计算机网络通常由许多不同类型的网络互连。如果几个计算机网络只是物理连接，不能互相通信，那么这个“互联”就没有实际意义。
所以，我们平时讲“互联”，已经暗示了这些互联的计算机是可以通信的，也就是说，从功能和逻辑上看，这些计算机网络已经形成了一个庞大的计算机网络，或者称之为互联网，也可以简称为互联网。
一些中间设备(或中间系统)用于将网络相互连接，在ISO术语中称为中继系统。根据中继系统的级别，可以有以下五种中继系统：
1.物理层(即第一层，L1层)中继系统，即中继器。
2.数据链路层(即第二层，L2层)，即网桥或网桥。
3.网络层(第三层，L3)中继系统，即路由器。
4.网桥和路由器的混合路由器兼具网桥和路由器的功能。
5.网络层之上的中继系统，即网关。
当中继系统为直放站时，一般不叫网间互联，因为只是扩展了一个网络，还是一个网络。由于其复杂性，高层网关目前很少使用。所以在讨论网络互联时，通常指的是由交换机和路由器互联而成的网络。
本文主要阐述交换机和路由器及其区别。
交换机和路由器
“切换”是当今网络中出现频率最高的一个词。它可以应用于任何情况，从桥接到路由到ATM到电话系统，不清楚什么是真正的交换。事实上，交换一词最早出现在电话系统中。
特别是指两部不同电话之间的语音信号交换，完成这项工作的设备就是电话交换机。
所以从初衷来说，交换只是一个技术概念，即完成信号从设备入口到出口的转发。因此，所有符合这个定义的器件都可以称为开关器件。可见“交换”是一个含义很广的词。
当它用来描述第二层数据网络中的设备时，实际上是指一个桥接设备；当它用来描述第三层数据网络中的设备时，指的是路由设备。
我们常说的以太网交换机，其实是一种基于网桥技术的多端口二层网络设备，它为数据帧从一个端口转发到另一个端口提供了一条低延迟、低开销的路径。
可以看出，在交换机的核心应该有一个交换矩阵，为任意两个端口之间的通信提供路径，或者说是快速交换总线，使得任意一个端口接收到的数据帧都可以从其他端口发送出去。在实际设备中，
交换矩阵的功能往往由专用芯片(ASIC)来完成。另外，以太网交换机的设计思路中有一个重要的假设，就是交换核心的速度非常快，这样平时的大流量数据就不会造成拥塞，换句话说，
交换容量相对于传输的信息是无限的(相反，ATM交换机的设计思想是交换容量相对于传输的信息是有限的)。
虽然以太网的第二层交换机是基于多端口网桥的，但交换有其更丰富的特性，这不仅使它成为获得更多带宽的最佳方式，而且使网络更容易管理。
路由器是OSI协议模型网络层中的分组交换设备(或网络层中继设备)。路由器的基本功能是将数据(IP消息)传输到正确的网络，包括：
1.IP数据报转发，包括数据报路由和传输；
2.子网隔离抑制广播风暴；
3.维护路由表，与其它路由器交换路由信息，这是IP报文转发的基础。
4.4的错误处理。IP数据报和简单拥塞控制；
5.实现IP数据报的过滤和记帐。
对于不同规模的网络，路由器的作用是不同的。
在骨干网上，路由器的主要功能是路由。主干网络上的路由器必须知道通往所有下级网络的路径。这需要维护一个巨大的路由表，并尽快响应连接状态的变化。路由器的故障会导致严重的信息传输问题。
在局域网中，路由器的主要功能是网络连接和路由，即连接下级基层网络单元——校园网，并负责下级网络之间的数据转发。
在校园网内，路由器的主要作用是分隔子网。互联网早期的基本单位是局域网(LAN)，其中所有主机都在同一个逻辑网络中。随着网络规模的不断扩大，局域网已经发展成为由高速主干网和路由器连接的多个子网组成的校园网。
其中20个子网在逻辑上是独立的，路由器是唯一能把它们分开的设备。它负责子网间的报文转发和广播隔离，边界上的路由器负责与上层网络的连接。
第二层交换机和路由器的区别
传统交换机从网桥发展而来，属于OSI第二层即数据链路层设备。它根据MAC地址寻址，通过站表选择路由，站表的建立和维护由交换机自动进行。路由器属于OSI第三层即网络层设备，它根据IP地址进行寻址，
通过路由表路由协议产生。
交换机最大的好处是快速，由于交换机只须识别帧中MAC地址，直接根据MAC地址产生选择转发端口算法简单，便于ASIC实现，因此转发速度极高。但交换机的工作机制也带来一些问题。
1.回路：根据交换机地址学习和站表建立算法，交换机之间不允许存在回路。一旦存在回路，必须启动生成树算法，阻塞掉产生回路的端口。而路由器的路由协议没有这个问题，路由器之间可以有多条通路来平衡负载，
提高可靠性。
2.负载集中：交换机之间只能有一条通路，使得信息集中在一条通信链路上，不能进行动态分配，以平衡负载。而路由器的路由协议算法可以避免这一点，OSPF路由协议算法不但能产生多条路由，
而且能为不同的网络应用选择各自不同的最佳路由。
3.广播控制：交换机只能缩小冲突域，而不能缩小广播域。整个交换式网络就是一个大的广播域，广播报文散到整个交换式网络。而路由器可以隔离广播域，广播报文不能通过路由器继续进行广播。
4.子网划分：交换机只能识别MAC地址。MAC地址是物理地址，而且采用平坦的地址结构，因此不能根据MAC地址来划分子网。而路由器识别IP地址，IP地址由网络管理员分配，
是逻辑地址且IP地址具有层次结构，被划分成网络号和主机号，可以非常方便地用于划分子网，路由器的主要功能就是用于连接不同的网络。
5.保密问题：虽说交换机也可以根据帧的源MAC地址、目的MAC地址和其他帧中内容对帧实施过滤，但路由器根据报文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等内容对报文实施过滤，更加直观方便。
6.介质相关：交换机作为桥接设备也能完成不同链路层和物理层之间的转换，但这种转换过程比较复杂，不适合ASIC实现，势必降低交换机的转发速度。
因此目前交换机主要完成相同或相似物理介质和链路协议的网络互连，而不会用来在物理介质和链路层协议相差甚元的网络之间进行互连。
而路由器则不同，它主要用于不同网络之间互连，因此能连接不同物理介质、链路层协议和网络层协议的网络。路由器在功能上虽然占据了优势，但价格昂贵，报文转发速度低。
近几年，交换机为提高性能做了许多改进，其中最突出的改进是虚拟网络和三层交换。
划分子网可以缩小广播域，减少广播风暴对网络的影响。路由器每一接口连接一个子网，广播报文不能经过路由器广播出去，连接在路由器不同接口的子网属于不同子网，子网范围由路由器物理划分。
对交换机而言，每一个端口对应一个网段，由于子网由若干网段构成，通过对交换机端口的组合，可以逻辑划分子网。广播报文只能在子网内广播，不能扩散到别的子网内，通过合理划分逻辑子网，达到控制广播的目的。
由于逻辑子网由交换机端口任意组合，没有物理上的相关性，因此称为虚拟子网，或叫虚拟网。虚拟网技术不用路由器就解决了广播报文的隔离问题，且虚拟网内网段与其物理位置无关，即相邻网段可以属于不同虚拟网，
而相隔甚远的两个网段可能属于不同虚拟网，而相隔甚远的两个网段可能属于同一个虚拟网。不同虚拟网内的终端之间不能相互通信，增强了对网络内数据的访问控制。
交换机和路由器是性能和功能的矛盾体，交换机交换速度快，但控制功能弱，路由器控制性能强，但报文转发速度慢。解决这个矛盾的技术是三层交换，既有交换机线速转发报文能力，又有路由器良好的控制功能。
第三层交换机和路由器的区别
在第三层交换技术出现之前，几乎没有必要将路由功能器件和路由器区别开来，他们完全是相同的：提供路由功能正在路由器的工作，然而，现在第三层交换机完全能够执行传统路由器的大多数功能。作为网络互连的设备，
第三层交换机具有以下特征：
1.转发基于第三层地址的业务流；
2.完全交换功能；
3.可以完成特殊服务，如报文过滤或认证；
4.执行或不执行路由处理。
第三层交换机与传统路由器相比有如下优点：
1.子网间传输带宽可任意分配：传统路由器每个接口连接一个子网，子网通过路由器进行传输的速率被接口的带宽所限制。而三层交换机则不同，它可以把多个端口定义成一个虚拟网，
把多个端口组成的虚拟网作为虚拟网接口，该虚拟网内信息可通过组成虚拟网的端口送给三层交换机，由于端口数可任意指定，子网间传输带宽没有限制。
2.合理配置信息资源：由于访问子网内资源速率和访问全局网中资源速率没有区别，子网设置单独服务器的意义不大，通过在全局网中设置服务器群不仅节省费用，更可以合理配置信息资源。
3.降低成本：通常的网络设计用交换机构成子网，用路由器进行子网间互连。目前采用三层交换机进行网络设计，既可以进行任意虚拟子网划分，又可以通过交换机三层路由功能完成子网间通信，
为此节省了价格昂贵的路由器。
4.交换机之间连接灵活：作为交换机，它们之间不允许存在回路，作为路由器，又可有多条通路来提高可靠性、平衡负载。三层交换机用生成树算法阻塞造成回路的端口，但进行路由选择时，
依然把阻塞掉的通路作为可选路径参与路由选择。
结论
综上所述，交换机一般用于LAN-WAN的连接，交换机归于网桥，是数据链路层的设备，有些交换机也可实现第三层的交
