三层交换机和路由器什么区别 三层交换机和路由器区别介绍【详解】

  三层交换机和路由器的区别

  从硬件上说,三层交换机是通过交换芯片转发数据的,交换芯片是带有三层转发能力的,也就是路由的功能。

  路由器则是通过处理器转发的,所有的报文的重新计算和转发任务是在处理器的计。

  有人说交换芯片的路由功能很差。但是现在国产厂商的设备,三层路由表表项都能达到64K个,这还不够多吗?支持OSPF/BGP/IS-IS这些都是软件层面的事情,跟交换芯片没什么关系。至于防火墙/ACL等功能,交换芯片都自带的,写几个寄存器就可以搞定的。并且路由器的表项一旦变大,处理器查找的时间会更长,转发速度会更慢的。

  三层交换机和路由器的区别一、

  交换机(下面所有的交换机都指的是三层交换机)网络打通速度很慢,有一个专业的说法叫做线速转发,比如交换机的带宽是1Gbps,带在没有达到线速转发之前,速度是很低的,并且达到线速转发的时间可能要很久,以IPv6为例,有些设备需要十几分钟才能达到线速转发,而路由器是不需要消耗这么久的,路由器的路由表计算是走处理器的,任何时间都是线速转发的(当然如果处理器负载太重则例外)——这是交换机最致命的弱点。

  三层交换机和路由器的区别二、

  交换机支持的网络类型很少,串行链路,ATM,这些口一般交换机支持的都很差,有些大型交换机会用专门的一个板卡提供这些网络接口的支持。交换机通常支持的都是以太网光口或者电口。路由器则不一样,一个核心路由器通常是带一堆各种各样的接口,反而是以太网口不太多。虽然如今大部分线路都改造成光纤了,但在ISP那边,串行链路还是很多的,所以路由器就排上用场了。

  三层交换机和路由器的区别三、

  路由器可以改造成网关或者防火墙——带日志记录的网关,因为所有报文都走处理器,所以处理器有能力记录下所有的报文,但交换机的交换芯片则没有这个能力——因为交换芯片太快了。路由器的这个特点,也用在了很多企业、ISP的出口网络上,以及伟大的GFW也是工作在路由器这个层面上的。

  三层交换机和路由器的区别四、

  三层交换机的转发速度很快,但规划复杂,不管是交换机还是路由器,都有一个控制处理器,路由器里转发处理器跟控制处理器通常是分开的。对于所有发往路由器或者交换机自身的报文,走控制处理器。对于路由器来说,如果加防火墙之类的,都是软件实现的,代码可以是一套。但对于三层交换机则不一样,三层交换机的交换芯片控制的防火墙等ACL控制(访问控制列表)是分成两套代码的,一套是控制走芯片转发的部分,另一套是控制走控制处理器的部分,实际上是多出了一套代码。

  三层交换机和路由器的区别五、

  交换机抗网络震荡能力很弱,前面说了线速转发的问题,同样,网络一旦开始震荡,路由表不稳定的时候,交换机就又不能线速转发了,而路由器则基本不受影响。

  因为上面几个原因,路由器是不可替代的。但确实路由器已经被边缘化了,路由器在核心网络里,一般都充当着出口和核心转发这一块,接入层和汇聚层基本上都被三层交换机所取代了。

  其实高端的交换机和路由器在硬件方案上实际没有太大的差别。比如某公司的所谓的NP交换机和路由器都是一样的。

  64K的路由表真心不多,在BGP边界,百万级的路由表,动荡一下这个交换级的设备是搞不定的。

  “路由器则是通过处理器转发的,所有的报文的重新计算和转发任务是在处理器的计算下完成的。”我不知道你所说的这个处理器是否指的是NP,

  现在稍微高端的路由器确实要分为转发平面和控制平面。

  控制平面仅负责协议计算,路由计算。路由器现在转发也不走控制平面的处理器.

  再说转发平面,一般转发平面也会放一个处理器,一个NP,无论是二层转发,还是三层转发,无论是交换机,路由器,转发都会经过这个NP,所以现在说二层转发直接转发,三层转发过处理器其实不是很合适。

  细说NP,其实里面的原理还是一个查表转发的结构,所不一样的是里面的内存,cache是有限的,如果二层表项多,三层表项必然少。而一般设备无法说我根据网络自动调整,一般就会固定好。二层表多少,三层表多少,然后这个设备的基本MAC表,FIB表就出来了。

  刚才说这个资源是很有限的,但是我们刚才说的是百万级的路由表,都存在这个里面不现实,其他的路由表是存在于转发平面的处理器的。处理器负责根据业务常用的路由表配置到NP中。

  在回头说控制平面,控制平面只负责计算,将计算的结果下发到转发平面,转发平面的处理器根据情况下发fib表项到NP.这样做的好处是,当我控制平面挂掉了,我的转发平面会根据我下过的表项继续转发,不会影响转发平面,保证不断流。

  另外还有的是,现在无论交换机,路由器都运用一套的软件系统,基本没有不一样,交换机路由器他们唯一的差别就是由于硬件的改变,要适配不一样的驱动代码。

  百万条路由表这种事情其实挺少见的,一般都是省级的ISP才会有,而且也不否定路由器完全没有用,但一般部署中,比如高校(我们学校是985+211,省网节点)才几千条路由,某地市银行才几百条路由。这种环境下路由器和交换机的分别不大。我说的转发处理器就是指NP,路由器一般有两个处理器,一个转发面一个控制面,三层交换机转发面走转发芯片,控制面有自己的处理器,很少有三层交换机不配控制处理器的。是的路由器和交换机软件基本都是差不多的,就驱动不一样,不管是思科、华为、华三,还是国内的迈普、锐捷、港湾(被收购了),但也不能说这两个就完全一样吧?

  要知道,在实际部署的时候,基本上是一个路由器+2-3个核心交换机的模型,用路由器转发太慢了。这是实话,交换机背板带宽都是上Tbps的速度,对于内网来说,大量的FTP,视频传输必须要这么高的带宽,路由器抗不住的。

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