有粉丝问我加路由器还是交换机，哪个网速更快。 作为一个钢铁直男，我只能说路由器和交换机的功能不同，只是在某种场景下使用交换机更方便。 当然，尽量不要在传输网络中添加不必要的设备。 有线路由器和交换机在外观上看起来很相似，但现在都是无线路由器，以便更好地区分。 但它们在使用场景、功能、性能、接口等方面都有所不同。
路由器
首先，从使用上来说，路由器通常位于两个网络的中间，作为边界设备，一侧是互联网，另一侧是局域网。 由于现在NAT技术已经普遍使用，所以路由器，尤其是家用路由器必须具备NAT功能，并且默认开启且无法关闭。 交换机通常在局域网内，不需要NAT功能。 所以开关的速度更有优势。 从接口上来说，路由器可以有多种WAN接口，但是对于家用路由器来说，接口的种类就没有那么多了，基本上只是和交换机一样的以太网接口。 从数量上来说，以太网接口交换机的数量相对来说至少是五个以上，路由器一般有一个广域网WAN接口和1到4个局域网LAN接口。
转变
大多数家庭网络结构都很简单，就是光纤连接光猫，路由器的WAN接口通过网线连接到光猫的LAN1接口，其他需要上网的设备通过网线连接到路由器的LAN接口或者通过WIFI连接到路由器（WIFI是局域网的一种连接方式），基本可以满足连接需求。 但是，如果您的有线设备数量超过了路由器上 LAN 端口的数量怎么办？ 那么建议您添加交换机而不是路由器。 只需将交换机任意端口连接到路由器的LAN口，无需任何设置即可运行。 此时的传输路径是连接交换机的计算机->交换机->路由器LAN->路由器WAN(NAT)->互联网。 与直接连接路由器的电脑相比，多了一个关卡，那就是交换机。 从所经过的路径来看，需要更多的路程，所以理论上比直接连接要慢。
家庭网络
但前面也提到了，交换机的性能比路由器要强。 如果交换机更换为路由器，则连接到路由器LAN口的计算机的传输路径为计算机->添加的路由器的LAN->添加的路由器的WAN（用于NAT转换）->路由器的LAN->路由器的WAN（用于NAT转换）->互联网。 这里又多了两步，其中有一步需要花费更多的时间来处理，那就是NAT转换。 因此楼宇自控交换机和路由器，与连接到交换机相比，它的速度要慢。
连接开关
但正如上面所说，使用场景不同。 很多情况下，路由器和交换机不能相互替代。 光猫的网线一般是连接到路由器的，因为拨号和NAT功能都需要路由器，除非你的光猫本身也操作路由器。 其实路由器是可以配置成为交换机的，那么交换机能不能成为路由器呢？
很多朋友问，路由器和三层交换机有什么区别？ 这是个好问题，今天我们就一起来了解一下。
一、开关的工作原理
交换机收到数据后，会检查其目的MAC地址，然后从目的主机所在的接口转发数据。 交换机之所以能够实现这一功能，是因为交换机内部有一张MAC地址表，MAC地址表记录了网络中所有MAC地址与交换机各个端口的对应信息。 当需要转发数据帧时，交换机根据数据帧的目的MAC地址查找MAC地址表，获取该地址对应的端口，即知道该MAC地址的设备连接到交换机的哪个端口，然后交换机从该端口转发数据帧。
示例：网络如图 1 所示。
图1 交换机地址表
表1 端口/MAC地址映射表
假设主机pc1向主机pc7发送一个数据帧。 数据帧发送到交换机后楼宇自控交换机和路由器，交换机首先检查MAC地址表，发现主机pc7连接到E0/24接口，然后通过E0/24接口转发数据帧。
开关的三个基本功能
1. 学习
以太网交换机了解连接到每个端口的设备的MAC地址，并将该地址映射到相应的端口，并将其存储在交换机缓存中的MAC地址表中。
2. 转发/过滤
当数据帧的目的地址在MAC地址表中映射时，会转发到与目的节点相连的端口，而不是所有端口（如果数据帧是广播/组播帧，则转发到所有端口）
3.消除循环
当交换机包含冗余环路时，以太网交换机通过生成树协议避免环路，同时允许备份路径存在。
2、二层/三层交换机对比
1、二层交换技术
二层交换技术已经比较成熟。 二层交换机是一种数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址和对应的端口记录在内部地址表中。
具体工作流程如下：
(1)当交换机从某个端口接收到数据包时，首先读取数据包头中的源MAC地址，从而知道具有源MAC地址的机器连接到哪个端口；
(2)然后读取报文头中的目的MAC地址，并在地址表中查找对应的端口；
(3) 如果表中存在目的MAC地址对应的端口，则直接将数据包复制到该端口；
(4) 如果在表中找不到对应的端口，则将数据包广播到所有端口。 当目的机对源机做出响应时，交换机就可以获知目的MAC地址对应的是哪个端口，下次传输数据时就不再需要向所有端口进行广播了。
这个过程不断循环，就可以获知整个网络的MAC地址信息。 这就是二层交换机建立和维护自己的地址表的方式。
从二层交换机的工作原理可以推出以下三点：
(1)由于交换机同时交换大部分端口的数据，因此需要非常宽的交换总线带宽。 如果二层交换机有N个端口，每个端口的带宽为M，交换机总线带宽超过N×M，则交换机可以实现线速交换；
（2）获知端口所连接机器的MAC地址，写入地址表中，地址表的大小（一般有两种表示形式：一是RAM，二是MAC表项的值），地址表的大小影响交换机的接入能力；
(3)还有一点就是二层交换机一般都含有专门处理数据包转发的ASIC芯片，因此转发速度可以很快。 由于每个制造商采用的ASIC不同，因此直接影响产品性能。
2、三层交换机
第三层交换工作在OSI七层网络模型的第三层，即网络层。 它利用第三层协议中IP报文的头信息来标记后续的数据业务流，具有相同标记的业务流的后续报文被切换到数据链路层的第二层，从而打通源IP地址和目的IP地址之间的路径。 该路径经过第二链路层。 通过这条路径，三层交换机不需要每次都对接收到的数据包进行解包以确定路由，而是直接转发数据包并交换数据流。
例如
例如，A要向B发送数据，并且已知目的IP，那么A利用子网掩码获取网络地址，并判断目的IP是否与自己在同一网段。
设备A使用IP------------三层交换机----------------设备B使用IP
如果处于同一网段但不知道转发数据所需的MAC地址，则A发送ARP请求，B返回其MAC地址，A用该MAC封装数据包并发送给交换机，交换机使用二层交换模块查找MAC地址表，将数据包转发到相应的端口。
如果目的IP地址显示不在同一网段，则A想要与B通信，如果流缓存表项中没有对应的MAC地址表项，则将第一个正常数据包发送到默认网关。 这个默认网关一般是在操作系统中设置的，对应第三层路由模块。 因此可以看出，对于不在同一子网的数据，首先将默认网关的MAC地址放入MAC表中； 该MAC地址为源MAC地址，主机B的MAC地址为目的MAC地址。 通过一定的识别触发机制，建立主机A、B的MAC地址和转发端口的对应关系，并记录入流缓存表项。 后续A到B的数据将直接交给二层交换模块完成。 这就是通常所说的一次性路由和多次转发。
可见，三层交换的特点如下：
A。 通过结合硬件实现数据的高速转发。
b. 这并不是二层交换机和路由器的简单叠加。 三层路由模块直接叠加在二层交换的高速背板总线上，突破传统路由器的接口速率限制，速率可达数十Gbit/s。 算上背板带宽，这是衡量三层交换机性能的两个重要参数。
C。 简单的路由软件简化了路由过程。
d. 大部分数据转发，除了必要的路由选择由路由软件处理外，都是通过二层模块进行高速转发。 大多数路由软件都是经过处理后的高效、优化的软件，而不是简单复制路由器中的软件。
所以：
二层交换机：基于MAC地址
三层交换机：具有VLAN功能，交换和路由，基于IP，就是网络。
三、路由器和三层交换机的区别
路由器是三层设备，而三层交换机可以同时工作在三层和二层。
其实三层交换机和路由器还是有很大区别的：
1、主要功能不同。 虽然三层交换机和路由器都具有路由功能，但也因此不能等同。 路由器不仅具有路由功能，还提供交换机端口、硬件防火墙等附加功能，目的是让设备更加适用、更加实用。
三层交换机也是如此。 主要功能仍然是数据交换，但它是一个带有一些基本路由功能的交换机。 三层交换机同时具有数据交换和路由转发两种功能，但其主要功能是数据交换； 而路由器只有路由和转发的主要功能。
2、主要适用环境不同。 三层交换机的路由功能通常比较简单，因为它主要面向简单的局域网连接。 功能远不如路由器复杂。 其在局域网中的主要目的是提供快速的数据交换功能，以满足局域网中频繁数据交换的应用特点。
路由器不一样。 虽然它也适用于局域网之间的连接，但其路由功能更多地体现在不同类型网络之间的互连，例如局域网与广域网之间的连接，以及不同协议的网络之间的连接。 其优点在于选择最佳路由、负载分担、链路备份以及与其他网络交换路由信息。 另外，为了与各种类型的网络连接，路由器的接口类型非常丰富，而三层交换机一般只有同一类型的LAN接口，非常简单。
3、技术实现不同。 路由器和三层交换机在报文交换操作上有明显的区别。
路由器通常具有基于网络处理器或多核路由引擎来执行数据包交换。
另一方面，第 3 层交换机通过硬件执行数据包交换。 三层交换机将第一个数据包发送到控制平面进行路由查找后，会生成一张MAC地址和IP地址的映射表，供数据平面查找。 当同一个数据流再次经过时，会根据这张表通过，而不是再次发送到控制平面（即“一路由，多交换”）。
提高数据包转发效率。 三层交换机的路由查找是针对数据流的，它利用缓存技术，很容易用ASIC技术来实现，因此，可以大大节省成本，并实现快速转发。
但路由器的转发采用最长匹配方式，实现起来比较复杂。 一般采用昂贵的网络处理器或多核处理器来实现，且路由表数量庞大，成本相当高。
四。 概括
二层交换机用于小型局域网。 在小型局域网中，广播报文影响不大，二层交换机的快速交换功能、多接入端口和低廉的价格为小型网络用户提供了完美的解决方案。
三层交换机最重要的作用就是加快大型局域网内部数据的快速转发，路由功能的加入也正是为了这个目的。 如果把一个大的网络按照部门、地区等因素划分成小的局域网，这会导致大量的上网，单纯使用二层交换机无法实现上网；
如果单纯使用路由器，由于接口数量有限，路由转发速度慢，网络的速度和规模都会受到限制。 使用具有路由功能的快速转发三层交换机是首选。
