交换机将计算机连接在一起。例如，我们设置交换机来创建网络。当计算机 A 想要与另一台计算机 B 通信时，它会将数据包发送到交换机（它具有接收者的 IP 地址）。如果 IP 地址位于同一子网，交换机就会知道计算机 B 在哪里。否则，它会将请求路由到其网关。假设本地网络位于 192.168.0.xxx，子网掩码为 255.255.255.0。对 8.8.8.8 的请求在子网之外，并将请求路由到 ISP（网关）。
假设我们有两台交换机，每台交换机都创建自己的网络：网络 1 (192.168.0.xxx) 和网络 2 (192.168.1.xxx)。计算机 A (192.168.0.10) 想要与计算机 B (192.168.1.10) 通信。我说我们需要路由器来实现这一点，对吗？因此，路由器 1 必须连接到路由器，而路由器又连接到路由器 2。
如果是这种情况，那么路由器和交换机（在这个级别）之间的唯一区别是，交换机根据接收方地址选择输出端口，而路由器则基于 IP + 子网掩码。换句话说，交换机有一个用于未知子网的输出端口，而路由器有多个。
路由器还可以使用 NAT，从而将本地网络连接到互联网。这使路由器成为“中间人”。路由器还可以内置防火墙。
路由器是否只是具有更多功能和更高级路由功能的交换机？
答案1
不，交换机不仅仅是简化的路由器。虽然许多设备结合了路由和交换的功能，但这两个功能是截然不同的。交换机创建网络，路由器将不同的网络连接在一起。交换机仅使用 MAC 地址运行，而路由器也使用 IP 地址。交换机在同一子网中有许多端口，而路由器每个子网只能有一个端口。结合了这些功能的设备仍然保持路由和交换之间的区别，因为它们会根据不同功能和硬件的要求将“交换”端口与“路由”端口分开。
为了显示一些细微差别：专业级路由器将执行内部交换功能（例如 CEF），并且一些“第 3 层”交换机将执行路由（如果它们是第 3 层交换机），但操作是不同的。
对于任何对网络感兴趣的人来说，熟悉OSI 模型，描述了计算机和其他设备如何相互通信。OSI 模型将通信分为七层，包括应用层，也就是你，作为人类，正在使用的程序，网络第 3 层，处理 IP 地址和路由，以及数据链接层，或第 2 层，处理物理硬件地址。此外，当您听到 TCP、端口、套接字、会话等术语时，它们也由 OSI 模型表示，因此学习这些模型很有用。
路由器使用 OSI 第 3 层或网络层的 IP 地址运行，而交换机使用 OSI 第 2 层或数据链路层的 MAC 地址运行。
有些设备，比如消费级 wifi 路由器，结合交换机和路由器在同一设备中（例如，背面有 5 个额外端口的 wifi 路由器）。其他设备（如电缆或 DSL 调制解调器）仍可用作路由器，因为它们在本地网络和远程网络之间路由数据包，并执行第 3 层功能，例如NAT。
然而，路由和交换的操作是不同的，并且在不同的层上运行封装，不同的OSI层，并具有不同的地址，如下所述：
详细地：
交换
我们将从第 2 层交换机开始。这是您的标准交换机，包括所有非管理型交换机，甚至仅在数据链路层运行的管理型交换机。此交换机接收框架并将它们与 MAC 地址表 (MAC 地址表与 ARP 表不同，因为它具有 MAC 地址和端口，而不是 MAC 和 IP) 进行比较。它使用此信息将帧转发到一个、多个或所有端口，具体取决于它是单播、多播还是广播帧。如果它是单播帧，但不知道将其发送到哪个端口，它会将其泛洪到所有端口，但交换机接收帧的端口除外。当然，CAM 表和 VLAN 有更多详细信息，但简而言之：交换根据硬件地址移动帧，交换可以仅有的在同一子网内移动帧。
路由
路由器路线子网之间。事实上，在路由器上，你不能将多个路由接口放在同一个子网上 - 因为路由器功能是移动数据包之间第 3 层子网。路由器因此接收包含端口数据包的帧。如果帧的目的地（mac 地址）与路由器匹配（单播或广播），则路由器将查看帧中包含的 IP 数据包，并进行路由根据 IP 和子网做出决策。一旦做出路由决策，交换决定将数据包发送到哪个端口和第 2 层目的地，以便可以在第 2 层重新封装。有关路由器进行交换的更多信息，请参阅思科快速转发， 例如。
计算机如何通过网关：
那么计算机如何到达网关呢？计算机本身有一条通往网关的路由。它知道“如果 IP 不在我的子网中，我需要将数据包发送到此网关地址才能出去”，因此，由于所有设备都通过 OSI 模型自上而下处理，计算机将首先进行内部路由查找（第 3 层），以确定设备是否在其子网内。如果不在，它将使用 arp（第 2 层）查找默认网关的 mac 地址，并将远程主机的 IP 数据包封装在发往路由器的帧中。该帧将使用第 2 层报头和 MAC 地址在同一子网内跨网络交换，直到到达路由器，在那里查看其第 3 层 IP 地址，并解封装包是路由子网之间。
三层交换机
我还没有涉及的另一种情况是第 3 层交换机。这些交换机的工作方式与上述相同。它们是交换机，但它们可以具有特定端口（物理或虚拟），指定为路由端口这些路由端口充当子网之间的网关（通常是交换机内的 VLAN），而交换端口则继续仅在第 2 层运行。
第 2 层和第 3 层设备之间的部分区别体现在设备的硬件和内存上。思科解释称，只有第 2 层设备才具有包含 MAC 地址表的 CAM（内容寻址内存）表。第 3 层设备还具有 TCAM 表，用于处理路由、第 2 层和第 3 层地址之间的映射。由于物理硬件的差异，您将看到纯第 2 层交换机、第 3 层交换机和路由器硬件的价格差异。
答案2
不。
交换机执行以下操作：
- 当有数据进入端口时，它会查看收到的以太网帧的目标 MAC 地址
- 它在其 CAM 表中查找 MAC 地址。
- 如果它之前见过该 MAC 地址，并且知道目标 MAC 连接到哪个端口，它会将帧转发（重新发送）出该端口。
- 如果它之前没有见过该 MAC 地址（新的 MAC 或 CAM 表中“老化”的 MAC），它会像集线器一样将帧从所有端口转发出去。
它不根据 IP 地址执行任何操作。交换机甚至不查看 IP 地址。除了 IP，您还可以在交换机上使用其他技术，例如 IPX。
路由器（具体来说IP 路由器如果你想吹毛求疵的话）根据 IP 地址做事。IP 路由器执行以下操作：
- 当有数据进入网络适配器时，它会查看目标 IP 地址。
它会将地址与路由表或转发信息库 (FIB) 中的每个条目进行比较。条目如下所示：
192.168.2.0/24 通过 192.168.2.100
这意味着您可以通过分配了 IP 地址 192.168.2.100 的 NIC（最好是路由器上的本地 NIC）访问 192.168.2.0/24 子网。
条目可以来自分配给本地 NIC 的 IP/子网掩码（如果您的 NIC 分配了 192.168.1.5/24，您将获得到 192.168.1.0/24 的“免费”路由）、DHCP 提供的信息以及路由协议（例如 RIP、OSPF 和 BGP）提供的信息。
它会找到最具体的 FIB 条目（子网 CIDR 编号最高的条目）并转发（重新发送）到该 IP。如果有两个条目指向同一个子网，它可能会选择一个并坚持使用它，或者尝试在它们之间进行负载平衡。
如果没有匹配的 FIB 条目，它将使用默认网关条目（如果有），否则它将丢弃该数据包。
虽然交换机通常是设备中的唯一功能，但许多消费级路由器都包含交换机 - 它实际上是两个设备合二为一。
答案3
网络 1 (192.168.0.xxx) 和网络 2 (192.168.1.xxx)。计算机 A (192.168.0.10) 想要与计算机 B (192.168.1.10) 通信。我说我们需要路由器来实现这一点，对吗？
如果网络是分开的或位于不同的子网，那么您确实需要一个路由设备来让数据穿越网络。
路由器是否只是具有更多功能和更高级路由功能的交换机？
传统（非托管）交换机是第 2 层设备，而路由器位于第 3 层。一些托管交换机具有第 3 层功能，但不被视为路由器。如果您去商店购买无线路由器，您不仅仅是在购买“路由器”，您实际上是在购买三个设备：路由器、交换机和接入点。接入点基本上是交换机上的另一个端口，只不过它提供无线信号而不是以太网端口，路由器将 LAN 交换机连接到 WAN 端口。在家庭设备上，唯一使硬件成为路由器的是在其上运行的软件。
但是，如果你看看企业级设备，你会发现你可以购买非常专业的设备。你可以只买一个接入点，或者只买一个防火墙，或者只买路由器等等。以下是一个例子企业级路由器。请注意，只有 4 个以太网端口，两个用于控制台/AUX，另外两个用于路由器，但它们没有标记为“LAN”或“WAN”。还有 4 个其他插槽，可插入不同的卡，底特律州立大学/科罗拉多州立大学，DSL，哄等等...所有这些都可以被视为独立的网络，路由器管理它们之间的数据。
由于路由器是第 3 层设备，因此它也具有第 2 层功能。但是路由器主要在第 3 层提供服务，因此不被视为交换机。类似地，一辆 18 轮大卡车可以在每个星期六早上将您送到杂货店购买一加仑牛奶，但这不是它们通常的用途，所以我们不称它们为杂货店送货车或家庭用车。
答案4
定义：路由器是连接多个网络的小型物理设备。从技术上讲，路由器是第 3 层网关设备，这意味着它连接两个或多个网络，并且路由器在 OSI 模型的网络层运行。
家庭网络通常使用无线或有线互联网协议 (IP) 路由器，IP 是最常见的 OSI 网络层协议。IP 路由器（例如 DSL 或电缆调制解调器宽带路由器）将家庭局域网 (LAN) 连接到互联网的广域网 (WAN)。
通过在称为路由表的存储器中维护配置信息，有线或无线路由器还能够根据发送方和接收方的 IP 地址过滤传入或传出的流量。某些路由器允许网络管理员从 Web 浏览器界面更新路由表。宽带路由器将路由器的功能与网络交换机和防火墙的功能结合在一个单元中。
交换机是第 2 层（OSI 模型）设备。