原创别折腾路由器了，换一个好点的交换机吧！路由器到底能不能代替交换机？（路由器、交换机与网关）

 2022-8-4 14:20  828 3 3 分类: 通信

这里有两台电脑通过一根网线将两台电脑连接起来，设备之间可以相互传输数据。现在增加一台电脑，总数变为三台，任意两台电脑想要传数据，需要三根网线，并且每台设备需要两个网口。再增加一台电脑，四台设备实现任意两台互联，每台电脑需要三个网口，并且需要六根网线。随着设备数量的增加，对网口和网线的数量要求呈几何级增长。比较理性的朋友肯定会发现，这么搞下去，成本实在太高，太费钱。

为了省下网口和网线的钱，KAPANAN公司在1989年发明了第一台网络交换机，这台交换机可以识别各个设备的MAC地址，也就是电子设备的身份证。实现点对点收发数据。每台设备只需要一个网口一根网线，连接到交换机接口上，当设备发送和接受数据时，交换机就会依据MAC地址自动把数据发送到指定设备。大大简化了网络链路，降低了成本。

交换机的英文名称是Switch，直译过来是开关。国内的专家觉得“开关”这个名词非常不直观，把开关打开，这里的开关是指电源开关呢？还是交换机呢？而交换机这个名字听起来更强大，看名字就了解实际功能。（交换机字面意思：用于交换数据的机器）这里海翎光电的小编要吐槽一下Kalpana公司了，你知不知道你起的名字，给多少美国儿童带来了噩梦啊？如下图：小朋友生日时想要一Switch，结果收到的却是交换机。哈哈哈。

说起路由器，想必大家都不会陌生。每个家庭都会至少有一个路由器来连接网络设备。但是还有小伙伴提到，交换机是用来做什么的？它与路由器有什么区别呢?我们经常听到的网关和路由又是什么意思呢？

交换机的主要功能就是把数据包发送到正确的位置。交换机相当于邮递员，根据数据包中的目标mac地址，找到它对应的物理端口。一台交换机有很多个端口，它们都有自己的编号（如下图）。计算机的网卡通过网线连接到交换机的网口上，这个端口就是一个确定的物理位置。我们只要知道某个网卡的mac地址在哪个端口上，我们就能正确的把数据包发给它。

图示海翎研制的工业交换机每个端口的编号

所以在交换机中有一张端口与mac地址的映射关系表，交换机维护这张映射关系表，想要与某个mac地址通信时，只需要来查询一下这个mac在哪个端口上，然后从对应的端口发送出去就可以了。

每一包数据都会有两个mac地址，一个是发送方的mac地址，称为源mac。另一个是接收方的mac地址称为目标mac。交换机收到一包数据后，首先要把这包数据的源mca与接收端口进行绑定，然后交换机要根据目标mac查找，从哪个端口把数据包发送出去。

这个时候就会出现两种情况。第一种情况是mac地址表中查询到关联的端口，则直接从关联端口发出。第二种情况是mac地址表中没有查询到关联的端口，则向除了接收端口之外的所有端口群发。这种行为称之为泛洪。如果目标mac地址在这个网络中则它一定能收到群发的数据包。如此运行一段时间后，通过交换机的mac地址表，就可以找到网络中的所有网卡设备。