三層交換機、路由器和hub的綜合比較

關(guān)于三層交換機和路由器，目前各個(gè)領(lǐng)域都應用的很廣泛，包括hub（集線(xiàn)器），下面就對這三者的區別進(jìn)行詳細的分析。之所以有人搞不清三層交換機和路由器之間的區別，最根本就是三層交換機也具有“路由”功能，與傳統路由器的路由功能總體上是一致的。雖然如此，三層交換機與路由器還是存在著(zhù)相當大的本質(zhì)區別的，下面分別予以介紹。

1.主要功能不同

三層交換機與路由器都具有路由功能。路由器的主要功能還是路由功能，但它的其它功能只不過(guò)是其附加功能。三層交換機仍是交換機產(chǎn)品，只不過(guò)它是具備了一些基本的路由功能的交換機，它的主要功能仍是數據交換。也就是說(shuō)它同時(shí)具備了數據交換和路由由發(fā)兩種功能，但其主要功能還是數據交換；而路由器僅具有路由轉發(fā)這一種主要功能。

2.主要適用的環(huán)境不一樣

三層交換機主要連接簡(jiǎn)單的局域網(wǎng),而路由器連接的是比較復雜的各種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò )。三層交換機的路由功能通常比較簡(jiǎn)單，路由路徑遠沒(méi)有路由器那么復雜。它所面對的主要是簡(jiǎn)單的局域網(wǎng)連接。它用在局域網(wǎng)中的主要用途還是提供快速數據交換功能，滿(mǎn)足局域網(wǎng)數據交換頻繁的應用特點(diǎn)。

而路由器則不同，它的設計是為了滿(mǎn)足不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò )連接，它的路由功能更多的體現在不同類(lèi)型網(wǎng)絡(luò )之間的互聯(lián)上，如局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的連接、不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò )之間的連接等，所以路由器主要是用于不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò )之間。它最主要的功能就是路由轉發(fā)，解決好各種復雜路由路徑網(wǎng)絡(luò )的連接就是它的最終目的，所以路由器的路由功能通常非常強大，不僅適用于同種協(xié)議的局域網(wǎng)間，更適用于不同協(xié)議的局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)間。它的優(yōu)勢在于選擇最佳路由、負荷分擔、鏈路備份及和其他網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行路由信息的交換等等路由器所具有功能。為了與各種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò )連接，路由器的接口類(lèi)型非常豐富，而三層交換機則一般僅同類(lèi)型的局域網(wǎng)接口，非常簡(jiǎn)單。

3.性能體現不一樣

從技術(shù)上講，路由器和三層交換機在數據包交換操作上存在著(zhù)明顯區別。路由器一般由基于微處理器的軟件路由引擎執行數據包交換，而三層交換機通過(guò)硬件執行數據包交換。三層交換機在對第一個(gè)數據流進(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，當同樣的數據流再次通過(guò)時(shí)，將根據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，提高了數據包轉發(fā)的效率。同時(shí)，三層交換機的路由查找是針對數據流的，它利用緩存技術(shù)，很容易利用ASIC技術(shù)來(lái)實(shí)現，因此，可以大大節約成本，并實(shí)現快速轉發(fā)。而路由器的轉發(fā)采用最長(cháng)匹配的方式，實(shí)現復雜，通常使用軟件來(lái)實(shí)現，轉發(fā)效率較低。

正因如此，從整體性能上比較的話(huà)，三層交換機的性能要遠優(yōu)于路由器，非常適用于數據交換頻繁的局域網(wǎng)中；而路由器雖然路由功能非常強大，但它的數據包轉發(fā)效率遠低于三層交換機，更適合于數據交換不是很頻繁的不同類(lèi)型網(wǎng)絡(luò )的互聯(lián)，如局域網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)。如果把路由器，特別是高檔路由器用于局域網(wǎng)中，則在相當大程度上是一種浪費（就其強大的路由功能而言），而且還不能很好地滿(mǎn)足局域網(wǎng)通信性能

hub與交換機的區別

1.集線(xiàn)器（hub）是中繼器的一種形式。它工作在物理層，與中繼器一樣，常用于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)之間物理信號的雙向轉發(fā)。完成信號的復制，調整和放大功能。不同的是hub能提供多端口服務(wù)。在數據的傳輸過(guò)程中。因為阻塞，延時(shí)等原因。將會(huì )出現短幀，碎片等。從ISO物理體系上看出，hub屬于物理層的設備。物理層提供基本的機制，該機制對二進(jìn)制數據（位）進(jìn)行編碼（發(fā)送到物理介質(zhì)）和解碼（從物理介質(zhì)接收），物理層也定義與介質(zhì)的物理連接機制，但不是介質(zhì)本身。所以hub只對數據進(jìn)行單一的同步，放大，整形作用，而對數據過(guò)程中的短幀，碎片無(wú)法進(jìn)行處理。

2.交換機（SWITCH）類(lèi)似于hub，能連接兩個(gè)局域網(wǎng)段。它工作在數據鏈路層，能起到過(guò)濾幀的作用。SWITCH檢測幀的源地址及目的地址。如果在同一網(wǎng)絡(luò )段則不轉發(fā)。如果不在同一網(wǎng)段，就把幀轉發(fā)到另一網(wǎng)段。

SWITCH工作在數據鏈路層。該層提供了一個(gè)由信息位組成的幀（Frame），幀由一個(gè)包含起始標志的報頭或報頭位，尋址信息和（對于LAN）一個(gè)32位的循環(huán)冗余碼（CRC）組成。CRC的作用是在信息位穿過(guò)物理介質(zhì)時(shí)保證幀的完整性。數據鏈路層還提供鏈路的管理。對于以太網(wǎng)，在通道空閑時(shí)傳送幀,在檢測到?jīng)_突時(shí)停止。在令牌環(huán)網(wǎng)中。當接收到一個(gè)自由的令牌時(shí)進(jìn)行幀的傳送。所以交換機不但可以對數據進(jìn)行同步，放大，整形，還能有效的過(guò)濾短幀、碎片。集線(xiàn)器采用的式共享帶寬的工作方式，而交換機是獨享帶寬。

編輯：博子