Le differenze funzionali tra switch e router

Le reti di computer sono interconnesse da diversi tipi di reti. Se diversi computer sono semplicemente collegati insieme, non possono comunicare. Pertanto, quando parliamo di "interconnettività" del computer, intendiamo effettivamente che questi computer interconnessi possono già comunicare. Vale a dire, da una prospettiva funzionale, questi computer hanno già formato un'altra grande rete di computer e hanno avuto senso.

1. Relay

I dispositivi che collegano questi dispositivi tra loro sono chiamati relè. Secondo la gerarchia del sistema di relè, ci riferiamo spesso ai seguenti tipi di relè:

1. Strato fisico, ripetitore, primo strato

2. Livello di collegamento dati, ponte, secondo livello

3. Livello di rete, router, tre strati

4. Un ponte ibrido con funzioni di ponte e router

5. Sistemi di relè e gateway sopra il livello di rete

Quando esiste solo un sistema di relè, generalmente non parliamo di interconnessione della rete perché espande solo la rete, che è ancora una rete. Quando i gateway di alto livello sono complessi, vengono utilizzati raramente. Quando ne discutiamo, si riferisce generalmente alla conservazione delle interconnessioni tra switch e router. Pertanto, oggi discuteremo le differenze tra switch e router. Switch di rete

2. Definizione di switch e router

La commutazione è un concetto tecnico che completa l'inoltro dei segnali dagli ingressi del dispositivo alle uscite. Se utilizzato per descrivere i dispositivi nel secondo livello di una rete di dati, è un dispositivo a ponte; Se viene utilizzato per descrivere il dispositivo di terzo livello di una rete di dati, è un dispositivo di routing.

Lo switch a cui ci riferiamo spesso è uno switch Ethernet, che in realtà è un dispositivo di rete a livello di secondo porta a più porta basato sulla tecnologia Bridge. Fornisce una bassa latenza e un basso percorso di vendita per i frame di dati di inoltro da una porta all'altra. Vale a dire, il nucleo interno di uno switch è una matrice di commutazione che fornisce un percorso per la comunicazione tra due porte, consentendo l'invio di frame di dati ricevuti da qualsiasi porta da altre porte.

Un router è un dispositivo di commutazione di pacchetti nel livello di rete del modello di protocollo OSI, la cui funzione è quella di trasmettere i dati alla rete corretta. Questo processo include:

1. inoltro dei datagrammi IP;

2. Isolamento della sottorete e soppressione della trasmissione (una modalità di comunicazione "una a tutte" tra gli host, in cui la rete copia incondizionatamente e inoltra i segnali inviati da ciascun host e tutti gli host possono ricevere tutte le informazioni, indipendentemente dal fatto che tu ne abbia bisogno o no) ;

3. Mantenere le tabelle di routing e scambiare informazioni di routing con altri router; Wifi 6 soffitto wireless AP

4. Gestione degli errori e semplice soppressione della congestione dei datagrammi IP;

5. Implementare il filtro e la contabilità per i datagrammi IP. Controller AC



3. In reti di diverse scale, il focus dei router varia controller AC

Nella rete di spina dorsale, il ruolo principale dei router è il routing e i router nella rete backbone gestiscono i percorsi di tutte le reti di livello inferiore. Ciò richiede il mantenimento di una tabella di routing di grandi dimensioni e la risposta il più rapidamente possibile alle modifiche allo stato di connessione.

In una rete regionale, i router sono principalmente responsabili della connessione di rete e della selezione del routing, ovvero collegando varie unità di rete di base a livello inferiore - la rete del campus, pur responsabile dell'interruzione dei dati tra le reti di livello inferiore.

All'interno della rete del campus, i router sono utilizzati principalmente per separare le sottoreti. Le prime unità di base di Internet erano reti locali, dove tutti gli host erano nello stesso stile logico. Con l'espansione della scala, la rete locale è diventata una rete del campus composta da più sottoreti collegate da spine e router ad alta velocità. Ogni sottorete è logicamente indipendente e i router sono gli unici dispositivi in ​​grado di dividerli. Sono responsabili del trasferimento e dell'isolamento dei datagrammi tra le sottoreti, mentre i router sul confine sono responsabili della connessione alla rete di livello superiore.

4. Differenze tra interruttori di livello 2 (ponti) e router

Gli switch tradizionali si sono evoluti dai ponti di rete, che selezionano rotte in base agli indirizzi MAC e alle tabelle delle stazioni. Lo stabilimento e la manutenzione delle tabelle delle stazioni vengono eseguite automaticamente dallo switch.

I router appartengono al terzo livello di dispositivi di rete OSI, che si indirizzano in base agli indirizzi IP e sono generati attraverso i protocolli della tabella di routing.

Il più grande vantaggio di un interruttore è la sua velocità. Poiché lo switch deve solo riconoscere l'indirizzo MAC nel frame, l'algoritmo per le porte di inoltro in base all'indirizzo è semplice, rendendo facile da implementare ASIC.



Alcuni problemi con gli interruttori possono essere evitati dai router:

1. Loop: in base all'algoritmo di istituzione della tabella della tabella della stazione, in base all'indirizzo dell'indirizzo dell'indirizzo, non sono consentiti loop tra gli interruttori. Una volta che esiste un ciclo, l'algoritmo dell'albero che spinge deve essere iniziato a bloccare la porta che ha generato il ciclo. Il protocollo del router non ha un tale problema e può bilanciare il carico e migliorare l'affidabilità attraverso più percorsi.

2. Concentrazione del carico: può esserci un solo percorso tra gli switch, in modo che le informazioni siano concentrate su un collegamento di informazioni e non possono essere allocate dinamicamente per bilanciare il carico. L'algoritmo del router può evitarlo.

3. Controllo delle trasmissioni: l'interruttore può solo restringere il dominio del conflitto, ma non può restringere il dominio di trasmissione. L'intera rete commutata è un grande dominio di trasmissione e i pacchetti di trasmissione sono sparsi in questa rete. Tuttavia, i router possono isolare il dominio di trasmissione e impedirgli di trasmettere liberamente.

4. Divisione sottorete: lo switch può riconoscere solo gli indirizzi MAC. Questo indirizzo è un indirizzo fisico, quindi lo switch non può dividere le sottoreti in base a Mac, ma il router può riconoscere automaticamente l'indirizzo IP. Questo indirizzo viene assegnato automaticamente dall'amministratore di rete in base alla logica, quindi non è in conflitto o duplicherà. La funzione principale del router è quella di collegare diverse reti.

5. Problema di riservatezza: sebbene gli switch possano filtrare i frame in base all'indirizzo Mac di origine, all'indirizzo MAC di destinazione, ecc., I router possono filtrare i pacchetti in base al loro indirizzo, indirizzo IP di destinazione, ecc., Che è più conveniente e intuitivo.

6. Relativo sui media: come dispositivo di ponte, gli switch possono completare la conversione tra livello di collegamento e livello fisico, ma questa conversione è relativamente complessa e i router sono relativamente semplici.

Da ciò, si può vedere che i router hanno principalmente completato l'interconnessione di rete degli stessi o simili protocolli fisici e collegamenti, senza affrettarsi a collegare tra i livelli fisici. Al contrario, i router vengono utilizzati principalmente per l'interconnessione di reti diverse, in modo che possano collegare reti che non possono utilizzare supporti fisici, protocolli di livello di collegamento e protocolli di livello di rete.

I router possono sembrare avere un vantaggio funzionale, ma sono costosi e hanno basse velocità di invio dei pacchetti.

Le funzioni di switch e router sono simili, ma sono contraddittorie. L'interruttore è veloce, ma la funzione di soppressione è debole. Il router ha una forte funzione di soppressione, ma la velocità di inoltro è lenta.


5. La differenza tra interruttori di livello 3 e router

6. A causa del fatto che lo stesso interruttore del terzo livello ha anche la funzione di "routing", è generalmente simile al routing tradizionale. Tuttavia, poiché viene tirato fuori separatamente, è sicuramente fondamentalmente diverso dal routing tradizionale;

1. funzioni diverse

Un concetto che tutti hanno bisogno di chiarire è che l'essenza dell'interruttore del terzo livello è ancora un interruttore, che viene fornito solo con alcune funzioni del router. La sua funzione principale è ancora in scambio di dati e il routing aiuta solo i dispositivi ad essere più applicabili, pratici ed espandere la loro applicabilità.

Vale a dire, l'interruttore del terzo livello ha sia funzioni di scambio di dati che di routing.

2. L'ambiente applicabile è diverso

La funzione di routing dell'interruttore del terzo livello è una funzione aggiuntiva perché è adatta per un ambiente relativamente semplice, principalmente per semplici reti locali. I router, d'altra parte, sono diversi. Sono emersi per soddisfare le connessioni di diversi tipi di reti e possono quindi essere adatti a qualsiasi rete, sia che si tratti di una rete locale o di una rete ampia. I loro vantaggi risiedono nella selezione del percorso migliore, alla condivisione del carico, al backup del collegamento e allo scambio di informazioni di routing con altre reti.

3. Rappresentazioni di prestazioni diverse

Tecnicamente parlando, l'interruttore del terzo livello esegue la commutazione di pacchetti tramite hardware, mentre il router esegue la commutazione dei pacchetti in base al motore di routing software del microprocessore. Dopo aver instradato i dati, un router a tre strati genera una tabella di mappatura di indirizzi MAC e IP. Quando gli stessi dati riappare, i dati non devono passare attraverso il router, eliminando così il ritardo causato dal router e migliorando l'efficienza dell'inoltro dei pacchetti.