(luò)互相連接起來(lái)要使用一些中間設(shè)備（或中間系統(tǒng)），ISO的術(shù)語(yǔ)稱之為中繼（relay）系統(tǒng)。根據(jù)中繼系統(tǒng)所在的層次，可以有以下五種中繼系統(tǒng)：
1. 物理層（即常說(shuō)的第一層，層L1）中繼系統(tǒng)，即轉(zhuǎn)發(fā)器（repeater）。
2. 數(shù)據(jù)鏈路層（即第二層，層L2），即網(wǎng)橋或橋接器（bridge）。
3. 網(wǎng)絡(luò)層（第三層，層L3）中繼系統(tǒng)，即思科路由器（router）。
4. 網(wǎng)橋和思科路由器的混合物橋路器（brouter）兼有網(wǎng)橋和思科路由器的功能。
5.在網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)，即網(wǎng)關(guān)（gateway）。
當(dāng)中繼系統(tǒng)是轉(zhuǎn)發(fā)器時(shí)，一般不稱之為網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，因?yàn)檫@僅僅是把一個(gè)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大了，而這仍然是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。高層網(wǎng)關(guān)由于比較復(fù)雜，目前使用得較少。因此一般討論網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)都是指用交換機(jī)和思科路由器進(jìn)行互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。本文主要闡述交換機(jī)和思科路由器及其區(qū)別。
2 交換機(jī)和思科路由器
“交換”是今天網(wǎng)絡(luò)里出現(xiàn)頻率最高的一個(gè)詞，從橋接到路由到ATM直至電話系統(tǒng)，無(wú)論何種場(chǎng)合都可將其套用，搞不清到底什么才是真正的交換。其實(shí)交換一詞最早出現(xiàn)于電話系統(tǒng)，特指實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同電話機(jī)之間話音信號(hào)的交換，完成該工作的設(shè)備就是電話交換機(jī)。所以從本意上來(lái)講，交換只是一種技術(shù)概念，即完成信號(hào)由設(shè)備入口到出口的轉(zhuǎn)發(fā)。因此，只要是符合該定義的所有設(shè)備都可被稱為交換設(shè)備。由此可見(jiàn)，“交換”是一個(gè)涵義廣泛的詞語(yǔ)，當(dāng)它被用來(lái)描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第二層的設(shè)備時(shí)，實(shí)際指的是一個(gè)橋接設(shè)備；而當(dāng)它被用來(lái)描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第三層的設(shè)備時(shí)，又指的是一個(gè)路由設(shè)備。
我們經(jīng)常說(shuō)到的以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)際是一個(gè)基于網(wǎng)橋技術(shù)的多端口第二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它為數(shù)據(jù)幀從一個(gè)端口到另一個(gè)任意端口的轉(zhuǎn)發(fā)提供了低時(shí)延、低開(kāi)銷的通路。
由此可見(jiàn)，交換機(jī)內(nèi)部核心處應(yīng)該有一個(gè)交換矩陣，為任意兩端口間的通信提供通路，或是一個(gè)快速交換總線，以使由任意端口接收的數(shù)據(jù)幀從其他端口送出。在實(shí)際設(shè)備中，交換矩陣的功能往往由專門的芯片（ASIC）完成。另外，以太網(wǎng)交換機(jī)在設(shè)計(jì)思想上有一個(gè)重要的假設(shè)，即交換核心的速度非常之快，以致通常的大流量數(shù)據(jù)不會(huì)使其產(chǎn)生擁塞，換句話說(shuō)，交換的能力相對(duì)于所傳信息量而言無(wú)窮大（與此相反，ATM交換機(jī)在設(shè)計(jì)上的思路是，認(rèn)為交換的能力相對(duì)所傳信息量而言有限）。
雖然以太網(wǎng)第二層交換機(jī)是基于多端口網(wǎng)橋發(fā)展而來(lái)，但畢竟交換有其更豐富的特性，使之不但是獲得更多帶寬的最好途徑，而且還使網(wǎng)絡(luò)更易于管理。
而思科路由器是OSI協(xié)議模型的網(wǎng)絡(luò)層中的分組交換設(shè)備（或網(wǎng)絡(luò)層中繼設(shè)備），思科路由器的基本功能是把數(shù)據(jù)（IP 報(bào)文）傳送到正確的網(wǎng)絡(luò)，包括：
1. IP 數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā)，包括數(shù)據(jù)報(bào)的尋徑和傳送；
2. 子網(wǎng)隔離，抑制廣播風(fēng)暴；
3. 維護(hù)路由表，并與其他思科路由器交換路由信息，這是 IP 報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ)；
4. IP 數(shù)據(jù)報(bào)的差錯(cuò)處理及簡(jiǎn)單的擁塞控制；
5. 實(shí)現(xiàn)對(duì) IP 數(shù)據(jù)報(bào)的過(guò)濾和記帳。
對(duì)于不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，思科路由器作用的側(cè)重點(diǎn)有所不同。
在主干網(wǎng)上，思科路由器的主要作用是路由選擇。主干網(wǎng)上的思科路由器，必須知道到達(dá)所有下層網(wǎng)絡(luò)的路徑。這需要維護(hù)龐大的路由表，并對(duì)連接狀態(tài)的變化作出盡可能迅速的反應(yīng)。思科路由器的故障將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的信息傳輸問(wèn)題。
在地區(qū)網(wǎng)中，思科路由器的主要作用是網(wǎng)絡(luò)連接和路由選擇，即連接下層各個(gè)基層網(wǎng)絡(luò)單位——園區(qū)網(wǎng)，同時(shí)負(fù)責(zé)下層網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
在園區(qū)網(wǎng)內(nèi)部，思科路由器的主要作用是分隔子網(wǎng)。早期的互連網(wǎng)基層單位是局域網(wǎng)（LAN），其中所有主機(jī)處于同一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)中。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，局域網(wǎng)演變成以高速主干和思科路由器連接的多個(gè)子網(wǎng)所組成的園區(qū)網(wǎng)。在其中，各個(gè)子網(wǎng)在邏輯上獨(dú)立，而思科路由器就是唯一能夠分隔它們的設(shè)備，它負(fù)責(zé)子網(wǎng)間的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)和廣播隔離，在邊界上的思科路由器則負(fù)責(zé)與上層網(wǎng)絡(luò)的連接。
3 第二層交換機(jī)和思科路由器的區(qū)別
傳統(tǒng)交換機(jī)從網(wǎng)橋發(fā)展而來(lái)，屬于OSI第二層即數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。它根據(jù)MAC地址尋址，通過(guò)站表選擇路由，站表的建立和維護(hù)由交換機(jī)自動(dòng)進(jìn)行。思科路由器屬于OSI第三層即網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，它根據(jù)IP地址進(jìn)行尋址，通過(guò)路由表由路由協(xié)議產(chǎn)生。交換機(jī)最大的好處是快速，由于交換機(jī)只須識(shí)別幀中MAC地址，直接根據(jù)MAC地址產(chǎn)生選擇轉(zhuǎn)發(fā)端口算法簡(jiǎn)單，便于ASIC實(shí)現(xiàn)，因此轉(zhuǎn)發(fā)速度極高。但交換機(jī)的工作機(jī)制也帶來(lái)一些問(wèn)題：
1. 回路：根據(jù)交換機(jī)地址學(xué)習(xí)和站表建立算法，交換機(jī)之間不允許存在回路。一旦存在回路，必須啟動(dòng)生成樹(shù)算法，阻塞掉產(chǎn)生回路的端口。而思科路由器的路由協(xié)議沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題，思科路由器之間可以有多條通路來(lái)平衡負(fù)載，提高可靠性。
2. 負(fù)載集中：交換機(jī)之間只能有一條通路，使得信息集中在一條通信鏈路上，不能進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，以平衡負(fù)載。而思科路由器的路由協(xié)議算法可以避免這一點(diǎn)，OSPF路由協(xié)議算法不但能產(chǎn)生多條路由，而且能為不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用選擇各自不同的最佳路由。
3. 廣播控制：交換機(jī)只能縮小沖突域，而不能縮小廣播域。整個(gè)交換式網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)大的廣播域，廣播報(bào)文擴(kuò)散到整個(gè)交換式網(wǎng)絡(luò)。而思科路由器可以隔離廣播域，廣播報(bào)文不能通過(guò)思科路由器繼續(xù)進(jìn)行廣播。
4. 子網(wǎng)劃分：交換機(jī)只能識(shí)別MAC地址。MAC地址是物理地址，而且采用平坦的地址結(jié)構(gòu)，因此不能根據(jù)MAC地址來(lái)劃分子網(wǎng)。而思科路由器識(shí)別IP地址， IP地址由網(wǎng)絡(luò)管理員分配，是邏輯地址且IP地址具有層次結(jié)構(gòu)，被劃分成網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)，可以非常方便地用于劃分子網(wǎng)，思科路由器的主要功能就是用于連接不同的網(wǎng)絡(luò)。
5. 保密問(wèn)題：雖說(shuō)交換機(jī)也可以根據(jù)幀的源MAC地址、目的MAC地址和其他幀中內(nèi)容對(duì)幀實(shí)施過(guò)濾，但思科路由器根據(jù)報(bào)文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等內(nèi)容對(duì)報(bào)文實(shí)施過(guò)濾，更加直觀方便。
6. 介質(zhì)相關(guān)：交換機(jī)作為橋接設(shè)備也能完成不同鏈路層和物理層之間的轉(zhuǎn)換，但這種轉(zhuǎn)換過(guò)程比較復(fù)雜，不適合ASIC實(shí)現(xiàn)，勢(shì)必降低交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)速度。因此目前交換機(jī)主要完成相同或相似物理介質(zhì)和鏈路協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互連，而不會(huì)用來(lái)在物理介質(zhì)和鏈路層協(xié)議相差甚遠(yuǎn)的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行互連。而思科路由器則不同，它主要用于不同網(wǎng)絡(luò)之間互連，因此能連接不同物理介質(zhì)、鏈路層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。思科路由器在功能上雖然占據(jù)了優(yōu)勢(shì)，但價(jià)格昂貴，報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)速度低。
近幾年，交換機(jī)為提高性能做了許多改進(jìn)，其中最突出的改進(jìn)是虛擬網(wǎng)絡(luò)和三層交換。
劃分子網(wǎng)可以縮小廣播域，減少?gòu)V播風(fēng)暴對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響。思科路由器每一接口連接一個(gè)子網(wǎng)，廣播報(bào)文不能經(jīng)過(guò)思科路由器廣播出去，連接在思科路由器不同接口的子網(wǎng)屬于不同子網(wǎng)，子網(wǎng)范圍由思科路由器物理劃分。對(duì)交換機(jī)而言，每一個(gè)端口對(duì)應(yīng)一個(gè)網(wǎng)段，由于子網(wǎng)由若干網(wǎng)段構(gòu)成，通過(guò)對(duì)交換機(jī)端口的組合，可以邏輯劃分子網(wǎng)。廣播報(bào)文只能在子網(wǎng)內(nèi)廣播，不能擴(kuò)散到別的子網(wǎng)內(nèi)，通過(guò)合理劃分邏輯子網(wǎng)，達(dá)到控制廣播的目的。由于邏輯子網(wǎng)由交換機(jī)端口任意組合，沒(méi)有物理上的相關(guān)性，因此稱為虛擬子網(wǎng)，或叫虛擬網(wǎng)。虛擬網(wǎng)技術(shù)不用思科路由器就解決了廣播報(bào)文的隔離問(wèn)題，且虛擬網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)段與其物理位置無(wú)關(guān)，即相鄰網(wǎng)段可以屬于不同虛擬網(wǎng)，而相隔甚遠(yuǎn)的兩個(gè)網(wǎng)段可能屬于同一個(gè)虛擬網(wǎng)。不同虛擬網(wǎng)內(nèi)的終端之間不能相互通信，增強(qiáng)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)控制。
交換機(jī)和思科路由器是性能和功能的矛盾體，交換機(jī)交換速度快，但控制功能弱，思科路由器控制性能強(qiáng)，但報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)速度慢。解決這個(gè)矛盾的最新技術(shù)是三層交換，既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文能力，又有思科路由器良好的控制功能。
4 第三層交換機(jī)和思科路由器的區(qū)別
在第三層交換技術(shù)出現(xiàn)之前，幾乎沒(méi)有必要將路由功能器件和思科路由器區(qū)別開(kāi)來(lái)，他們完全是相同的：提供路由功能正是思科路由器的工作，然而，現(xiàn)在第三層交換機(jī)完全能夠執(zhí)行傳統(tǒng)思科路由器的大多數(shù)功能。作為網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備，第三層交換機(jī)具有以下特征：
1. 轉(zhuǎn)發(fā)基于第三層地址的業(yè)務(wù)流；
2. 完全交換功能；
3. 可以完成特殊服務(wù)，如報(bào)文過(guò)濾或認(rèn)證；
4. 執(zhí)行或不執(zhí)行路由處理。
第三層交換機(jī)與傳統(tǒng)思科路由器相比有如下優(yōu)點(diǎn)：
1. 子網(wǎng)間傳輸帶寬可任意分配：傳統(tǒng)思科路由器每個(gè)接口連接一個(gè)子網(wǎng)，子網(wǎng)通過(guò)思科路由器進(jìn)行傳輸?shù)乃俾时唤涌诘膸捤拗?。而三層交換機(jī)則不同，它可以把多個(gè)端口定義成一個(gè)虛擬網(wǎng)，把多個(gè)端口組成的虛擬網(wǎng)作為虛擬網(wǎng)接口，該虛擬網(wǎng)內(nèi)信息可通過(guò)組成虛擬網(wǎng)的端口送給三層交換機(jī)，由于端口數(shù)可任意指定，子網(wǎng)間傳輸帶寬沒(méi)有限制。
2. 合理配置信息資源：由于訪問(wèn)子網(wǎng)內(nèi)資源速率和訪問(wèn)全局網(wǎng)中資源速率沒(méi)有區(qū)別，子網(wǎng)設(shè)置單獨(dú)服務(wù)器的意義不大，通過(guò)在全局網(wǎng)中設(shè)置服務(wù)器群不僅節(jié)省費(fèi)用，更可以合理配置信息資源。
3. 降低成本：通常的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)用交換機(jī)構(gòu)成子網(wǎng)，用思科路由器進(jìn)行子網(wǎng)間互連。目前采用三層交換機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，既可以進(jìn)行任意虛擬子網(wǎng)劃分，又可以通過(guò)交換機(jī)三層路由功能完成子網(wǎng)間通信，為此節(jié)省了價(jià)格昂貴的思科路由器。
4. 交換機(jī)之間連接靈活：作為交換機(jī)，它們之間不允許存在回路，作為思科路由器，又可有多條通路來(lái)提高可靠性、平衡負(fù)載。三層交換機(jī)用生成樹(shù)算法阻塞造成回路的端口，但進(jìn)行路由選擇時(shí)，依然把阻塞掉的通路作為可選路徑參與路由選擇。
5 結(jié)論
綜上所述，交換機(jī)一般用于LAN-WAN的連接，交換機(jī)歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機(jī)也可實(shí)現(xiàn)第三層的交換。思科路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用不同協(xié)議。相比較而言，思科路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大，但速度相對(duì)也慢，價(jià)格昂貴，第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文能力，又有思科路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應(yīng)用。
三層交換和路由的區(qū)別
三層交換與路由的區(qū)別，這是一個(gè)非常老的話題了，老得不需要討論。不過(guò)，ssffzz1這位網(wǎng)友卻有一番新論。
傳統(tǒng)的交換與路由區(qū)別
三層交換機(jī)在對(duì)第一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行路由后，它將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)MAC地址與IP地址的映射表，當(dāng)同樣的數(shù)據(jù)流再次通過(guò)時(shí)，將根據(jù)此表直接從二層通過(guò)而不是再次路由，從而消除了路由器進(jìn)行路由選擇而造成網(wǎng)絡(luò)的延遲，提高了數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的效率。
假設(shè)兩個(gè)使用IP協(xié)議的機(jī)器通過(guò)第三層交換機(jī)進(jìn)行通信的過(guò)程，。。。若兩個(gè)機(jī)器不在同一子網(wǎng)內(nèi)，如發(fā)送機(jī)器A要與目的機(jī)器C通信，發(fā)送機(jī)器A要向“缺省網(wǎng)關(guān)”發(fā)出ARP包，而“缺省網(wǎng)關(guān)”的IP地址已經(jīng)在系統(tǒng)軟件中設(shè)置。這個(gè)IP地址實(shí)際上對(duì)應(yīng)第三層交換機(jī)的第三層交換模塊。所以當(dāng)發(fā)送機(jī)器A對(duì)“缺省網(wǎng)關(guān)”的IP地址廣播出一個(gè)ARP請(qǐng)求時(shí)，若第三層交換模塊在以往的通信過(guò)程中已得到目的機(jī)器C的MAC地址，則向發(fā)送機(jī)器A回復(fù)C的MAC地址；否則第三層交換模塊根據(jù)路由信息向目的機(jī)器廣播一個(gè)ARP請(qǐng)求，目的機(jī)器C得到此ARP請(qǐng)示后向第三層交換模塊回復(fù)其MAC地址，第三層交換模塊保存此地址并回復(fù)給發(fā)送機(jī)器A。以后，當(dāng)再進(jìn)行A與C之間數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)，將用最終的目的機(jī)器的MAC地址封裝，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程全部交給第二層交換處理，信息得以高速交換。既所謂的一次選路，多次交換。
問(wèn)題一：第二段說(shuō)“則向發(fā)送機(jī)器A回復(fù)C的MAC地址”，我用ethereal抓包看過(guò)，L3交換機(jī)回的是自己的IP（默認(rèn)網(wǎng)關(guān)）對(duì)應(yīng)的MAC，而且從道理上講，L3交換機(jī)也不可能回C的MAC給A啊，因?yàn)?，A和C不在一個(gè)網(wǎng)段，A保存C的MAC也沒(méi)有意義；2，A發(fā)出去的ARP請(qǐng)求中沒(méi)有C的IP， L3交換機(jī)怎么可能知道A想和C通信呢？
這么說(shuō)來(lái)這段話說(shuō)的不對(duì)？可是為啥流行著么廣泛呢？是我的理解有誤？抓包也有誤？
問(wèn)題二：如果把默認(rèn)網(wǎng)關(guān)看成一個(gè)黑盒子，只從A和C來(lái)抓包，能否判斷出來(lái)默認(rèn)網(wǎng)關(guān)是router還是L3交換機(jī)么？
問(wèn)題三：文檔1說(shuō)“三層交換機(jī)在對(duì)第一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行路由后，它將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)MAC地址與IP地址的映射表”，請(qǐng)問(wèn)這個(gè)表是什么表？難道是目的IP和下一跳 IP對(duì)應(yīng)的MAC的對(duì)應(yīng)關(guān)系？沒(méi)見(jiàn)過(guò)這樣的表啊，路由器上有arp表和路由表，交換機(jī)上有MAC表，L3交換機(jī)上有mac表，arp表，路由表?？墒荓3 交換機(jī)上沒(méi)有見(jiàn)過(guò)文檔1說(shuō)的這種表??？
問(wèn)題四：“一次選路，多次交換”怎么理解？文檔1說(shuō)“當(dāng)同樣的數(shù)據(jù)流再次通過(guò)時(shí)，將根據(jù)此表直接從二層通過(guò)而不是再次路由”，我的理解是L3收到同樣的數(shù)據(jù)流后，查看目的IP，然后查到下一跳IP對(duì)應(yīng)的MAC以及接口，然后轉(zhuǎn)出去。
可是這樣的話，如果在L3交換機(jī)上我修改了下一跳，這個(gè)表怎么知道刷新呢？
另眼看的觀點(diǎn)區(qū)別
我的觀點(diǎn)：
問(wèn)題1：上面這段話是有錯(cuò)誤的，交換機(jī)永遠(yuǎn)不可能用主機(jī)C的MAC來(lái)回應(yīng)主機(jī)A，而是用自己的和A機(jī)所在網(wǎng)段的虛接口的MAC來(lái)回應(yīng)。 也就是說(shuō)三層交換并沒(méi)有改變數(shù)據(jù)的發(fā)送以及接收流程。
問(wèn)題2：如果把默認(rèn)網(wǎng)關(guān)看成黑盒子，那么的確無(wú)法判斷是三層交換還是三層路由。
問(wèn)題3/4：你說(shuō)的這個(gè)表聯(lián)系上下文應(yīng)該指的是一個(gè)供硬件轉(zhuǎn)發(fā)使用的轉(zhuǎn)發(fā)表，三層交換的路由過(guò)程基本上是靠硬件完成的，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)包被轉(zhuǎn)發(fā)后，系統(tǒng)會(huì)形成一個(gè)單獨(dú)的轉(zhuǎn)發(fā)表，后續(xù)的轉(zhuǎn)發(fā)由特殊的ASIC硬件查詢這個(gè)表來(lái)完成，不在走軟件查詢的路由過(guò)程，從而提高轉(zhuǎn)發(fā)速度，但是這并沒(méi)有從本質(zhì)上改變數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的流程，這個(gè)就是”一次路由，多次交換“。
我認(rèn)為的三層交換和三層路由的區(qū)別：
1、三層交換機(jī)能夠提供比路由器大的多的轉(zhuǎn)發(fā)速率，而路由器的轉(zhuǎn)發(fā)速率相對(duì)較低。
2、三層交換機(jī)通常僅支持IP協(xié)議的告訴轉(zhuǎn)發(fā)，路由器通常支持多種協(xié)議。
3、三層交換機(jī)的接口比較單一，且數(shù)目眾多。路由器有豐富的接口類型，但是一般單一類型的接口數(shù)目較少。
4、三層交換機(jī)能夠連接的網(wǎng)絡(luò)類型較單一。路由器可以實(shí)現(xiàn)多種異種網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。
另外，我認(rèn)為交換機(jī)和路由器在轉(zhuǎn)發(fā)上沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，無(wú)非一個(gè)偏硬件，一個(gè)偏軟件。況且現(xiàn)在的高速路由器也借鑒了交換機(jī)的技術(shù)，也實(shí)現(xiàn)了部分的硬件轉(zhuǎn)發(fā)，從而也就有了“快速轉(zhuǎn)發(fā)，”“極速轉(zhuǎn)發(fā)”等等術(shù)語(yǔ)。
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