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小鱼教学:交换机和路由器有何区别?一文解析两大网络设备的特点

哎,说到交换机和路由器,这俩玩意儿可真是……我刚开始学网络的时候,脑袋都快被它们搞炸了,你说它们都长着几个网口,黑乎乎一个盒子,插上线就能让电脑上网,看起来没啥区别啊?但真用起来,嘿,完全是两码事,今天咱就随便聊聊,想到哪儿说到哪儿,争取把这点事儿给捋清楚。

先说说交换机吧,你可以把它想象成我们小区里那个特别八卦、但效率奇高的门卫大爷,小区里每家每户(也就是每台电脑)他都知道门牌号(MAC地址),你(比如301的电脑)要给你对门的302发个快递(数据包),你不用跑到大门口,大爷在小区内部直接就帮你转过去了,又快又准,他只管小区内部的事儿,谁家找谁家,门儿清,所以交换机呢,它干活的地方主要就在一个局域网(LAN)里头,比如你家、或者一个办公室、一个机房,它的核心任务就是把数据包精准地送到同一个网络里的另一台设备上,靠的就是认MAC地址这个本事,它的世界里没有“外面”,只有“里面”。

那路由器呢?路由器就像是我们小区的居委会主任,或者说是整个城市的交通指挥中心,他眼界就开阔多了,心里装的不是一个个具体的门牌号,而是一张“地图”,这张地图上标着去往不同小区、不同街道、甚至不同城市的路怎么走(也就是IP地址和路由表),你想上网刷个视频,数据包要走出小区,跑到遥远的视频网站服务器那儿去,这事儿门卫大爷(交换机)就管不了了,他只知道小区里的事儿,得把数据包交给居委会主任(路由器),主任一看,哦,这个目的地不在咱这片儿,得从哪个出口(网关)送出去,走哪条路最快,它负责的是连接不同的网络,在网络和网络之间做“导航”。

这么一比,是不是感觉层次就出来了?交换机是“内部管家”,负责局域网内的快速沟通;路由器是“外交官”,负责网络之间的互联互通,有点像……一个管家里的事儿,一个管对外联络。

但有时候吧,事情也没那么绝对,现在很多家用路由器,其实是个“二合一”产品,你打开一看,它身体里既住着一个路由器,也住着一个四口或者八口的小交换机,那个WAN口,是路由器负责的,连着外面的世界(比如光猫);那几个LAN口,就是交换机在管,让你家好几台电脑能内部互通,所以你也别怪初学者迷糊,人家厂商都给做到一起去了。

我再举个不太恰当但可能好懂的例子,假如数据包是封信,交换机就像公司内部高效的邮件分发员,他只管工位之间的信件传递,速度快,但不关心这信要不要寄到外面去,而路由器呢,就是公司前台负责收发快递的,所有要寄出去和送进来的邮件都归他管,他得知道邮政编码、地址,还得决定选哪家快递公司最划算。

用起来的感觉也很不一样,你如果只是想让办公室几台电脑共享个打印机、传个大文件,弄个交换机,那速度嗖嗖的,因为它在第二层(数据链路层)干活,几乎不做什么复杂的判断,就是查表、转发,延迟很低,但一旦涉及到上网,要路由器出面了,它就得在第三层(网络层)工作,要拆开数据包看看IP地址,查查路由表,决定下一步往哪儿扔……这个过程虽然很快,但毕竟比交换机要“费脑子”一点,所以理论上,在单纯的局域网内,交换机的效率是高于路由器的。

还有啊,从安全角度想想,交换机因为只管内部,它默认觉得“家里都是好人”,防范意识没那么强(当然可以配置高级功能来增强安全,但那是后话),而路由器呢,天生就是面对外面复杂世界的,所以它一般会自带个防火墙功能,像个门神一样,会检查进出的数据包,不安全的可能就直接拦下了,这也是它们设计初衷不同带来的天然属性。

我当年还有个傻傻分不清的时候,就是搞不懂为啥电脑上既要设IP地址,又有个MAC地址,现在明白了,IP地址是路由器关心的,是你在整个互联网上的“逻辑地址”,可以变(比如你换个网络,IP就变了);MAC地址是交换机关心的,是网卡出厂就带的“物理地址”,基本上一辈子不变,路由器根据IP地址决定把数据包送往哪个方向(就像根据城市名和街道名找路),等数据包到了目标局域网,最后的“最后一公里”配送,就由交换机根据MAC地址来精准投递到具体设备。

哎呀,啰啰嗦嗦说了这么多,不知道有没有把这点区别说清楚,其实吧,网络设备这东西,光看理论确实干巴巴的,最好能自己动手插拔一下线,配置一下,那种“原来如此”的感觉会特别深刻,反正我自己的经验是,把它们想象成生活中不同的角色,比如门卫、主任、邮递员什么的,一下就亲切多了,也没那么可怕了,希望这点不成熟的小想法,能对你有一点点帮助吧。

小鱼教学:交换机和路由器有何区别?一文解析两大网络设备的特点