Las diferencias funcionales entre los interruptores y los enrutadores

Las redes informáticas están interconectadas por diferentes tipos de redes. Si varias computadoras simplemente están conectadas juntas, no pueden comunicarse. Por lo tanto, cuando hablamos de "interconectividad" de la computadora, en realidad queremos decir que estas computadoras interconectadas ya pueden comunicarse. Es decir, desde una perspectiva funcional, estas computadoras ya han formado otra red informática grande y han tenido sentido.

1. Relé

Los dispositivos que conectan estos dispositivos entre sí se llaman relés. Según la jerarquía del sistema de retransmisión, a menudo nos referimos a los siguientes tipos de relés:

1. Capa física, repetidor, primera capa

2. Capa de enlace de datos, puente, segunda capa

3. Capa de red, enrutador, tres capas

4. Un puente híbrido con funciones de puente y enrutador

5. Sistemas de retransmisión y puertas de enlace sobre la capa de red

Cuando solo hay un sistema de retransmisión, generalmente no hablamos de la interconexión de la red porque solo expande la red, que sigue siendo una red. Cuando las puertas de enlace de alto nivel son complejas, rara vez se usan. Cuando los discutimos, generalmente se refiere a la retención de interconexiones entre conmutadores y enrutadores. Por lo tanto, hoy discutiremos las diferencias entre los interruptores y los enrutadores. Conmutadores de red

2. Definición de interruptores y enrutadores

El cambio es un concepto técnico que completa el reenvío de las señales desde las entradas del dispositivo hasta las salidas. Cuando se usa para describir dispositivos en la segunda capa de una red de datos, es un dispositivo de puente; Si se usa para describir el dispositivo de tercera capa de una red de datos, es un dispositivo de enrutamiento.

El conmutador al que a menudo nos referimos es un conmutador Ethernet, que en realidad es un dispositivo de red de segunda capa de múltiples puertos basado en la tecnología de puente. Proporciona una ruta de baja latencia y baja para reenviar marcos de datos de un puerto a otro. Es decir, el núcleo interno de un interruptor es una matriz de conmutación que proporciona una ruta para la comunicación entre dos puertos, lo que permite que los marcos de datos recibidos por cualquier puerto se envíen desde otros puertos.

Un enrutador es un dispositivo de conmutación de paquetes en la capa de red del modelo de protocolo OSI, cuya función es transmitir datos a la red correcta. Este proceso incluye:

1. Reenvío de datagramas IP;

2. Aislamiento de subred y supresión de la transmisión (un modo de comunicación "uno a todos" entre los hosts, donde la red copia incondicionalmente y reenvía señales enviadas por cada host, y todos los hosts pueden recibir toda la información, independientemente de si la necesita o no) ;

3. Mantener tablas de enrutamiento e intercambiar información de enrutamiento con otros enrutadores; Wifi 6 techo inalámbrico AP

4. Manejo de errores y supresión de congestión simple de los datagramas IP;

5. Implemente el filtrado y la contabilidad de los datagramas IP. Controlador de CA



3. En redes de diferentes escalas, el enfoque de los enrutadores varía el controlador de CA

En la red troncal, el papel principal de los enrutadores es el enrutamiento, y los enrutadores en la red troncal administran las rutas de todas las redes de nivel inferior. Esto requiere mantener una gran tabla de enrutamiento y responder lo más rápido posible a los cambios en el estado de conexión.

En una red regional, los enrutadores son principales responsables de la conexión de red y la selección de enrutamiento, es decir, conectar varias unidades de red de base en el nivel inferior: la red del campus, mientras que también es responsable del reenvío de datos entre las redes de nivel inferior.

Dentro de la red del campus, los enrutadores se utilizan principalmente para separar las subredes. Las primeras unidades de base de Internet eran redes de área local, donde todos los anfitriones estaban en el mismo estilo lógico. Con la expansión de la escala, la red de área local se ha convertido en una red de campus compuesta por múltiples subredes conectadas por la columna vertebral y los enrutadores de alta velocidad. Cada subred es lógicamente independiente, y los enrutadores son los únicos dispositivos capaces de dividirlos. Son responsables de reenviar y aislar datagramas entre las subredes, mientras que los enrutadores en el límite son responsables de conectarse a la red de capa superior.

4. Diferencias entre los interruptores de la capa 2 (puentes) y los enrutadores

Los interruptores tradicionales han evolucionado desde los puentes de la red, que seleccionan rutas basadas en direcciones MAC y tablas de estación. El interruptor realiza automáticamente el establecimiento y el mantenimiento de las tablas de la estación.

Los enrutadores pertenecen a la tercera capa de dispositivos de red OSI, que se dirigen en función de las direcciones IP y se generan a través de protocolos de tabla de enrutamiento.

La mayor ventaja de un interruptor es su velocidad. Como el conmutador solo necesita reconocer la dirección MAC en el marco, el algoritmo para reenviar puertos en función de la dirección es simple, lo que facilita la implementación de ASIC.



Los enrutadores pueden evitar algunos problemas con los interruptores:

1. Bucle: Basado en el algoritmo de Establecimiento de la tabla de la tabla de la dirección del interruptor, no se permiten bucles entre los interruptores. Una vez que existe un bucle, el algoritmo del árbol de expansión debe comenzar a bloquear el puerto que generó el bucle. El protocolo del enrutador no tiene tal problema, y ​​puede equilibrar la carga y mejorar la confiabilidad a través de múltiples rutas.

2. Concentración de carga: solo puede haber una ruta entre los interruptores, de modo que la información se concentre en un enlace de información y no se puede asignar dinámicamente para equilibrar la carga. El algoritmo del enrutador puede evitar esto.

3. Control de transmisión: el interruptor solo puede reducir el dominio de conflicto, pero no puede reducir el dominio de transmisión. Toda la red conmutada es un gran dominio de transmisión, y los paquetes de transmisión están dispersos a esta red. Sin embargo, los enrutadores pueden aislar el dominio de transmisión y evitar que se transmita libremente.

4. División de subred: el conmutador solo puede reconocer las direcciones MAC. Esta dirección es una dirección física, por lo que el conmutador no puede dividir las subredes en función de Mac, pero el enrutador puede reconocer automáticamente la dirección IP. Esta dirección es asignada automáticamente por el administrador de la red según la lógica, por lo que no entrará en conflicto ni se duplicará. La función principal del enrutador es conectar diferentes redes.

5. Problema de confidencialidad: aunque los interruptores pueden filtrar marcos en función de su dirección MAC de origen, dirección MAC de destino, etc., los enrutadores pueden filtrar paquetes en función de su dirección, dirección IP de destino, etc., que es más conveniente e intuitivo.

6. Relacionado con los medios: como dispositivo de puente, los interruptores pueden completar la conversión entre la capa de enlace y la capa física, pero esta conversión es relativamente compleja y los enrutadores son relativamente simples.

A partir de esto, se puede ver que los enrutadores completan principalmente la interconexión de red de los mismos o similares protocolos de medios físicos y enlaces, sin apresurarse a vincular entre capas físicas. Por el contrario, los enrutadores se utilizan principalmente para interconectar diferentes redes, por lo que pueden conectar redes que no pueden usar medios físicos, protocolos de capa de enlace y protocolos de capa de red.

Los enrutadores pueden parecer una ventaja funcional, pero son caros y tienen bajas velocidades de envío de paquetes.

Las funciones de los interruptores y los enrutadores son similares, pero son contradictorias. El interruptor es rápido, pero la función de supresión es débil. El enrutador tiene una fuerte función de supresión, pero la velocidad de reenvío es lenta.


5. La diferencia entre los interruptores y los enrutadores de la capa 3

6. Debido al hecho de que el tercer interruptor de capa también tiene la función de "enrutamiento", generalmente es similar al enrutamiento tradicional. Sin embargo, dado que se saca por separado, definitivamente es fundamentalmente diferente del enrutamiento tradicional;

1. Diferentes funciones

Un concepto que todos necesitan aclarar es que la esencia del interruptor de la tercera capa sigue siendo un interruptor, que solo viene con algunas funciones del enrutador. Su función principal aún está en el intercambio de datos, y el enrutamiento solo ayuda a los dispositivos a ser más aplicables, prácticos y expandir su aplicabilidad.

Es decir, el interruptor de la tercera capa tiene funciones de intercambio de datos y enrutamiento.

2. El entorno aplicable es diferente

La función de enrutamiento del interruptor de la tercera capa es una función adicional porque es adecuada para un entorno relativamente simple, principalmente para redes de área local simples. Los enrutadores, por otro lado, son diferentes. Surgieron para cumplir con las conexiones de diferentes tipos de redes y, por lo tanto, pueden ser adecuados para cualquier red, ya sea una red de área local o una red de área amplia. Sus ventajas radican en seleccionar la mejor ruta, el intercambio de carga, la copia de seguridad de enlaces e intercambiar información de enrutamiento con otras redes.

3. Diferentes representaciones de rendimiento

Técnicamente hablando, el interruptor de la tercera capa realiza el cambio de paquetes a través del hardware, mientras que el enrutador realiza la conmutación de paquetes según el motor de enrutamiento de software del microprocesador. Después de enrutar datos, un enrutador de tres capas genera una tabla de mapeo de direcciones Mac e IP. Cuando los mismos datos reaparecen, los datos no necesitan pasar por el enrutador, eliminando así el retraso causado por el enrutador y mejorando la eficiencia del reenvío de los paquetes.