公司的网络应该选交换机还是路由器？聊聊交换机和路由器的区别

过去交换机和路由器有非常明显的界限，交换机就是用于局域网的二层转发的，路由器就是用于广域网的三层转发的。交换机的转发机制是通过MAC地址，路由器是通过IP地址来转发，如果是在公司内部是用交换机，如果要隔离部门就划分VLAN，如果是要跨地区访问就要通过路由器互联，这是最基本的认识。

但是，在二层交换机后，又出现了三层、四层甚至七层交换机，这个时候的交换机已经可以支持路由的转发能力。这个时候很多企业就会有一个疑问，如果是局域网选择交换机没有问题，但是原来广域网使用路由器，是不是可以用交换机替代呢？今天我来给大家详细的讲解一下交换机和路由器的区别。

路由器和交换机的基本区别

我们现行的网络使用的技术基本上都是基于TCP/IP协议族。TCP/IP协议族具有多层节奏，分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层等。路由器、三层交换机都具有网络层和传输层的能力，二层交换机只支持数据链路层的能力，所以很多朋友认为路由器和交换机的区别，在于支持TCP/IP转发层次的区别。

这个想法的确在某些时候是正确的，交换机具备数据链路层的转发能力，基于MAC地址和VLAN转发。但是后来一些场景需要交换和路由功能合一，所以三层交换机的才具有路由的能力，路由是网络层的能力，通过IP来转发。

三层交换机和路由器相比，数据链路层的能力非常的强大，但是TCP/IP三层路由的能力一般只具备基本的能力。这是由于路由器和交换机的芯片的差异决定的。所以，路由器和交换机的根本区别，最终还是芯片上的差异。

交换机和路由器在芯片上的区别

目前，交换机一般使用的是ASIC芯片，而中高路由器使用的是NP芯片。低端路由器使用的是多核CPU，例如一些SOHO路由器，这个和我们家庭路由器是一样的，只不过核数更多，性能更强。下面我们先对比一下高端路由器和高端交换机的差别。

ASIC芯片流程固定，无法实现可编程的能力，因为二层交换机本身的功能也比较简单，但是因为不灵活，所以性能比较强。高端交换机一般转发能力是大于高端路由器的。而路由器的NP芯片支持部分可编程能力，这是在牺牲了转发性能的基础上的来的。

所以使用ASIC芯片的交换机，路由和VPN的功能比较简单，因为路由器和VPN的功能比二层交换功能复杂的多，ASIC不可编程，所以支持的简单一些。同时，我们看到高端路由器支持某个新功能，升级软件就好了，交换机就很麻烦，这是最显著的区别

第二个区别是，即使是支持三层功能，交换机的ASIC芯片负责了所有的功能，而路由器某些特殊的功能是有单独的芯片搞定的，比如路由器表的查找或者QOS、流量缓存功能。由于使用专用的芯片实现了部分转发相关的功能，因此路由器的这部分能力更强，让路由器的整体可靠性也更强。

第三个区别是，路由器本身可以支持各种复杂的接入方式，例如以太、ATM、POS、E1等，所以路由器本身用的场景非常多，交换机只支持以太接口，使用的场景实际上是受限的。

我们再看看低端路由器。低端路由器是用CPU作为核心转发芯片的。CPU的特点就是可编程的能力更强，更加灵活，看看家庭的路由器就知道，功能更加多样化。但是和高端路由器的区别是，低端路由器的单个CPU芯片干了所有的事情，而且又支持更灵活的编程，所以低端路由器的性能比较差，可靠性也不高。

所以，不管是NP还是CPU，可编程能力都比ASIC强的多。这意味着路由器和交换机最显著的区别就是路由器的功能丰富，具有可编程的能力。路由器的三层能力，各种复杂的VPN能力比交换机要强大的多，这是路由器的特点，而高端路由器的可靠性、缓存都比高端交换机要好的多

ASIC、NP、CPU的区别就是这样，论可编程能力，CPU最强ASIC最差；论转发能力ASIC最强CPU最差，论价格，相同的性能路由器一般比交换机要贵一些，毕竟芯片的成本在那。

不过最近几年，有的趋势是路由器和三、四层交换机的核心芯片有合一的趋势，博通的Jericho芯片的能力已经和路由器的NP芯片越来越像，也支持了部分可编程的能力，而华为的ENP芯片实际上就是一种集成式的NP芯片，来路由器和交换机的界限已经开始模糊。

企业广域网如何选择？三层交换机还是路由器

从上面的分析可以看出，三层交换机已经有部分的路由器的能力，用于简单的企业组网当然没有任何问题，甚至我觉得，在没有进行云化业务改造的企业，或者仅仅是需要打通路由的简单企业网络，使用三层交换机就可以替代路由器。

但是，现在越来越多的企业在建设私有云，建设私有云之后就会带来企业的流量大集中在数据中心，而且现在和网络质量相关的业务流量越来愈多，比如视频会诊的流量，所以整个广域网的可靠性要求大大增加，路由器的故障倒换时间可以到毫秒级，而且缓存更大，一旦发现网络拥塞可以有更多的缓冲区，所以用路由器组网是比用普通ASIC的高端交换机组网要可靠的。

所以，我还是建议，凡是建设了私有云的大型企业，企业和私有云之间的广域网络还是需要用路由器，不建议用高端的三层交换机，这样网络更稳定，避免出现乱七八糟的问题导致关键业务受影响。因为所有业务都上云，导致网络的流量非常大，一旦出现稳定性问题对整个企业的网络影响会很严重

其次的建议是，如果你的组网需要用到某些特殊的功能，那么还是使用路由器合适。例如，你需要比较复杂的QOS配置，或者需要比较灵活的VPN的功能，或者是路由器的广域的SDN功能，那么还是使用路由器比较合适，交换机的能力不足，很容易在后期使用发现功能不匹配但是无法升级的问题。

当然，前面说了，交换机和路由器的芯片正有融合的趋势，某些功能交换机其实也能支持，但是因为产品定位不一样，所以很多功能没有开发。真的到了芯片融合，交换机也能支持路由器的所有功能，那时估计也就不区分交换机和路由器了。

第三个建议是，如果你的网络场景是一些高性能场景，这里的性能不是指转发性能，而是指一些路由、QOS、VPN的规格这些性能，或者是对故障收敛有严格要求的场景，那么也是选择路由器比较合适的，毕竟路由器很多功能配备了专业的芯片，所以能力更强一些。

同时需要提醒大家注意的是，路由器和交换机核心的区别是芯片，但是的确很多场景路由器和高端交换机都可以使用，而交换机的芯片比路由器简单，所以交换机的价格会便宜一些。因此市场上有一些企业就把自己的交换机换个壳，包装一下当路由器销售，这个就有点不靠谱了。

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