深入了解路由器与交换机
路由器
交换机
路由器与交换机的主要区别
体现在以下几个方面：
（1）工作层次不同
最初的的交换机是工作在数据链路层，而路由器一开始就设计工作在网络层。由于交换机工作在数据链路层，所以它的工作原理比较简单，而路由器工作在网络层，可以得到更多的协议信息，路由器可以做出更加智能的转发决策。
（2）数据转发所依据的对象不同
交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用IP地址来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的，描述的是设备所在的网络。MAC地址通常是硬件自带的，由网卡生产商来分配的，而且已经固化到了网卡中去，一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。
（3）传统的交换机只能分割冲突域，不能分割广播域；而路由器可以分割广播域
由交换机连接的网段仍属于同一个广播域，广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播，在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域，广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能，也可以分割广播域，但是各子广播域之间是不能通信交流的，它们之间的交流仍然需要路由器。
（4）路由器提供了防火墙的服务
路由器仅仅转发特定地址的数据包，不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送，从而可以防止广播风暴。
物理地址
在计算机科学中，物理地址（英语：physical address），也叫实地址（real address）、二进制地址（binary address），它是在地址总线上，以电子形式存在的，使得数据总线可以访问主存的某个特定存储单元的内存地址。
Mac地址
MAC地址（英语：Media Access Control Address），直译为媒体存取控制位址，也称为局域网地址（LAN Address），MAC位址，以太网地址（Ethernet Address）或物理地址（Physical Address），它是一个用来确认网络设备位置的位址
在OSI模型中，第三层网络层负责IP地址，第二层数据链路层则负责MAC位址
IP地址
IP地址就像是我们的家庭住址一样，如果你要写信给一个人，你就要知道他（她）的地址，这样邮递员才能把信送到。计算机发送信息就好比是邮递员，它必须知道唯一的“家庭地址”才能不至于把信送错人家。只不过我们的地址是用文字来表示的，计算机的地址用二进制数字表示。
交换机 集线器
首先说HUB,也就是集线器。它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。
而交换机（又名交换式集线器）作用与集线器大体相同。但是两者在性能上有区别：
集线器采用的是共享带宽的工作方式，而交换机是独享带宽。这样在机器很多或数据量很大时，两者将会有比较明显的。
而路由器与以上两者有明显区别，它的作用在于连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的路径。路由器是产生于交换机之后，就像交换机产生于集线器之后，所以路由器与交换机也有一定联系，不是完全独立的两种设备。路由器主要克服了交换机不能路由转发数据包的不足。
集线器
集线器的英文称为“Hub”。“Hub”是“中心”的意思，集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层，即“物理层”。集线器与网卡、网线等传输介质一样，属于局域网中的基础设备
节点
在电信网络中，一个节点(英语：node，拉丁语：nodus）是一个连接点，表示一个再分发点（redistribution point）或一个通信端点（一些终端设备）。节点的定义依赖于所提及的网络和协议层。
一个物理网络节点是一个连接到网络的有源电子设备，能够通过通信通道发送、接收或转发信息。因此，无源分发点（如配线架或接插板）不是节点。
在数据通信中，一个物理网络节点可以是数据电路端接设备（DCE），如调制解调器、集线器、桥接器或交换机；也可以是一个数据终端设备（DTE），如数字手机，打印机或主机（例如路由器、工作站或服务器）。
交换机
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。
交换机（Switch）意为“开关”是一种用于电（光）信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。
最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。
交换是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。
路由
路由（routing）是指分组从源到目的地时，决定端到端路径的网络范围的进程 。路由工作在OSI参考模型第三层——网络层的数据包转发设备。
路由器通过转发数据包来实现网络互连。
网络
在计算机领域中，
网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和通信的目的。
网络是信息传输、接收、共享的虚拟平台，通过它把各个点、面、体的信息联系到一起，从而实现这些资源的共享。
按覆盖范围分类：
局域网LAN（作用范围一般为几米到几十公里）。
城域网MAN（界于WAN与LAN之间）。
广域网WAN（作用范围一般为几十到几千公里）。
wan连cmu （广域网）
lan连电脑或wmsu （局域网）
为什么会出现网络?
因特网是Internet的中文译名，它的前身是美国国防部高级研究计划局（ARPA）主持研制的ARPAnet。
20世纪60年代末，正处于冷战时期。当时美国军方为了自己的计算机网络在受到袭击时，即使部分网络被摧毁，其余部分仍能保持通信联系，便由美国国防部的高级研究计划局（ARPA）建设了一个军用网，叫做“阿帕网”（ARPAnet）。阿帕网于1969年正式启用，当时仅连接了4台计算机，供科学家们进行计算机联网实验用。这就是因特网的前身。
到70年代，ARPAnet已经有了好几十个计算机网络，但是每个网络只能在网络内部的计算机之间互联通信，不同计算机网络之间仍然不能互通。为此， ARPA又设立了新的研究项目，支持学术界和工业界进行有关的研究。研究的主要内容就是想用一种新的方法将不同的计算机局域网互联，形成“互联网”。研究人员称之为“internetwork”，简称“Internet”。这个名词就一直沿用到现在。
在研究实现互联的过程中，计算机软件起了主要的作用。1974年，出现了连接分组网络的协议，其中就包括了TCP/IP——著名的网际互联协议IP和传输控制协议TCP。这两个协议相互配合，其中，IP是基本的通信协议，TCP是帮助IP实现可靠传输的协议。
分组交换网互联
分组交换网互联是指分组交换网按特定的要求互相连接。目的是使不同的网上的用户（DTE)能实现跨网通信和资源共享。互联的主要设备有：网关、路由器、网桥和转发器
互联的关键问题是进行必要的协议交换，且要求对原网的影响最小。前国际电报电话咨询委员会(ccnr))c75建议是为国际上分组交换网之间互联制定的一种标准：互联网路间采用一种相同的标准网际分组格式，仅要求连接点的分组交换机执行，对原网内的协议不作任何修改。
网际互联协议IP
传输控制协议TCP
传输控制协议（TCP，Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议
链路
链路指无源的点到点的物理连接。
有线通信时，链路指两个节点之间的物理线路，如电缆或光纤。
无线电通信时，链路指基站和终端之间传播电磁波的路径空间。
水声通信时，链路指换能器和水听器之间的传播声波的路径空间。
物理链路
数据链路
局域网
局部区域网络(local area network)通常简称为"局域网",缩写为LAN。
局域网仅是在同一地点上经网络连在一起的一组计算机。
广域网
WAN由两个以上的LAN构成，这些LAN间的连接可以穿越30mile *以上的距离。
大型的WAN可以由各大洲的许多LAN和MAN组成。
最广为人知的WAN 就是Internet，它由全球成千上万的LAN和WAN 组成
网络的诞生
随着1946年世界上第一台电子计算机问世后的十多年时间内，由于价格很昂贵。电脑数量极少，早期所谓的计算机网络主要是为了解决这一矛盾而产生的。其形式是将一台计算机经过通信线路与若干台终端直接连接，我们也可以把这种方式看做为最简单的局域网雏形。
最早的网络，是由美国国防部高级研究计划局（ARPA）建立的。现代计算机网络的许多概念和方法，如分组交换技术都来自ARPAnet。 ARPAnet不仅进行了租用线互联的分组交换技术研究，而且做了无线、卫星网的分组交换技术研究-其结果导致了网络协议TCP/IP协议的问世。
分组交换技术
分组交换技术（Packet switching technology）也称包交换技术，是将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组，通过传输分组的方式传输信息的一种技术。它是通过计算机和终端实现计算机与计算机之间的通信，在传输线路质量不高、网络技术手段还较单一的情况下，应运而生的一种交换技术。每个分组的前面有一个分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至目的地，这一过程称为分组交换。
网络节点
网络节点是指一台电脑或其他设备与一个有独立地址和具有传送或接收数据功能的网络相连。节点可以是工作站、客户、网络用户或个人计算机，还可以是服务器、打印机和其他网络连接的设备。每一个工作站﹑服务器、终端设备、网络设备，即拥有自己唯一网络地址的设备都是网络节点。整个网络就是由这许许多多的网络节点组成的，把许多的网络节点用通信线路连接起来，形成一定的几何关系，这就是计算机网络拓扑。
节点地址
各个网络节点通过网卡那里获得唯一的地址。每一张网卡在出厂的时候都会被厂家固化一个全球唯一的 媒体介质访问层（Media Access Control）地址﹐使用者是不可能变更此地址的。这样的地址安排就如我们日常的家庭地址一样﹐是用来区分各自的身份的。您的网络必须有能力去区别这一个地址有别于其它的地址。在网络里面有很多资料封包会由一个网络节点传送到另一个网络节点﹐同时要确定封包会被正确的传达目的地﹐而这个目的地就必须依靠这个网卡地址来认定了。
信息传输
信息传输包括时间上和空间上的传输。
时间上的传输也可以理解为信息的存储，比如，孔子的思想通过书籍流传到了现在，它突破了时间的限制，从古代传送到现代。
空间上的传输，即我们通常所说的信息传输，比如，我们用语言面对面交流、用电话或社交工具聊天，发送电子邮件等等，它突破了空间的限制，从一个终端传送到另一个终端。
有时间看一下知乎： 路由器和交换机的不同之处有哪些？
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两个IP地址不能相同网段？
当然不能是同一个网段了，这是路由原理决定的
路由器的原理就是使不同网段的IP地址设备能够互通，一台路由器上可以有多个网络内接口，每个接口会有一个IP地址，做为连接不同网段的网关IP地址。
你的PC或者其他网络设备如果有多个网络接口，那么就相当于是一台路由器一样，所以不能在同一网段。除非是由特殊的软件运行支持设置同一网段甚至同一个IP地址，如IP热备份，IP地址漂移等特容殊应用
什么是“不同网段”
不同网段：工作在数据链路层或更高层的设备如网桥、交换机、路由器等等，由它们连接起来的两组设备仍然分别处于各自独立的物理层，因此是两个网段，分属于两个不同网段的计算机网络就是不同网段。
1连接在一个交换百机上的电脑度配置了不同网段的IP地址就叫同一局域网不同网段；
2如一个电脑配置了192.168.1.1/24，另一个电脑配置了192.168.2.1/24，则他们的IP地址就知不在一个网段；
3同一局域网不同网段的电脑虽然在一个交换机上但它们是不能通信的，除非是划分到不同VLAN，并且有VLAN间的路由才能通信。
交换机基本原理
谁说双网卡的IP不能在同一网段？
你一台笔记本既有以太网卡，又有无线网卡，你同时接了网线和无线，不就是两块网卡同一个IP段？
什么是网卡
网卡是一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的计算机硬件。由于其拥有MAC地址，因此属于OSI模型的第2层。它使得用户可以通过电缆或无线相互连接。
网卡和局域网之间的通信是通过电缆或双绞线以串行传输方式进行的。
而网卡和计算机之间的通信则是通过计算机主板上的I/O总线以并行传输方式进行。
在安装网卡时必须将管理网卡的设备驱动程序安装在计算机的操作系统中。这个驱动程序以后就会告诉网卡，应当从存储器的什么位置上将局域网传送过来的数据块存储下来。
当网卡收到一个有差错的帧时，它就将这个帧丢弃而不必通知它所插入的计算机。当网卡收到一个正确的帧时，它就使用中断来通知该计算机并交付给协议栈中的网络层。当计算机要发送一个IP数据包时，它就由协议栈向下交给网卡组装成帧后发送到局域网。
帧
›将物理内存分为固定大小的块，称为帧。相对的，
›将逻辑内存分为同样大小的块，称为页
数据在网络上是以很小的称为帧（Frame）的单位传输的
帧通过特定的称为网络驱动程序的软件进行成型，然后通过网卡发送到网线上，通过网线到达它们的目的机器，在目的机器的一端执行相反的过程。接收端机器的以太网卡捕获到这些帧，并告诉操作系统帧已到达，然后对其进行存储。
互联网使用的通讯协议简称IP，即互联网协议
计算机网络
计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。
百度百科最简单定义是：一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。
协议
协议，网络协议的简称，网络协议是通信计算机双方必须共同遵从的一组约定。如怎么样建立连接、怎么样互相识别等。
协议分层
通信设备
英文简称ICD，全称Industrial Communication Device。用于工控环境的有线通讯设备和无线通讯设备。
为了更好的上网，保证网络的速度和质量，人们发明了以太网卡。
什么是以太网及什么是以太网卡。
这么来说吧，我们现在用的台式机都是用电脑里面的网卡来连接到网络上的，也有人把网卡叫做网络适配器，这是因为网络必须配合网卡而取名的。网卡是一种台式机的硬件设备，也是局域网中最基本的部件之一。在我们通常使用的无论是光纤连接网络还是同轴 电缆 连接网络，都离不开网卡的帮助。