路由和交换

网络的工作方式是使用两种设备：交换机和路由器，来将计算机与外围设备连接起来。这两种工具使连接到网络上的设备之间以及其它网络相互通信。
虽然路由器和交换机看起来很像，但是它们在网络中的功能却截然不同：

交换机（Switch）：主要用于将一栋大厦或一个校园里的多台设备连接到同一个网络上。例如，一台交换机可以将您的多台计算机、打印机和服务器连接起来，从而形成一个共享资源网络。交换机相当于一个控制器，允许不同的设备共享信息并且彼此通信。通过共享信息和合理地分配资源，交换机可以帮助您节省资金，提高工作效率。交换机有两种基本类型：非管理型和管理型。
- 非管理型交换机：拆箱即可投入使用，并且不允许进行任何更改。因此，家庭网络设备通常使用非管理型交换机。
- 管理型交换机：则允许您对它进行编程。由此提供了更大的灵活性，因为您可以利用本地或远程方式对其进行监控和调整，进而控制网络的通信流量及网络用户访问权。管理性交换机的典型特征就是具有管理登录 IP。
路由器（Router）：主要用于将多个网络连接起来。例如，您会用一台路由器将联网的计算机连接到互联网上，从而使多名用户共享一个互联网连接。路由器相当于一个调度员，它会选择最佳的路由路径来传送信息，以便您迅速收到信息。首先，路由器会分析网络发送的数据，改变数据的打包方式，然后将数据发送到另一个网络上或者其他类型的网络上。它们将贵公司与外界连接起来，保护信息不受安全威胁，甚至可以决定哪些计算机拥有更高的优先级。根据贵公司的具体需求和网络计划，可以选择具有不同功能的路由器：
- 防火墙（Firewalls）：一种用于检查接收的数据并且防止公司网络受到攻击的专业软件。
- 虚拟专网（VPN）：一种允许远程员工从远程地点安全访问网络的途径。
- IP 电话网络：利用语音和电话会议技术将贵公司的计算机和电话网络集成在一起，从而简化并统一公司的通信方式。

交换技术

交换技术是随着电话通信的发展和使用而出现的通信技术。电话刚开始使用时，只能实现固定的两个人之间的通话，随着用户的增加，人们开始研究如何构建连接多个用户的电话网络，以实现任意两个用户之间的通信。

传统的 2 层交换技术

从广义上讲，任何数据的转发都可以叫做交换（Switch）。但是，传统的、狭义的第 2 层交换技术，仅包括数据链路层的转发。2 层交换机主要用在小型局域网中，计算机数量在二、三十台以下，这样的网络环境下，广播包影响不大，2 层交换机的快速交换功能、多个接入端口和低廉价格，为小型网络用户提供了完善的解决方案。交换式局域网技术使专用的带宽为用户所独享，极大地提高了局域网传输的效率。

具有路由功能的 3 层交换技术

在大规模局域网中，为了减小广播风暴的危害，就必须把大型局域网按功能或地域等因素划分成多个小局域网。与此同时，就出现了不同子网间的互访需求，但这是 2 层交换技术无法实现的。为了从技术上解决这个问题，网络厂商利用第 3 层交换技术开发了 3 层交换机，又称路由交换机，它是传统交换机与路由器的智能结合。简单地说，可以处理网络第 3 层数据转发的交换技术就是第 3 层交换技术。
从硬件上看，在第 3 层交换机中，与路由器有关的第 3 层路由硬件模块，也插接在高速背板/总线上。这种方式使得路由模块可以与需要路由的其它模块间，高速交换数据。3 层交换机是为 IP 设计的，接口类型简单，拥有很强的 3 层包处理能力，价格又比相同速率的路由器低得多，非常适用于大规模局域网络。

具有网络服务功能的 7 层交换技术

第 7 层交换技术通过逐层解开数据包的每层封装，并识别出应用层的信息，以实现对数据内容的理解。可以处理网络应用层数据转发的交换技术就是第 7 层交换技术。其主要目的是充分利用带宽资源，对互联网上的应用、内容进行管理，提高网络服务水平，数据流优化和智能负载均衡，完成互联网向智能化的转变。第 7 层交换技术通过应用层交换机实现了所有高层网络的功能，使网络管理者能够以更低的成本，更好地分配网络资源。
从硬件上看，7 层交换机将所有功能集中在一个专用的特殊应用集成电路或 ASIC（Application-specific Integrated Circuit，专用集成电路）上。ASIC 比传统路由器的 CPU 便宜，而且通常分布在网络端口上，在单一设备中包括了 50 个 ASIC，可以支持数以百计的接口。

路由技术

路由技术主要是指路由选择算法、因特网的路由选择协议的特点及分类。
路由选择算法：

静态路由选择算法：是非自适应路由选择算法，这是一种不测量、不利用网络状态信息，仅仅按照某种固定规律进行决策得简单得路由选择算法。静态路由选择算法得特点是简单和开销小，但是不能适应网络状态的变化。静态路由选择算法主要包括扩散法和固定路由表法。静态路由是依靠手工输入的信息来配置路由表的方法。优点是减小了路由器的日常开销。在小型互联网上很容易配置。可以控制路由选择的更新。但是，静态路由在网络变化频繁出现的环境中并不会很好的工作。在大型的和经常变动的互联网，配置静态路由是不现实。
动态路由选择算法：是自适应路由选择算法，是依靠当前网络的状态信息进行决策，从而使路由选择结果在一定程度上适应网络拓扑结构和通信量的变化。特点是能较好的适应网络状态的变化，但是实现起来较为复杂，开销也比较大。动态路由选择算法一般采用路由表法，主要包括分布式路由选择算法和集中式路由选择算法。分布式路由选择算法是每一个节点通过定期得与相邻节点交换路由选择得状态信息来修改各自的路由表，这样使整个网络的路由选择经常处于一种动态变化的状况。集中式路由选择算法是网络中设置一个节点，专门收集各个节点定期发送得状态信息，然后由该节点根据网络状态信息，动态的计算出每一个节点的路由表，再将新的路由表发送给各个节点。

路由选择协议的特点：

自适应
分布式
分层次（分自治系统内部和自治系统外部）

路由选择协议划分为两大类：

内部网关协议（IGP，具体的协议有 RIP 和 OSPF 等）
外部网关协议（EGP，目前使用最多的是 BGP）

路由（routing）就是通过互联的网络把信息从源地址传输到目的地址的活动。路由发生在OSI网络参考模型中的第三层即网络层。
路由引导分组转送，经过一些中间的节点后，到它们最后的目的地。作成硬件的话，则称为路由器。路由通常根据路由表——一个存储到各个目的地的最佳路径的表——来引导分组转送。因此为了有效率的转送分组，创建存储在路由器存储器内的路由表是非常重要的。
路由与桥接的不同，在于路由假设地址相似的节点距离相近。这使得路由表中的一项纪录可以表示到一群地址的路径。因此，在大型网络中，路由优于桥接，且路由已经成为互联网上查找路径的最主要方法。
较小的网络通常可以手动设置路由表，但较大且拥有复杂拓扑的网络可能常常变化，若要手动创建路由表是不切实际的。尽管如此，大多数的公共交换电话网络（PSTN）仍然使用预先计算好的路由表，在直接连线的路径断线时才使用预备的路径；见公共交换电话网路由。“动态路由”尝试按照由路由协议所携带的信息来自动创建路由表以解决这个问题，也让网络能够近自主地避免网络断线或失败。
动态路由目前主宰了整个互联网。然而，设置路由协议常须要经验与技术；目前的网络技术还没有发展到能够全自动地设置路由。
分组交换网络（例如互联网）将数据分割成许多带有完整目的地地址的分组，每个分组单独转送。而电路交换网络（例如公共交换电话网络）同样使用路由来找到一条路径，让接下来的数据能在仅带有部分目的地地址的情况下也能够抵达正确的目的地。