网络交换机与路由器的比较选择

随着网络技术的发展进步，网络应用相关的设备在更新换代，现在的网络规模和运行速度都在不断提升，局域网络数据传输速度从原来每秒10Mbit 增长成现在的100Mbit，千兆数据传输速度的互联网技术已经得到广泛的应用。互联网络的结构方式从原来的数据资料共享的局域网络转变为现在的交换式网络，该种网络技术可以为用户开通单独的带宽，可以给用户得到更快的上网体验，有效地提升了局网络的数据传输速度和效率。也就是说，在网络系统集成技术条件下，面向用户的第一层数据接口、第二层网络交换技术已经给用户带来了很好的网络功能。可是，实现网间交互连接的路由器技术并没出现实质性的进展，在该种状态下，新型路由交换技术被研发出来，也就是第三层网络交换技术，可通过网络数据传输协议在第三层中完成数据交互，可以实现很快第二层的数据传输速度。二、三层数据交换器与路由器技术性能和优势具体如何，可以把其应用到那种环境中，为了对上述问题进行很好的解答，本文对上述三种技术的实现原理和机制将展开探讨，依据网络组建的目标以及条件如何选用合理的网络设备进行研究。

1 三种交换技术的对比分析

1.1 二层交换技术

二层交换机为网络数据链路层级的通信设施，可以读取和分析从数据包内的mac 地址信息，然后依据地址数据来实现交换，内部设置有地址数据表，该地址表呈现出mac 地址与交换机设备端口相互间关系。如果交换设备在某个数据端口内接收到数据包信息，需要先读出数据包头内的源mac 地址，这样就可以得知源地址对应的设备是在哪个端口，之后再对包头目标地址信息，从地址表找到端口位置。如果地址表内存有该mac 地址相应端口信息，则把数据包内数据资料传送到该数据端口中，如果在地址表内无法查找到数据端口，那么就需要把数据包通过广播方式传送到该数据端口，如果目标机器产生了回应，交换机设备则可以学习该目标mac 地址和那个数据端口相对应，当进行下次数据传输时则不再对数据端口进行广播了

二层网络数据交换机可采用该方式组建并维护固有的地址表数据，因为二层交换机具备较宽的数据部线，因此，可以为多个数据端口完成数据交换。二层交换机设备具备N 个端口，每个端口赋予的带宽为M，则需要的数据交换机应该达到的带宽为N×M，那么就可以达到线速交换，而二层网络交换机不会对广播数据包进行约束，需要把广播数据包复制到所在数据端口上。网络数据交换机内存装有用于处理数据包转发的芯片，可以实现较高的数据转发。

1.2 路由技术

路由器处在开放式系统互联通信模型的三层，也就是在网络层面完成操作。路由器内部建立有路由控制表，内部控制程序指明了需要到哪个地方，需要往哪里走。路由器会从网络数据端口内接收到数据包，应该先把链路层数据包头处理掉，完成拆包操作，从而获取到IP 地址数据，之后对路由表内信息进行查找，如果可以确定出具体的传送方向，需要再对链路层数据进行打包操作，之后把数据包再次传送出来。无法确定具体发送到那个地址，需要向源地址生返回信息，把该数据包丢弃掉。

路由技术实现原理和二层交换十分相近，路由与交换设备之间的区别，是数据交换产生开放式系统互联通信模型的数据信信息链路层，路由则处在第三层。两者之间的差别决定在数据传送时需要采取不同的控制信息，相互间的功能有着很大的差别。

网络路由技术主要具备两种最基本的活动，也就是确定最优传输路径以及发送数据信息包。数据包发送实现起来比较简单，但是路由的确定过程比较复杂，路由算法会路由表内输入差异化的数据信息，会依据数据包传输目的确定出最优路径，从而把数据包输送给目标地址下级路由器。路由器接收到数据包信息时，会核对目标地址，采用合理路径再次发送给后面的路由器，数据包最后到达目标地址。

路由器相互间也可以实现数据通信，依据不同类型的数据信息对路由进行维护。对路由器生成的更新数据信息进行分析，就可以了解到互联网络具备的拓扑结构。网络链路数据状态广播可以在路由器相互间实现数据传输，把数据发送方的链路情况传送给另外的路由器。

1.3 三层交换技术

具有第三层路由功能的二层交换机，可以实现第三层数据交换功能，把二者的优势充分结合起来。从硬件角度来看，二层数据交换机接口利用数据传输速度可达到每秒数十Gbit。利用第三层数据交换机，和路由器相关的硬件模块可以安装到高速总线上，该种方式可以使路由模块实现与其它模块的数据交换，有效地解决了外接路由器数据接口传输速率慢的问题。在软件性能方面，第三层交换机也得到改进，对软件为基础的路由器进行了重新定义。数据包信息经过硬件设备实现了较高速度的传输。第三层内的路由信息更新、维护等工勇，经过软件进行了充分的优化。

第三层数据交换具备如下几种优点：（1）网络硬件的高效结合可以使得数据交换速率提到很大改善。（2）经过优化改进后的路由控制软件，使得路由性能大幅提升。（3）除了必须的路由决定之外，很多数据转发需要在第三层内实现交换处理。（4）多个子网相互间连接时，需要第三层数据交换模块完成逻辑性连接，不再另加设其它的端口，可以减小资金投入。

2 三种交换技术选用

2.1 二层网络数据交换机可用于小型局域网

如果局域网的规模不大，交换机的数量只有数十台，该网络条件下的广播数据包不会产生较大的影响，二层数据交换设备可以在较快速度完成交换，提供多种数据接入端口，较少的资金投入，可以为用户合理的数据解决方案，所以，规模不大的网络不需要采用路由功能，避免给维护管理带来难度，使组建网络的费用大幅提升，不需要应用三层交换设备。

2.2 三层网络数据交换机用于大型局域网

三层网络数据交换机是专为IP 而进行设计的，数据接口型式十分简单，可以对二层数据包进行很好的解析处理，可用于组建大型的局域网络，为了避免数据广播风暴形成的危害，需要大型局域网络可以根据使用功能划分为多个小型的局域网，从而形成多个网段，不同网段间可以实现数据的交互，而只利用二层网络数据交换机无法达到以网间的交互访问。但是，只采用路由器则会受到端口数据的限制，无法达到很好的传输速度，无法组建规模较大的访问速度，采用三层网络数据交换机比较合理。

2.3 路由器用于大型网络间的数据互连

路由器设备的端口类型比较多，可以支持三层网络通信协议，具有很强的数据交换能力，可以实现在大型网络间的数据交互，很多三层网络数据交换机具备异质网络数据接口，应用大型网络的数据接口数量较少，网络互连设备主要作用在于实现不同数据接口的快速数据交互，需要确定出最优数据传输路径，从而实现与其他网络间的路由数据信息交互，这些功能都是在路由条件下实现的。

具体是否应用三层网络数据交换机，应该结合网络的具体现状确定，主要的影响因素主要有投资预算、网络流理等。应用三层网络数据交换机可以有效地提升大型局域网数据交互数率，加入路由功能是为了实现该目的。如果网络传输的流量比较大，三层数据交换机可以实现网络内的数据交换，也可以用于网间的路由，这样就会加大交换器的负荷，会对响应速度形成较大的影响。如果网络数据流量比较大，又要求较高的数据响应速度，则需要有用三层网络数据交换机实现网内的数据交换，而路由器用于实现路由功能，可以把各种设备的优势充分发挥出来，实现较好的匹配，如果组建网络的资金有限，需要利用三层数据交换机实现网间的连接。

3 结语

综上所述，交换机和路由器是组建互联网络的关键设备，对其进行合理的选用可以组建起性价比很好的互联网络，需要对两种设备进行深入的分析，可以更好地发挥性能。