什么是交換機？路由器能代替交換機嗎？交換機與路由器的區別？

2022-04-04 13:14:22

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供稿：網友

這里有兩臺電腦，通過一根網線將兩臺電腦連接起來，設備之間可以互相傳輸數據。

現在增加一臺電腦，總數變為三臺，另一兩臺電腦想要傳輸數據需要三根網線，并且每臺設備都需要有兩個網口。

再增加一臺電腦，四臺設備，實現任意兩臺互聯。每臺電腦需要三個網口，并且需要六根網線。

隨著設備數量的增多，對網口和網線數量的要求呈幾何級增長。比較理性的朋友肯定會發現,這么搞下去,成本實在太高太費錢。為了省下網口和網線的錢，kalpana 公司在一九八九年發明了第一臺網絡交換機“kalpanaEPS-700 ”,這臺交換機可以識別各個設備的MAC地址，也就是電子設備的身份證，實現點對點收發數據。

每臺設備只需要一個網口，一根網線連接到交換機的接口上當設備發送和接收數據時，交換機會一起賣的地址自動把數據發送到指定的設備，大大簡化了網絡鏈路，降低了成本。

交換機的英文名稱是“switch” ，翻譯過來是開關。國內的專家覺得開關這個名詞非常的不直觀，把開關打開。這里的開關是指電源開關還是指交換機呢？

而交換機這個名字聽起來很強大，看了名字就了解了實際功能。這里要批評一下kalpana公司，你知不知道你起的名字給多少，美國兒童帶來了噩夢。

生日許愿時想要一臺switch，結果收到的卻是交換機。

交換機與路由器有什么區別呢？我真的需要一臺交換機嗎？

交換機依據功能可以劃分為二、三、四層交換機和其他特殊類型。

二層交換機通過MAC地址發送數據包

三層交換機可以根據i p 地址來發送數據包，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嗎？

路由器一般基于c p u 或者網絡處理器n p u 進行數據交換，而三層交換機通過硬件進行數據包交換，一個側重路由，一個側重交換。數據量不大的話，路由器完全可以作為交換機使用。

隨著萬兆網絡的普及，逐漸出現價格親民的萬兆交換機。而大部分路由器受限于成本問題，能買得到的萬兆路由器可能只有一個萬兆網口，根本不夠用。所以內網有多個萬兆設備或者想用p o e 的話，只能靠交換機實現萬兆局域網或者p o e 供電。

沒這方面需求的話，路由器就夠用了。

理論了解的差不多，給大家拆測三款不太貴的交換機來介紹一下。

這位是st1008（普聯）

這位s t 1005（普聯）

這位是sh1008（普聯）

st1008（普聯）為8電口萬兆交換機，采用marval 馬牌98DX8208芯片，與mikrotik c r s305芯片相同。雙核心arm 架構，最大頻率為八百兆赫茲，內存為DDR3 256MB，每個RJ45接口，均支持100M/1G/2.5G/5G/10G五種速率，最大包轉發速率為14.88Mpps/每秒。

大家可能對包轉發速率p p s 這個概念不太了解，交換機最重要的參數就是轉發性能，可以把交換機想象成快遞點。快遞點單位時間內處理的數據包越多，那肯定是性能越強。

包轉發速率通常以每秒鐘可以發送多少個64byte 的數據包為標準。14.88Mpps每秒，每端口就是每秒鐘可以發送一千四百多萬64byte 設計包。

每個設計包都有8byte 針頭和12byte的幀間隙。

通過反推可以計算出最大速度為1.25GB /S，乘以8bit，得到端口最大速度為10Gbps/S。

st1008一共有八個端口，滿配置端口量需要達到119.04Mpps每秒，才能確保所有端口線速工作提供無阻塞的包交換。類似于快遞點的貨到即發，不會積壓貨物。

繼續看一下s t 1005（普聯），s t 1005（普聯）是5電口萬兆交換機，同樣采用馬牌8208芯片，性能基本一致，只是由八個RJ45接口縮減為五個，相對st1008（普聯）,最直觀的改變是體積大幅縮減，可以放進弱電箱。

sh1008是8電口2.5g 交換機采，用螃蟹（博通）real ltek 8371芯片，最大頻率不知道，搜索前方也沒找著8371的參數，官網也沒有，說明書上只標注了千兆網絡包轉發速率為1.488Mpps每秒。

應該是說明書漏項了，沒有標出2.5g 的速率，t p 的說明書做的更嚴謹一些。sh1008（普聯）支持100M/1G/2.5G三種速率。

2.5G接口推廣的比較多，主板、nas、路由器都配上了2.5G接口。2.5G帶寬轉換為實際下載速度差不多是312.5MB每秒，可以跑滿機械硬盤的極限。

如果家里或者工作室用上了帶有2.5G接口的nasa 私有云，可以破除千兆網125MB每秒的速率限制。

這三臺交換機都不帶網管功能，也就是普通的二層交換機。

馬牌的8208其實是支持三層網管的，可能是因為產品定位和成本問題，t p 沒有做這方面的功能。網管功能對我來說，常用的也就是鏈路聚合，去年給家里的設備都上了萬兆，鏈路聚合意義也不大，既然閹了網管功能，那肯定是希望價格給便宜些。

來看一下三款交換機實際性能專業的測試，需要使用發包機直接讓交換機滿載,咱太窮，沒這個條件，只能將就下。

目前擁有三款萬兆設備，主力機華碩AQC107單口萬兆網卡,測試機惠普561FLR 雙口萬兆網卡,nas 英特爾x550雙口萬兆網卡。因為有三臺設備,一發二收可能會有瓶頸，所以在NAS上安裝虛擬windows。

給nas和虛擬機分配不同的網口，使用iperf3 測試下性能，結果發現windows 跑不滿萬兆，只有5g。