集线器、交换机和路由器的区别是什么

集线器、交换机和路由器都用来把设备连接在一起,但它们在处理数据时做出的判断完全不同。

集线器把收到的数据广播给每一个端口

集线器完全不知道哪台设备接在哪个端口上,任何一个端口收到的数据都会原样复制发给其他所有端口,不管对方需不需要,这会浪费大量带宽,在现代网络中已经基本被淘汰。

交换机学习设备地址,只把数据发给需要的端口

交换机会维护一张表,记录每台设备(以MAC地址标识)连在哪个端口上,只把数据转发到真正需要的那个端口,相比集线器大幅减少了不必要的流量。

交换机只在同一个局域网内部工作

交换机连接的是已经属于同一个局域网(LAN)的设备,它不负责在不同网络之间做路由决策,也不会分配IP地址。

路由器负责连接不同的网络

路由器的核心职责是在不同网络之间转发数据,最常见的场景就是连接家庭局域网和更广阔的互联网,它依据IP地址而不是MAC地址来做判断。

家用路由器还承担NAT和DHCP的功能

一台典型的家用路由器,除了核心的路由功能外,还通过NAT让所有设备共用一个公网IP地址,并通过DHCP自动给每台设备分配局域网内部的IP地址。

大多数家庭"路由器"其实是三合一设备

运营商提供的设备通常把路由器、交换机和Wi-Fi接入点的功能整合在一台机器里,这也是日常交流中这几个概念的界限经常变得模糊的原因之一。

普通家庭实际上需要什么设备

绝大多数家庭只需要运营商提供或推荐的那种集路由、交换、Wi-Fi于一体的设备就够了。当路由器自带的有线端口数量不够用时,比如想在同一个房间用网线同时接上台式机、游戏机、智能电视和打印机,单独添加一台交换机就会派上用场。

为什么集线器逐渐从现代网络中消失

因为集线器会把每个数据包发给每一台设备,随着接入设备增多,带宽浪费和冲突问题会越来越严重,在真实的流量环境下会变成明显的瓶颈。交换机足够干净、也足够便宜地解决了这个问题,这就是集线器基本已经从消费级和大多数商用网络中消失的原因。

常见问题

能用交换机代替路由器吗?

在连接互联网这件事上不能。交换机没有"不同网络"或公网IP地址的概念,无法承担路由器把家庭网络和运营商连接起来的核心功能。

家用场景需要智能交换机还是普通交换机?

绝大多数家庭用户只需要一台无需任何配置、即插即用的普通(非智能)交换机就够了。带VLAN划分、流量优先级等功能的智能交换机,主要在企业环境或较为进阶的家庭实验室场景中才有价值。