路由器和交换机之间有哪些区别? 路由器和交换机的区别和联系

这个问题好比推土机和挖掘机之间有哪些区别一样，他们都是工程机械，但是做的事情完全不一样。交换机和路由器都是网络设备，但是完全不是一个东西，使用的场合也大不同。

路由器工作在OSI模型的第三层，也就是网络层，使用的具体协议是IP协议。IP协议是一个有关地址的协议，规定了如何定义不同的子网，以及通过路由进行不同子网之间的寻址，等等这些和寻址/互联有关的一系列规范和方法。

不同的子网之间进行通信需要路由，同一个子网之间进行通信需要交换机/HUB，路由器是个三层设备，使用IP协议进行寻址。而交换机/HUB是一个二层设备，使用ARP协议进行寻址。交换机并不是一个基础的网络设备，要讲明白交换机，得从中继器开始讲（Repeater）。

最早的计算机网络是总线网络，也就是一条线连接所有的计算机，每台计算机的网卡都使用类似于水力工程中三通的设备，连到网络上。总线网最早使用粗缆，后来使用细缆。粗缆网络最长通信距离是500米，细缆网络最长通信距离是185米。到达最长距离之后，还想连接更多的计算机怎么办，只需要增加一个中继器Repeater即可，增加一个中继，网络距离就可以延长一倍。随着发展，出现了多端口的中继，这种多端口的中继，本质上就是HUB。每一台计算机都先和HUB相连，HUB再把所有计算机连接起来，通过HUB和双绞线，人们把总线网络变成了星型结构网络。

这时候的局域网通信，主要靠的是广播，每一次寻址，都要在网络上发起一次广播，每一个数据包，都需要发往所有的网络设备，每台设备都需要处理所有的数据包，碰到发给自己的数据包，就留下这个数据包完成一次通信，碰到不是发给自己的数据包，就丢弃，所以网络越大，节点越多，效率就越低。于是有了另一种设备的出现，叫做网桥（Bridge），网桥具有中继的所有功能，同时比中继多了一个隔离广播的作用。

网桥会把所有设备的MAC地址记忆下来到缓存里面，这样收到广播包之后，在缓存里面进行查找就能知道目标MAC地址在哪个端口上，大大减少了广播包的数量，提高了网络效率。多端口的网桥慢慢演化成了交换机Switch。所以可以说交换机/网桥是HUB/中继器的完全升级体，但是HUB并没有消失，因为价格低廉、结构简单，仍有极少量的存在。

交换机和HUB的区别，除了隔离广播之外，交换机网络里面是交换模型，任意两点之间的通信不受其他节点影响，比如一个千兆交换机同时连接了ABCD四台设备，那么A和B之间的通信可以达到千兆，C和D之间的通信也可以达到千兆。但是假如是千兆HUB同时连接了ABCD四台设备，那么A和B之间，与C和D之间是共享千兆总带宽，每台机器分下来只有1/4带宽。