网络工程师灵魂拷问：三层交换机那么厉害，路由器还有用途吗？

你好，这里是网络技术联盟站，我是瑞哥。

公众号后台有个粉丝朋友向我提了一个问题：

三层交换机那么厉害，路由器还有用途吗？

开始我都不知道怎么回答他，或者说服他两者其实区别很大的。仔细一想，在现在的网络项目实施中，三层交换机确实很强大的，有些项目甚至只需要防火墙配合几台三层交换机就搞定了，即使需要用到路由器，一台足够了。

那么路由器相比于三层交换机，确实性价比不高了吗？

换言之，路由器有没有三层交换机无法比拟的功能？这个是本文的中心！

三层交换机

三层交换机是一种结合了交换机和路由器功能的网络设备。它不仅能够在数据链路层（第二层）进行数据包的转发，还能够在网络层（第三层）进行路由选择。三层交换机通常用于大型局域网（LAN）中，以提高网络性能和简化网络架构。

三层交换机通常采用ASIC（应用专用集成电路）或FPGA（现场可编程门阵列）技术来加速数据处理。这些硬件组件能够处理高速的数据流，显著提升网络性能。

ASIC：应用专用集成电路，一种针对特定用途优化的硬件。

FPGA：现场可编程门阵列，一种可根据需求重新配置的硬件。

三层交换机支持多种路由协议，包括RIP、OSPF和EIGRP等。这使得它能够动态学习网络拓扑，选择最佳路径进行数据转发。同时，三层交换机通常具备流量控制和QoS（服务质量）功能，能够优化网络资源的使用。

路由器

路由器是一种专门用于连接不同网络的设备，工作在OSI模型的第三层。它的主要功能是确定数据包的最佳传输路径，确保数据从源头到达目的地。

路由器通过分析数据包的目标IP地址，查找路由表，决定数据包的转发路径。同时，路由器还能实现网络地址转换（NAT）、访问控制列表（ACL）和防火墙等功能，这些功能在保护网络安全和管理流量方面至关重要。

NAT：网络地址转换，允许多个设备共享一个公共IP地址。

ACL：访问控制列表，用于控制网络流量和增强安全性。

路由器通过建立和维护路由表来实现有效的路径选择。路由表中的信息可以是静态配置的，也可以通过动态路由协议自动更新。路由器使用不同的算法来选择最佳路径，确保数据包的高效传输。

路由器能够处理更复杂的网络需求，如VPN连接、策略路由和负载均衡等。在大型企业网络中，路由器的这些功能是实现高可用性和冗余的重要保障。

三层交换机 vs 路由器

路由器有没有三层交换机无法比拟的功能？

1. 网络地址转换（NAT）

路由器可以执行网络地址转换（NAT），将私有IP地址转换为公有IP地址。这对于连接到互联网的网络来说是非常重要的功能，因为它可以隐藏内部网络结构，提高安全性，并节省IP地址。

2. 防火墙功能

路由器通常内置防火墙功能，能够过滤和检查进出网络的数据包，从而保护网络免受外部攻击。虽然一些高级三层交换机也具备防火墙功能，但路由器在这方面通常更为强大和灵活。

3. 动态路由协议支持

路由器支持多种动态路由协议，如OSPF、BGP和EIGRP，这使得它们能够在复杂的网络环境中自动选择最佳路径。三层交换机虽然也支持一些路由协议，但在处理复杂路由选择方面，路由器更具优势。

4. 广域网（WAN）连接

路由器通常用于连接不同地理位置的网络，形成广域网（WAN）。它们能够处理长距离的数据传输，并提供可靠的连接。三层交换机主要用于局域网（LAN）内部，无法替代路由器在广域网中的作用。

5. VPN支持

路由器通常支持虚拟专用网络（VPN）功能，能够在公共网络上建立安全的通信通道。这对于远程办公和分支机构之间的安全通信非常重要。虽然一些高级三层交换机也支持VPN功能，但路由器在这方面通常更为专业和可靠。

6. 高级QoS功能

路由器通常具备高级的服务质量（QoS）功能，能够根据不同的应用和服务优先级来管理网络流量，确保关键应用的性能。三层交换机虽然也支持QoS，但在复杂的流量管理方面，路由器更具优势。

三层交换机能否完全取代路由器？

在局域网内部，三层交换机可以很好地替代路由器进行VLAN间的路由和数据转发，但在需要连接广域网或处理复杂网络环境时，路由器仍然是不可或缺的设备。