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2024年3月22日发(作者：)

三层交换机和路由器的区别

三层交换机和路由器都工作在网络的第三层，根据IP地址进行数据

包的转发（或交换），原理上没有太大的区别，我们可以认为三层交

换机就是一个多端口的路由器。但从历史发展的角度去寻找，传统的

路由器有3个特点：

1、基于CPU的单步时钟处理机制

2、能够处理复杂的路由算法和协议

3、主要用于广域网的低速数据链路

传统的交换机有3个特点：

1、基于 ASIC 硬件，线速度交换

2、工作在网络第二层，主要是以太网

3、主要用于局域网的快速数据交换，随着企业内部网络的进一步扩

大， 主机增加到成百上千台，网络第三层的广播风暴成为了问题（权

威的说法：一个 TCP/IP 网段上的主机数量不要超过 300 台） 。

传统的交换机工作在网络第二层，不能隔离三层的广播。一个的

解决办法是在交换机上做VLAN隔离，再将VLAN上汇聚到上级路由器

上，由路由器实现不同网段（3层网段）之间的路由转发。这就是最

初的路由+交换模型，典型的产品是CISCO的Catalyst 5500路由交

换机。路由+交换是一个过渡产品，今天的三层交换机在体系结构上

已有很大的改观，路由和交换通过ASIC充分揉合，第一个包经过路

由算法确定路径后，后续的数据包交由交换引擎实现线速度交换。当

然，把所有的路由算法都固化还很困难，这就是今天的三层交换机要

么不能100%实现线速交换，要么只能支持有限的简单的路由协议的

原因。传统的路由器随着 Internet 的发展也继续保持其生命力。 复

杂的协议 （如 BGP、 MPLS），新的功能和应用（如VPN、Security)

都离不开软件和 CPU 的计算,但路由器在体系结构上也进行了非常

大的改进,并融合了越来越多的固件和ASIC。路由和交换的发展透析

着IT产业软件和硬件的演变，并将随着人们对功能和性能的不懈追

求而继续演变下去。交换机是二层的，然后是通过 ASCI芯片查MAC

表，然后知道数据包是通过哪个接口进行转发的。这就是二层交换的

基本概念。其使用范围是局域网，也就是基本上是用于同一个IP子

网内的数据包交互。路由器是三层的，这个三层功能的主要目的就是

需要完成跨网段的任务。也就是说是要在不同的局域网之间通信。然

后它是通过CPU查路由表来实现的。不同网段的通信过程，首先是要

A网段的一台主机将数据包发送到ASCI交换芯片上，然后芯片查MAC

表，这个时候封装的MAC是本局域网中的网关的MAC，也就是路由器

的LAN口MAC。然后这时候交换芯片将数据包提交到三层，然后CPU

完成路由查表，将数据包转发到另一个网段。

本文标签： 交换路由路由器

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