通信原理与通信技术（第五版）（张卫钢）第7-12章 第12章 网络互连设备

1讲授：张卫钢通信原理与通信技术2024.8TEXTBOOK选用教材23微信公众号12网络互连技术4问题：计算机网络有不同类型，为了扩大通信覆盖范围，需要连接不同类型的网络，而连接网络需要网络互连技术。那么，什么是网络互连技术？什么设备可以实现网络互连？CONTENT目录5网络互连设备通路与链路网络互连技术12.112.212.3结语12.46网络互连：利用互连设备把两个或多个不同的计算机网络连接起来的过程或方法。网络互连技术：能够实现网络互连的相关技术。网络互连技术12.1

网络互连的目的是使一个网络上的用户能访问其它网络上的资源和使不同网络上的用户可以互相通信（交流信息），实现更大范围内的信息交流和资源共享。

简言之，网络互连的目的或本质就是使信息能够在不同的网络之间互通。7网络互连技术12.1根据网络结构的不同，常见的网络互连有四种基本形式：LAN-LAN局域网与局域网连接LAN-WAN-LAN局域网通过广域网相互连接LAN-WAN局域网与广域网连接WAN-WAN广域网与广域网连接812.1网络互连技术912.1

网络通信是数据通信，与我们熟知的广播、电视、电话（不包含移动电话）等模拟通信有很大的不同，那么，网络互连技术的主要特点是什么呢？

我们知道，模拟通信系统传输的是信号波形，主要靠放大器传送信号，完成了波形传送，也就实现了信息传输；而数据通信系统传输的是携带信息编码的信号状态，主要靠存储-转发方式“再生”信号，收信端只再现正确的信号状态还不够，还必须经过译码才能获得信息。换句话说，数据通信的信息可从信号中分离出来。因此，数据通信网（计算机网络）必须在利用“硬”设备完成信号状态传送的基础上，再依靠“软”协议实现信息传送。网络互连技术1012.1网络互连技术从通信的角度看，网络互连至少需要如下三类协议的支持。（1）数字信号传输协议。比如信号电平高低、速率大小的设置，接口形式的定义等；（2）数据格式转换协议。比如帧长、帧格式的定义，差错控制等；（3）信息的编译码协议。比如ASCII编码、摩尔斯电码等。前两类协议用于保证网络实现数据信号正确传输，第三类协议则负责完成信息传递。“存储-转发”的信号传输方式和“转换协议”的信息传输方式构成数据通信网的两大核心技术，而网络互连就是这两项技术在数据通信领域中的具体应用。简言之，“存储-转发”和“协议转换”是网络互连技术的主要特点。11网络互连设备12.2

根据体系结构的不同，可把各类网络抽象为两种：类型相同的同类网（同构网）和类型不同的异类网（异构网）。网络互连不外乎同类网连接和异类网连接两种形式。网络互连设备：能够连接并实现多个同类网或异类网之间信息交互的设备。

网络互连设备属于通信子网的范畴（网关除外），主要有中继器、集线器、网桥、路由器和网关，它们的任务就是完成信息在多个网络之间的传送。12网络互连设备12.213网络互连设备12.212.2.1中继器（repeater）

我们知道，不管哪一种传输介质对信号均有衰减、延迟和失真作用。因此，通信设备输出的基带信号在介质中的传输距离就会受到限制。要实现远程通信，必须将由通信设备输出的且经过一段线路传输后，产生失真、衰减及延迟的数字基带信号通过中继器加以均衡、放大和再生处理，“恢复”信号（信息码）质量，再继续传输。中继器：工作在物理层能把衰减、失真的数字基带信号恢复为正常信号的网络连接设备。

中继器主要由均衡放大电路、定时提取电路、信码判决和再生电路等硬件构成，其结构如图12-3（a）所示。

中继器是最简单的互连设备，其作用是“再生”输入端信号，以使信号具有足够的能量在介质中进行长距离传输。14网络互连设备12.212.2.1中继器（repeater）15网络互连设备12.2（1）均衡放大：将经传输线衰耗而且失真的基带信号加以均衡放大，以补偿传输线带来的衰耗和频率失真。（2）定时提取：从输入的信码中提取时钟频率信息（时间指针），以产生用于判决和再生电路的定时脉冲（和发信端频率一致）。（3）信码再生：将已均衡放大后的信号用时间指针在固定的时刻进行判决，产生出再生的信息码，以继续传输。（4）判决方式：取均衡波幅度最大值的1/2为判决电平，当判决时钟到来后，若其幅度大于1/2的最大值，则判决为“1”，反之为“0”。显然，均衡波的质量直接影响判决结果。12.2.1中继器（repeater）16网络互连设备12.212.2.1中继器（repeater）

中继器工作在OSI模型的物理层。严格地讲，它不算是一种网络互连设备，只能用于一个LAN中多个网段之间的连接，起扩展LAN规模的作用。换句话说，中继器的本质是再生信号，作用是延长传输距离，除了对输入信号进行再生手术外，不进行协议转换，也没有检错、纠错、过滤等其他功能。因此，它属于介质互连设备，类似模拟通信系统中的线路放大器。网段：不需要网络互连设备就能彼此通信的计算机组（网）。

集线器HUB可以看作是一种具有多个端口的中继器，主要用于连接双绞线介质或光纤介质以太网。因为HUB所连接的计算机都属于同一个LAN，所以它也不能算是一种网络互连设备。目前，集线器正被另一种产品——交换机所代替。17网络互连设备12.212.2.2网桥（bridge）网桥：工作在数据链路层完成两个网络之间MAC帧转发的网络连接设备。

网桥是一种网络互连设备，由硬件及软件组成，通常只有两个端口。网桥工作在OSI模型中的数据链路层（如图13-4所示），主要任务是实现不同网段或同类局域网之间数据帧的过滤和转发，为网段或网络提供透明通信。

网桥采用存储-转发方式工作，它先把输入数据帧完整接收并缓存起来，然后依据数据帧中的源地址和目的地址判断该帧是否应该转发。若目标地址与源地址同属一个网段（网络）则将该帧丢弃，不予转发，这就是“过滤”；若目标地址与源地址不在一个网段（网络），则将该帧从相应的连接端口转发出去，从而完成段间或网间数据帧的过滤和转发。从数据帧的走向看，网桥通过物理层接收来自一个网段（网络）的数据帧，并送到数据链路层进行过滤和差错校验，然后回送至物理层，通过传输介质传送到另一个网段（网络）。18网络互连设备12.212.2.2网桥（bridge）MAC地址（硬件地址）：数据帧中的地址，也就是网卡所带的地址。网桥主要有以下功能：（1）帧的接收和发送：网桥从它所连接的LAN端口接收无差错帧，并根据帧中目标网或段地址判断该帧是丢弃还是转发。网桥相当于一个过滤器，仅把发往目标网或段的数据帧送出，从而有效减少了通往目标网或段的信息（数据）流量。（2）缓冲管理：网桥中有两类缓冲区。一类是接收缓冲区，用于暂存从端口收到的要发往另一个LAN的帧；另一类是发送缓冲区，用于暂存已经过协议转换等处理后要发送到相邻LAN的帧。缓冲区容量应足够大，否则将造成帧丢失。（3）协议转换：网桥的协议转换功能仅限于MAC子层和物理层，即将源LAN中的帧格式和物理层规则转换为目标LAN所采用的帧格式和物理层规则。19网络互连设备12.212.2.2网桥（bridge）（4）差错控制：一是对所接收的帧进行差错检测（包括是否为非法帧、CRC校验码是否出错、帧长是否超长或小于最小长度等）；二是生成新CRC码（当把帧转发至与本网桥连接的另一个使用不同MAC规则的LAN时，要重新为所形成的MAC帧构造新的CRC码，并填入到新MAC帧的CRC字段中）。20网络互连设备12.212.2.2网桥（bridge）

因为网桥完成的是数据帧转发，所以只能连接相同或相似的网络，如以太网之间、以太网与令牌环之间等。更准确地说，网桥只能连接在MAC子层之上协议相同的网络，它实际上是将多个同类局域网（或近似同类网）连成逻辑上单一的局域网。比如，两个办公室各有一个以太网，用网桥连接后，从物理结构上看仍是两个网，但它们对外共用一个IP地址。而中继器连接的网络无论在物理上还是逻辑上都是一个网。逻辑网：对外只有一个IP地址但却由多个不同的局域网构成的网络。

从通信角度看，网桥可以将两个以上LAN互连为一个逻辑网，以减少局域网上的通信量，提高整个网络系统的性能，同时可扩大网络的物理范围。另外，因为网桥能隔离一个物理网段的故障，所以网桥还能够提高网络的可靠性。21网络互连设备12.212.2.2网桥（bridge）

与中继器相比，网桥能在更大的地理范围内实现局域网互连。中继器只是简单地放大再生物理信号，没有任何过滤作用，其职责就是保证把输入端的信号“原封不动”地转到输出端，属于硬件功能。而网桥是中继器的升级和扩展，除了具有信号传输功能外，还担负部分信息传输的职责，能够完成数据链路层以上相同网络之间的信息传递任务。

有一种与网桥相似的设备叫交换机。它和网桥都工作在数据链路层，但比网桥转发速度快，因为它用硬件实现交换，而网桥用软件实现交换。有些交换机支持直通交换，能够减少网络的抖动和延迟，而网桥仅支持存储-转发方式。交换机为每个网段提供专用带宽，能够减少碰撞和提供更高的端口密度。因为交换机比网桥具有更好的性能，所以，网桥也将逐渐被交换机所取代。22网络互连设备12.212.2.3路由器（router）1．路由器的基本概念中继器只能延长一个局域网的网段，网桥可以连接多个同类局域网，那么，异类网（异构网）之间靠什么连接呢？比如LAN-WAN或LAN-WAN-LAN的连接。这个重任要由一种叫作路由器的设备来完成。路由器：工作在网络层能够选择一条从信源到信宿至少经过一个中间节点的

最优路径转发IP数据包的网络连接设备。中间节点是指在子网间有数据转发能力的网络设备，如路由器。而信源和信宿都属于终端节点，即在子网间没有数据转发能力的网络设备。路径可看作是从源终端节点到目标终端节点所经过的所有节点的连线，表示信息在网上的传输途径。23网络互连设备12.212.2.3路由器（router）

路由器是一种典型的网络互连设备，它与网桥一样都可进行数据转发，但它们在OSI七层模型中所处的位置不同，网桥处于第二层，而路由器在第三层，如图12-5所示。网络层的工作包括处理数据分组、网络地址和决定数据分组的转发及信息的完整路由等。因处理层次较高，故相对于网桥而言，路由器具有更多和更高级的网络互连功能。另外，路由器不必是个单独外部设备，可通过在服务器上安装多个网卡实现路由功能。24网络互连设备12.22．路由器的功能12.2.3路由器（router）

从网络协议层次看，工作在网络层上的路由器具有更复杂的软件和更丰富的功能，这是其它工作在较低层次上的网络互连设备所不能比拟的。除了路由选择和数据转发两大典型功能外，路由器一般还具有流量控制、网络和用户管理等功能。（1）路径选择。根据距离、成本、流量和拥塞等因素选择最优传输路径引导通信。相对来说，数据转发比较简单，而路由选择就相当复杂。

路径选择需要按照某种路由通信协议查找路由表。路由表中列出整个互联网络中包含的各个节点以及节点间的路径情况和与它们相关的传输费用。如果到特定的节点有一条以上路径，则基于预先确定的准则选择最优（如最经济）路径。

当网络拓扑结构发生变化时，路由器还可以调整路由表使所选择的路由保持最优，这一功能可以很好地均衡网络的信息流量，避免出现网络拥挤现象。25网络互连设备12.212.2.3路由器（router）

路由功能可以用一个交通现象类比：在一个交通枢纽（一个十字口）有一个交通警察指挥交通，在看到每辆需要经过十字口的车辆（相当于数据包）上标明的目的地信息后，他就指挥车辆沿正确的方向（左、直、右）行驶。从该十字口到某目的地可能有多个选择路线，交通警察根据自己掌握的路网信息可以按最近的、最省的、最可靠的或最快的路线引导车辆行驶。正常情况下，按“快”和“省”的原则引路，但若发现某方向可能会发生拥堵，则必须指挥后续车辆改道绕行，避免造成交通阻塞。他大脑中存储的交通信息图就相当于路由表，当路网发生变化，他也必须更新脑中的信息。（2）数据转发。在网络间完成数据分组（报文）的传送。（3）流量控制。控制收发双方的数据流量，使两者更匹配。26网络互连设备12.212.2.3路由器（router）（4）分段和重新组装。由路由器互连的多个网络所采用的数据单元（分组）大小可能不同。若信源所用数据单元较大，而信宿的数据单元较小，则信宿将无法接收，此时，路由器可将信源发出的数据分组分成若干段并分别封装成小分组后再发往信宿；反之，若路由器收到的分组较小，而在通往信宿的路由线路上所有节点都能接收较大分组，则此时路由器可把属于同一报文的多个小分组按序号封装成一个大分组后再传送，以提高传输效率。（5）多协议路由器可以连接使用不同通信协议的网络，成为不同通信协议网络的通信连接平台。支持多协议的路由选择不仅能连接同类型LAN还能连接LAN与WAN，例如使用一个多协议路由器可以连接以太网、令牌环网和FDDI网等。（6）网络管理。路由器是连接多种网路的汇集点，网络之间的信息流都要通过它。利用路由器可监视网络中的信息流动和网络设备的工作状态。27网络互连设备12.212.2.3路由器（router）

因大多数路由器可支持多种协议的信息传输，故它能实现LAN-LAN、LAN-WAN、WAN-WAN和LAN-WAN-LAN等网络的互连。又因每种协议都有各自的规则，要在一个路由器中完成多种协议的转换，势必会降低其性能，所以多协议路由器的性能一般都较低。路由器有以下优缺点：优点：适用于大规模网络和网络拓扑结构复杂及需要负载共享和最优路径选择的场合；能更好地处理多媒体；安全性高；隔离不需要的通信量；节省局域网频宽；减少主机负担。缺点：不支持非路由协议；安装复杂；价格高。28网络互连设备12.23．路由协议12.2.3路由器（router）路由协议：根据指定的路由算法实现路由功能的规范集合。

路由协议是路由计算和更新的依据。按寻径范围的不同，一般分为内部路由协议和外部路由协议两大类。内部协议有RIP、OSPF等。外部协议主要用BGP。

如果在自治系统内部寻径，就使用内部路由协议；若是在自治系统之间寻径，就使用外部路由协议。当然，自治系统边缘的路由器可能同时使用内部和外部路由协议。所谓自治系统是一系列网络的集合，这些网络有一个统一的管理者并且使用相同的路由策略。有些书籍将自治系统称为自治域。29网络互连设备12.212.2.3路由器（router）

选择或寻径就是寻找到达目的地的最优路径，由路由选择算法，即路由选择协议中的路由信息协议RIP、开放式最短路径优先协议OSPF和边界网关协议BGP等负责。

转发就是沿寻径定好的最优路径传送信息分组，由路由转发协议RP负责。路由转发协议指路由器所支持的网络层协议，如DECnet、AppleTalk、IPX和IP协议等。

路由转发协议和路由选择协议既相互配合又相互独立。前者使用后者维护的路由表，同时后者要利用前者提供的功能来发布路由协议数据分组。

典型的路由选择（寻径）方式有：静态路由和动态路由。

静态路由在路由器中设置固定的路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由不会发生变化。因静态路由不能对网络的改变做出反应，所以一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。30网络互连设备12.212.2.3路由器（router）

动态路由指网络中路由器之间相互传递路由信息并更新路由表及再寻径的过程，它能实时地适应网络结构的变化。如果路由更新信息表明网络发生了变化，路由选择软件就会重新计算路由并发出新的路由更新信息。这些信息通过网络引起各路由器重新启动其路由算法并更新各自的路由表以动态地反映网络拓扑变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。当然，各种动态路由协议会不同程度地占用网络带宽和CPU资源。

动态路由协议分为内部路由（网关）协议（IGP）和外部路由（网关）协议（EGP）。

静态路由和动态路由有各自的特点和适用范围，因此在网络中动态路由通常作为静态路由的补充。当一个分组在路由器中进行寻径时，路由器首先查找静态路由，如果查到则根据相应的静态路由转发分组；否则再查找动态路由，即在所有路由中，静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准。

31网络互连设备12.212.2.3路由器（router）4．路由器的工作原理

路由器主要由路由模块、交换模块和输入/输出端口三部分构成，如图12-6所示。图中的方框1、方框2、方框3分别表示OSI模型的第1层、第2层、第3层。32依据TCP/IP协议，路由器的数据包转发过程如下：第一步，从网络接口接收数据包并进行物理层处理，把编码数据信号还原为数据。第二步，根据网络物理接口，路由器调用相应的数据链路层功能以解释此数据包的链路层协议的报头，主要是对数据完整性进行验证，如CRC校验、帧长度检查。第三步，在数据链路层完成对数据帧的完整性验证后，路由器在网络层开始处理此数据帧，即根据数据帧中IP包头的目的IP地址，在路由表中查找下一跳的IP地址，IP数据包头的生存时间TTL域开始减数，并计算新的校验和。如果接收数据帧的网络接口类型与转发数据帧的网络接口类型不同，则IP数据包还可能因为最大帧长度规定的不同而需要分段或重组。这一过程是路由器的核心功能。第四步，根据在路由表中所查到的下一跳IP地址，IP数据包送往相应的输出数据链路层，被封装上相应的链路层包头，最后经物理层输出到网络接口发送出去。显然，路由器在本质上是一个分组转发设备或一个分组交换机。网络互连设备12.212.2.3路由器（router）33网络互连设备12.212.2.4网关（gateway）网关：能在传输层及以上各层进行协议转换的网络连接设备。

网关也可称为协议转换器，属于应用系统级网络互连设备。而前面介绍的中继器、网桥和路由器都属于通信子网范畴的网络互连设备，与应用系统无关。

网关工作在OSI参考模型的4～7层，如图12-7所示。其主要功能是完成传输层以上的协议转换，实现不同体系结构网络（传输协议和物理网络都不同）的连接。因此，网关既是计算机之间互相通信的信道，又是各种协议之间的转换器。它可以是一个专用设备也可以用计算机作为硬件平台，由软件实现协议转换功能。34网络互连设备12.212.2.4网关（gateway）35

网关可分为传输网关和应用程序网关两种。传输网关是在传输层连接两个网络的网关，应用程序网关是在应用层连接两部分应用程序的网关。另外，因为网关要连接异构网络，故网关还要进行网络层、数据链路层及物理层的协议转换。

从通信角度看，网关与路由器很相似，都可实现异类网之间的信息传输，但网关工作的层次比路由器高，因此，它的异类网连接能力比路由器强。或者说，网关与路由器的信号传输功能差不多，但网关的信息传输能力比路由器强。比如网关可实现公用交换网、卫星网和综合数字业务网等的互连。

因为网关是针对应用的，而人们常说的网络互连设备主要指工作在数据链路层和网络层的设备，所以，它不应该被当作一种网络互连设备加以讨论。网络互连设备12.212.2.4网关（gateway）36网络互连设备12.212.2.5交换机（switch）1.基本概念交换机：一种工作在OSI模型中数据链路层、基于MAC地址识别、能完成封装

转发数据包功能的网络连接设备。

交换机也叫交换式集线器，它先把输入信号再生，然后内部处理，再转发至指定端口，具备自动寻址和交换能力。其所有端口均有独享的信道带宽，可保证每个端口上的数据快速有效传输。交换机根据所传递数据包的目的地址将每一数据包独立地从源端口送至目的端口，而不会向所有端口发送，故它可同时互不影响地传送多路数据包并能防止传输冲突，提高了网络吞吐量。另外，其传输方式主要是全双工，因此，传输迟延小、速度快。37网络互连设备12.22.主要分类12.2.5交换机（switch）（1）根据应用领域的不同，交换机分为广域网交换机和局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信领域，提供通信基础平台。而局域网交换机则应用于局域网络，用于连接终端设备，如PC机及网络打印机等。

（2）根据网络构成的不同，交换机分为接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机。

（3）根据传输速度的不同，局域网交换机可以分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等多种。

（4）根据应用规模的不同，又有企业级、部门级和工作组级交换机之分。支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级；支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级，而支持100个信息点以内的交换机为工作组级。

38网络互连设备12.212.2.5交换机（switch）

（5）根据工作层次的不同，交换机可分为第二层、第三层一直到第七层交换机。其中，基于MAC地址工作的第二层交换机最为常见，主要用于网络接入层和汇聚层。基于IP地址和协议进行交换的第三层交换机普遍应用于网络的核心层，少量应用于汇聚层。部分第三层交换机同时具有第四层交换功能。第四层以上的交换机被称为内容型交换机，主要用于互联网数据中心。二层以上交换机的核心功能仍是二层的以太网数据包交换，只是多了一定的处理IP层甚至更高层数据包的能力。

39网络互连设备12.212.2.5交换机（switch）（6）根据管理功能的不同，交换机可分为可管理型交换机和不可管理型交换机。它们的区别在于对SNMP、RMON等网管协议的支持。可管理型交换机便于网络监控、流量分析，但成本也相对较高。大中型网络在汇聚层应该选择可管理型交换机，在接入层视应用需要而定，核心层交换机则全部是可管理型交换机。

（7）根据堆叠方式的不同，交换机可分为可堆叠型交换机和不可堆叠型交换机。设计堆叠技术的一个主要目的是为了增加端口密度。

（8）根据用户范围的不同，局域网交换机可以分为桌面型交换机、工作组型交换机和校园网交换机。

桌面型交换机使用广泛，在办公室、小型机房和业务受理较为集中的业务部门及多媒体制作中心、网站管理中心等部门最常见且大都提供多个具有10/100M自适应能力的端口。40网络互连设备12.23.主要功能12.2.5交换机（switch）交换机的主要功能除了物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制外，还具备对VLAN和链路汇聚的支持及防火墙等功能。

交换机除了能够连接同类网络之外，还可以在异类网络（如以太网和快速以太网）之间进行互连。许多交换机都能够提供支持快速以太网或FDDI等的高速连接端口，用于连接网络中的其它交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。41网络互连设备12.212.2.5交换机（switch）

交换机的基本功能可概括如下：

（1）像集线器一样，提供了大量供线缆连接的端口，以便可以采用星型拓扑布线。

（2）像中继器、集线器和网桥那样，以“再生”方式转发数字信号。

（3）像网桥那样，在每个端口上都使用相同的转发或过滤逻辑。

（4）像网桥那样，将局域网分为多个冲突域，每个冲突域都具有独立宽带。因此，大大提高了局域网的带宽。

（5）除了具有网桥、集线器和中继器的功能外，还提供虚拟局域网等更先进的性能。

与网桥不同的是，交换机转发延迟很小，性能接近单个局域网，远远超过普通网桥连接的网络之间的转发性能。

与集线器的本质区别在于：当A发消息给B时，若通过集线器传输，则接入集线器的所有节点都会收到这条消息（广播形式）。而如果通过交换机，除非A通知交换机广播这条消息，否则发给B的消息其他节点绝对不会收到。42网络互连设备12.212.2.5交换机（switch）4.二层交换机和三层交换机

二层交换机工作在数据链路层，拥有一条带宽很高的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有端口都挂接在这条背部总线上。

二层交换机可对多个端口的数据同时交换。另外，因其总线带宽较大且含有处理数据包转发的专用集成芯片，故可实现线速交换，即按照通信线路上的数据传输速度进行交换。

总之，二层交换机是一种基于MAC地址识别、能完成封装转发数据包功能的网络设备。

三层交换机具有如下特点：

（1）结合硬件实现数据的高速转发。三层路由模块直接叠加在二层交换的高速背板总线上，突破了传统路由器的接口速率限制，速率可达几十Gbit/s。（2）简洁的路由软件使路由过程简化。除了必要的路由选择交由路由软件处理外，大部分的数据转发都由二层模块高速转发。43网络互连设备12.212.2.5交换机（switch）（3）三层交换机的实质就是路由器。所有的处理基本上都由硬件完成。（4）因硬件性能所限，三层交换机并不能实现普通路由器的所有功能，比如，不支持多协议。但它比基于软件的普通路由器更快、更便宜。

三层交换机因接口类型丰富、路由能力强大而用于大型网络间的路由。若把大型网络按照部门、地域等等因素划分成一个个小局域网，就会导致大量的网际互访，而二层交换机不能实现网际互访。如只用路由器也会因为接口数量有限和路由转发速度慢而限制网络速度和网络规模。故采用同时具有路由和快速转发功能的三层交换机就成为首选。三层交换机最重要的功能是加快大型局域网内部的数据转发速度，加入路由功能也是为这个目的服务的。

另外，不能一概认为交换机就比HUB有优势，尤其当用户的网络并不拥挤，尚有很大可利用空间时，使用HUB更能够充分利用网络的现有资源。二层交换机因具有快速交换功能、多个接入端口和低廉的价格而多用于小型局域网。44网络互连设备12.212.2.5