什么是交换机？路由器能代替交换机吗？交换机与路由器的区别？

2022-04-04 13:14:22

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供稿：网友

这里有两台电脑，通过一根网线将两台电脑连接起来，设备之间可以互相传输数据。

现在增加一台电脑，总数变为三台，另一两台电脑想要传输数据需要三根网线，并且每台设备都需要有两个网口。

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。

随着设备数量的增多，对网口和网线数量的要求呈几何级增长。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，kalpana 公司在一九八九年发明了第一台网络交换机“kalpanaEPS-700 ”,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的接口上当设备发送和接收数据时，交换机会一起卖的地址自动把数据发送到指定的设备，大大简化了网络链路，降低了成本。

交换机的英文名称是“switch” ，翻译过来是开关。国内的专家觉得开关这个名词非常的不直观，把开关打开。这里的开关是指电源开关还是指交换机呢？

而交换机这个名字听起来很强大，看了名字就了解了实际功能。这里要批评一下kalpana公司，你知不知道你起的名字给多少，美国儿童带来了噩梦。

生日许愿时想要一台switch，结果收到的却是交换机。

交换机与路由器有什么区别呢？我真的需要一台交换机吗？

交换机依据功能可以划分为二、三、四层交换机和其他特殊类型。

二层交换机通过MAC地址发送数据包

三层交换机可以根据i p 地址来发送数据包，具有指路的能力，也就是路由功能。

路由不就是路由器的主要工作吗？

路由器一般基于c p u 或者网络处理器n p u 进行数据交换，而三层交换机通过硬件进行数据包交换，一个侧重路由，一个侧重交换。数据量不大的话，路由器完全可以作为交换机使用。

随着万兆网络的普及，逐渐出现价格亲民的万兆交换机。而大部分路由器受限于成本问题，能买得到的万兆路由器可能只有一个万兆网口，根本不够用。所以内网有多个万兆设备或者想用p o e 的话，只能靠交换机实现万兆局域网或者p o e 供电。

没这方面需求的话，路由器就够用了。

理论了解的差不多，给大家拆测三款不太贵的交换机来介绍一下。

这位是st1008（普联）

这位s t 1005（普联）

这位是sh1008（普联）

st1008（普联）为8电口万兆交换机，采用marval 马牌98DX8208芯片，与mikrotik c r s305芯片相同。双核心arm 架构，最大频率为八百兆赫兹，内存为DDR3 256MB，每个RJ45接口，均支持100M/1G/2.5G/5G/10G五种速率，最大包转发速率为14.88Mpps/每秒。

大家可能对包转发速率p p s 这个概念不太了解，交换机最重要的参数就是转发性能，可以把交换机想象成快递点。快递点单位时间内处理的数据包越多，那肯定是性能越强。

包转发速率通常以每秒钟可以发送多少个64byte 的数据包为标准。14.88Mpps每秒，每端口就是每秒钟可以发送一千四百多万64byte 设计包。

每个设计包都有8byte 针头和12byte的帧间隙。

通过反推可以计算出最大速度为1.25GB /S，乘以8bit，得到端口最大速度为10Gbps/S。

st1008一共有八个端口，满配置端口量需要达到119.04Mpps每秒，才能确保所有端口线速工作提供无阻塞的包交换。类似于快递点的货到即发，不会积压货物。

继续看一下s t 1005（普联），s t 1005（普联）是5电口万兆交换机，同样采用马牌8208芯片，性能基本一致，只是由八个RJ45接口缩减为五个，相对st1008（普联）,最直观的改变是体积大幅缩减，可以放进弱电箱。

sh1008是8电口2.5g 交换机采，用螃蟹（博通）real ltek 8371芯片，最大频率不知道，搜索前方也没找着8371的参数，官网也没有，说明书上只标注了千兆网络包转发速率为1.488Mpps每秒。

应该是说明书漏项了，没有标出2.5g 的速率，t p 的说明书做的更严谨一些。sh1008（普联）支持100M/1G/2.5G三种速率。

2.5G接口推广的比较多，主板、nas、路由器都配上了2.5G接口。2.5G带宽转换为实际下载速度差不多是312.5MB每秒，可以跑满机械硬盘的极限。

如果家里或者工作室用上了带有2.5G接口的nasa 私有云，可以破除千兆网125MB每秒的速率限制。

这三台交换机都不带网管功能，也就是普通的二层交换机。

马牌的8208其实是支持三层网管的，可能是因为产品定位和成本问题，t p 没有做这方面的功能。网管功能对我来说，常用的也就是链路聚合，去年给家里的设备都上了万兆，链路聚合意义也不大，既然阉了网管功能，那肯定是希望价格给便宜些。

来看一下三款交换机实际性能专业的测试，需要使用发包机直接让交换机满载,咱太穷，没这个条件，只能将就下。

目前拥有三款万兆设备，主力机华硕AQC107单口万兆网卡,测试机惠普561FLR 双口万兆网卡,nas 英特尔x550双口万兆网卡。因为有三台设备,一发二收可能会有瓶颈，所以在NAS上安装虚拟windows。

给nas和虚拟机分配不同的网口，使用iperf3 测试下性能，结果发现windows 跑不满万兆，只有5g。