交换机怎么用(三层交换机用起来这么香，还要什么路由器？)

路由器和交换机是组网环境当中的两种设备，路由器主要作用是数据走向的指挥和调度，类似十字路口的红绿灯，告诉车辆（数据）向左走还是向右走，交换机主要作用是数据的转发，类似承载车辆（数据）的马路，马路越宽（交换机的性能），车流量越大，早期二者功能定位非常明显，泾渭分明，但随着三层交换机的出现，发现交换机也支持OSPF、RIP、EIGRP、ISIS等动态路由协议，而且性能更强，大有交换机可以替代路由器的趋势，而且路由器成本高昂，和交换机同等性能对比，交换机价格更合理，这样的替换难道不香吗？我们从以下几个角度来分析一下交换机是否可以完全替代路由器。
路由器和三层交换机容易混淆，或者粗暴的认为三层交换机可以替代路由器，最根本的原因是交换机也具有三层路由的功能了，在功能上已经保持了“一致”，但二者还是存在本质的区别。01主要功能的差异化
01、主要功能的差异化
思科ASR 9906路由器
我们可以发现这些路由器不仅具有路由功能，也有二层的基本功能，能提供交换机端口，甚至有硬件或者软件防火墙功能，但是不能把路由器和交换机、防火墙等同起来，它主要还是路由器功能，它要解决遇到的各种路由链接问题，提供各种的链接端口，其他的功能只不过是附加功能，其目的是使得设备具有更广的适用面，更多的应用场景，也间接的提升了产品的竞争力。
思科Catalyst 9400交换机系列
三层交换机可以看到虽然都支持三层协议，但是在产品说明里面，一般三层功能不是突出的重点，主要还是聚焦二层的转发能力和端口接入能力，它仍然是交换机产品，只不过是多了一些基本路由功能的交换机，主要功能还是数据交换。02应用的场景不一样
三层交换机一般用在局域网的核心，路由功能使用比较简单，扁平化趋势组网之前，一般是三层架构，路由跳数大概只有3跳，路由路径远远没有路由器那么多，对三层交换机的计算能力要求不大，近几年二层扁平化组网大行其道，其实对路由算力要求更少了，它在局域网中的主要用途还是提供快速的数据交换能力，提供的端口也主要是以太网端口，比如RJ45、SFP、SFP+等
路由器则不一样，路由器设计初衷是为了满足不同类型的网络互联，网络是由各大运营商组建的，各大运营商组建的网络使用的技术各不相同，使用的链路和协议也千变万化，需要通过路由器将这些差异化的链路、网络相互连接起来，保证世界的网络互通，这就需要路由器能够对接各种链路类型的端口，比如：以太网口（RJ45、SFP、SFP+）、POS光口、CPOS口、ATM、E1、T1等端口，也需要路由器能够支持各种网络路由协议，比如：静态路由、RIP、RIPng、OSPF、OSPFv3、IS-IS、 IS-ISv6、BGP、BGP4+等。
所以路由器主要用于不同类型的网络之间互联，这种多类型网络在运营商比较常见，我们所处的末端局域网一般都是单一类型网络，大部分能见到的都是以太网口。路由器的优势在于最优路径的选择，多条路径的负载分担，出现链路故障时的链路备份和快速切换。
03处理数据的方式不一样
路由器一般由软件对数据包的交换进行处理，路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何将分组发送到下一个站点（路由器或主机），如果路由器不知道如何发送分组，通常将该分组丢弃；否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点，如果目的网络直接与路由器连，路由器就把分组直接送到相应的端口上，而且转发采用最长匹配的方式，实现复杂，通常使用软件来实现，转发效率较低。
三层交换机通过硬件执行数据包的交换，三层交换机在对第一个数据流量进行路由分析之后，会产生一个IP和MAC的地址对应表，这个表会明确指出该流量应该从哪个出口出去，后面过来的流量不会再去进行解析路由，解封装，直接在二层根据该映射表进行转发，同时针对路由表的查找，直接利用ASIC硬件解析，直接查找，大大降低了数据延迟，提高了整体的吞吐量，转发效率极
由于三层交换机是通过硬件来对数据进行处理和转发，所以整体性能上远远高于路由器，在局域网环境下，数据交换的频率要求非常快，交换机天然适合局域网，而路由器优势则在于路由功能非常强大，转发性能和效率远远低于交换机，所以路由器更适合作为网络互联的节点或者局域网的出口，对数据交换的频率要求不高，所以如果把高端路由器作为核心交换机来承载局域网流量，那是对路由器功能的一种浪费，同时也不能满足局域网高速通讯性能的要求，在采购设备时要综合考虑应用场景，只买最合适的，不买最贵的。扫码关注我们最新的IT风言风语