主要用於區域網與廣域網之間的互聯。
1. 路由器的基本工作原理
路由器在網路層實現網路互聯，它主要完成網路層 的功能。路由器負責將數據分組（Packet）從源端主機經最佳路徑傳送到目的端主機。為此，路由器 必須具備兩個最基本的功能，那就是確定通過互聯網到達目的網路的最佳路徑和完成信息分組的傳送，即路由選擇和數據轉發。
（1） 路由選擇
路由選擇也稱路徑選擇，路由器的基本功能之一就 是路由選擇功能。路由器需要確定到達目的端下一跳路由器的地址，也就是要確定一條通過互聯網到 達目的端的最佳路徑。
（2） 數據轉發
路由器的另一個基本功能是完成數據分組的傳送， 即數據轉發，通常也稱數據交換（Switching）。
2. 路由器的主要特點
由於路由器作用在網路層，因此它比網橋具有更強 的異種網互聯能力、更好的隔離能力、更強的流量控制能力、更好的安全性和可管理維護性，其主要 特點如下:
（1）路由器可以互聯不同的MAC協議、不同的傳 輸介質、不同的拓撲結構和不同的傳輸速率的異種網，它有很強的異種網互聯能力。路由器也是用於 廣域網互聯的存儲轉發設備，它有很強的廣域網互聯能力，被廣泛地應用於LAN-WAN-LAN的網路 互聯環境。
（2）路由器工作在網路層，它與網路層協議有關。 多協議路由器可以支持多種網路層協議，轉發多種網路層協議的數據包。路由器檢查網路層地址，轉 發網路層數據分組（Packet）。因此，路由器能夠 基於IP 地址進行包過濾，具有包過濾（Packet Filter）的初期防火牆功能。路由器分析進入的每一個包，並與網路管理員制定的一些過濾政策進行 比較，凡符合允許轉發條件的包被正常轉發，否則丟棄。為了網路的安全，防止黑客攻擊，網路管理 員經常利用這個功能，拒絕一些網路站點對某些子網或站點的訪問。路由器還可以過濾應用層的信息， 限制某些子網或站點訪問某些信息服務。
（3） 對大型網路進行微段化，將分段後的網段用路由器連接起來。這樣可以達到提高網路性能，提 高網路帶寬的目的，而且便於網路的管理和維護。這也是共享式網路為解決帶寬問題所經常採用的方 法。
② 「路由器上網」中的路由器到底是什麼設備
最近看到很多人在詢問交換機、集線器、路由器是什麼，功能如何，有何區別，筆者就這些問題簡單的做些解答。
首先說HUB,也就是集線器。它的作用可以簡單的理解為將一些機器連接起來組成一個區域網。而交換機（又名交換式集線器）作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區別：集線器採用的式共享帶寬的工作方式，而交換機是獨享帶寬。這樣在機器很多或數據量很大時，兩者將會有比較明顯的。而路由器與以上兩者有明顯區別，它的作用在於連接不同的網段並且找到網路中數據傳輸最合適的路徑 ，可以說一般情況下個人用戶需求不大。路由器是產生於交換機之後，就像交換機產生於集線器之後，所以路由器與交換機也有一定聯系，並不是完全獨立的兩種設備。路由器主要克服了交換機不能路由轉發數據包的不足。
總的來說，路由器與交換機的主要區別體現在以下幾個方面：
（1）工作層次不同
最初的的交換機是工作在OSI／RM開放體系結構的數據鏈路層，也就是第二層，而路由器一開始就設計工作在OSI模型的網路層。由於交換機工作在OSI的第二層（數據鏈路層），所以它的工作原理比較簡單，而路由器工作在OSI的第三層（網路層），可以得到更多的協議信息，路由器可以做出更加智能的轉發決策。
（2）數據轉發所依據的對象不同
交換機是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉發數據的目的地址。而路由器則是利用不同網路的ID號（即IP地址）來確定數據轉發的地址。IP地址是在軟體中實現的，描述的是設備所在的網路，有時這些第三層的地址也稱為協議地址或者網路地址。MAC地址通常是硬體自帶的，由網卡生產商來分配的，而且已經固化到了網卡中去，一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網路管理員或系統自動分配。
（3）傳統的交換機只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域
由交換機連接的網段仍屬於同一個廣播域，廣播數據包會在交換機連接的所有網段上傳播，在某些情況下會導致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網段會被分配成不同的廣播域，廣播數據不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機具有VLAN功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通信交流的，它們之間的交流仍然需要路由器。
（4）路由器提供了防火牆的服務
路由器僅僅轉發特定地址的數據包，不傳送不支持路由協議的數據包傳送和未知目標網路數據包的傳送，從而可以防止廣播風暴。
交換機一般用於LAN-WAN的連接，交換機歸於網橋，是數據鏈路層的設備，有些交換機也可實現第三層的交換。 路由器用於WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網路之間轉發分組，作用於網路層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然後向另一條線路轉發。這兩條線路可能分屬於不同的網路，並採用不同協議。相比較而言，路由器的功能較交換機要強大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機既有交換機線速轉發報文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應用。
目前個人比較多寬頻接入方式就是ADSL，因此筆者就ADSL的接入來簡單的說明一下。現在購買的ADSL貓大多具有路由功能（很多的時候廠家在出廠時將路由功能屏蔽了，因為電信安裝時大多是不啟用路由功能的，啟用DHCP。打開ADSL的路由功能），如果個人上網或少數幾台通過ADSL本身就可以了，如果電腦比較多你只需要再購買一個或多個集線器或者交換機。考慮到如今集線器與交換機的 價格相差十分小，不是特殊的原因，請購買一個交換機。不必去追求高價，因為如今產品同質化十分嚴重，我最便宜的交換機現在沒有任 何問題。給你一個參考報價，建議你購買一個8口的，以滿足擴充需求，一般的價格100元左右。接上交換機，所有電腦再接到交換機上就行了。餘下所要做的事情就只有把各個機器的網線插入交換機的介面，將貓的網線插入uplink介面。然後設置路由功能，DHCP等， 就可以共享上網了。
看完以上的解說讀者應該對交換機、集線器、路由器有了一些了解，目前的使用主要還是以交換機、路由器的組合使用為主，具體的組合方式可根據具體的網路情況和需求來確定。
交換機與路由器的區別
計算機網路往往由許多種不同類型的網路互連連接而成。如果幾個計算機網路只是在物理上連接在一起，它們之間並不能進行通信，那麼這種「互連」並沒有什麼實際意義。因此通常在談到「互連」時，就已經暗示這些相互連接的計算機是可以進行通信的，也就是說，從功能上和邏輯上看，這些計算機網路已經組成了一個大型的計算機網路，或稱為互聯網路，也可簡稱為互聯網、互連網。
將網路互相連接起來要使用一些中間設備（或中間系統），ISO的術語稱之為中繼（relay）系統。根據中繼系統所在的層次，可以有以下五種中繼系統：
1.物理層（即常說的第一層、層L1）中繼系統，即轉發器（repeater）。
2.數據鏈路層（即第二層，層L2），即網橋或橋接器（bridge）。
3.網路層（第三層，層L3）中繼系統，即路由器（router）。
4.網橋和路由器的混合物橋路器（brouter）兼有網橋和路由器的功能。
5.在網路層以上的中繼系統，即網關（gateway）.
當中繼系統是轉發器時，一般不稱之為網路互聯，因為這僅僅是把一個網路擴大了，而這仍然是一個網路。高層網關由於比較復雜，目前使用得較少。因此一般討論網路互連時都是指用交換機和路由器進行互聯的網路。本文主要闡述交換機和路由器及其區別。
2 交換機和路由器
「交換」是今天網路里出現頻率最高的一個詞，從橋接到路由到ATM直至電話系統，無論何種場合都可將其套用，搞不清到底什麼才是真正的交換。其實交換一詞最早出現於電話系統，特指實現兩個不同電話機之間話音信號的交換，完成該工作的設備就是電話交換機。所以從本意上來講，交換只是一種技術概念，即完成信號由設備入口到出口的轉發。因此，只要是和符合該定義的所有設備都可被稱為交換設備。由此可見，「交換」是一個涵義廣泛的詞語，當它被用來描述數據網路第二層的設備時，實際指的是一個橋接設備；而當它被用來描述數據網路第三層的設備時，又指的是一個路由設備。
我們經常說到的乙太網交換機實際是一個基於網橋技術的多埠第二層網路設備，它為數據幀從一個埠到另一個任意埠的轉發提供了低時延、低開銷的通路。
由此可見，交換機內部核心處應該有一個交換矩陣，為任意兩埠間的通信提供通路，或是一個快速交換匯流排，以使由任意埠接收的數據幀從其他埠送出。在實際設備中，交換矩陣的功能往往由專門的晶元（ASIC）完成。另外，乙太網交換機在設計思想上有一個重要的假設，即交換核心的速度非常之快，以致通常的大流量數據不會使其產生擁塞，換句話說，交換的能力相對於所傳信息量而無窮大（與此相反，ATM交換機在設計上的思路是，認為交換的能力相對所傳信息量而言有限）。
雖然乙太網第二層交換機是基於多埠網橋發展而來，但畢竟交換有其更豐富的特性，使之不但是獲得更多帶寬的最好途徑，而且還使網路更易管理。
而路由器是OSI協議模型的網路層中的分組交換設備（或網路層中繼設備），路由器的基本功能是把數據（IP報文）傳送到正確的網路，包括：
1.IP數據報的轉發，包括數據報的尋徑和傳送；
2.子網隔離，抑制廣播風暴；
3.維護路由表，並與其他路由器交換路由信息，這是IP報文轉發的基礎。
4.IP數據報的差錯處理及簡單的擁塞控制；
5.實現對IP數據報的過濾和記帳。
對於不同地規模的網路，路由器的作用的側重點有所不同。
在主幹網上，路由器的主要作用是路由選擇。主幹網上的路由器，必須知道到達所有下層網路的路徑。這需要維護龐大的路由表，並對連接狀態的變化作出盡可能迅速的反應。路由器的故障將會導致嚴重的信息傳輸問題。
在地區網中，路由器的主要作用是網路連接和路由選擇，即連接下層各個基層網路單位－－園區網，同時負責下層網路之間的數據轉發。
在園區網內部，路由器的主要作用是分隔子網。早期的互連網基層單位是區域網（LAN），其中所有主機處於同一邏輯網路中。隨著網路規模的不斷擴大，區域網演變成以高速主幹和路由器連接的多個子網所組成的園區網。在其中，處個子網在邏輯上獨立，而路由器就是唯一能夠分隔它們的設備，它負責子網間的報文轉發和廣播隔離，在邊界上的路由器則負責與上層網路的連接。
3 第二層交換機和路由器的區別
傳統交換機從網橋發展而來，屬於OSI第二層即數據鏈路層設備。它根據MAC地址定址，通過站表選擇路由，站表的建立和維護由交換機自動進行。路由器屬於OSI第三層即網路層設備，它根據IP地址進行定址，通過路由表路由協議產生。交換機最大的好處是快速，由於交換機只須識別幀中MAC地址，直接根據MAC地址產生選擇轉發埠演算法簡單，便於ASIC實現，因此轉發速度極高。但交換機的工作機制也帶來一些問題。
1.迴路：根據交換機地址學習和站表建立演算法，交換機之間不允許存在迴路。一旦存在迴路，必須啟動生成樹演算法，阻塞掉產生迴路的埠。而路由器的路由協議沒有這個問題，路由器之間可以有多條通路來平衡負載，提高可靠性。
2.負載集中：交換機之間只能有一條通路，使得信息集中在一條通信鏈路上，不能進行動態分配，以平衡負載。而路由器的路由協議演算法可以避免這一點，OSPF路由協議演算法不但能產生多條路由，而且能為不同的網路應用選擇各自不同的最佳路由。
3.廣播控制：交換機只能縮小沖突域，而不能縮小廣播域。整個交換式網路就是一個大的廣播域，廣播報文散到整個交換式網路。而路由器可以隔離廣播域，廣播報文不能通過路由器繼續進行廣播。
4.子網劃分：交換機只能識別MAC地址。MAC地址是物理地址，而且採用平坦的地址結構，因此不能根據MAC地址來劃分子網。而路由器識別IP地址，IP地址由網路管理員分配，是邏輯地址且IP地址具有層次結構，被劃分成網路號和主機號，可以非常方便地用於劃分子網，路由器的主要功能就是用於連接不同的網路。
5.保密問題：雖說交換機也可以根據幀的源MAC地址、目的MAC地址和其他幀中內容對幀實施過濾，但路由器根據報文的源IP地址、目的IP地址、TCP埠地址等內容對報文實施過濾，更加直觀方便。
6.介質相關：交換機作為橋接設備也能完成不同鏈路層和物理層之間的轉換，但這種轉換過程比較復雜，不適合ASIC實現，勢必降低交換機的轉發速度。因此目前交換機主要完成相同或相似物理介質和鏈路協議的網路互連，而不會用來在物理介質和鏈路層協議相差甚元的網路之間進行互連。而路由器則不同，它主要用於不同網路之間互連，因此能連接不同物理介質、鏈路層協議和網路層協議的網路。路由器在功能上雖然占據了優勢，但價格昂貴，報文轉發速度低。
近幾年，交換機為提高性能做了許多改進，其中最突出的改進是虛擬網路和三層交換。
劃分子網可以縮小廣播域，減少廣播風暴對網路的影響。路由器每一介面連接一個子網，廣播報文不能經過路由器廣播出去，連接在路由器不同介面的子網屬於不同子網，子網范圍由路由器物理劃分。對交換機而言，每一個埠對應一個網段，由於子網由若干網段構成，通過對交換機埠的組合，可以邏輯劃分子網。廣播報文只能在子網內廣播，不能擴散到別的子網內，通過合理劃分邏輯子網，達到控制廣播的目的。由於邏輯子網由交換機埠任意組合，沒有物理上的相關性，因此稱為虛擬子網，或叫虛擬網。虛擬網技術不用路由器就解決了廣播報文的隔離問題，且虛擬網內網段與其物理位置無關，即相鄰網段可以屬於不同虛擬網，而相隔甚遠的兩個網段可能屬於不同虛擬網，而相隔甚遠的兩個網段可能屬於同一個虛擬網。不同虛擬網內的終端之間不能相互通信，增強了對網路內數據的訪問控制。
交換機和路由器是性能和功能的矛盾體，交換機交換速度快，但控制功能弱，路由器控制性能強，但報文轉發速度慢。解決這個矛盾的技術是三層交換，既有交換機線速轉發報文能力，又有路由器良好的控制功能。
4 第三層交換機和路由器的區別
在第三層交換技術出現之前，幾乎沒有必要將路由功能器件和路由器區別開來，他們完全是相同的：提供路由功能正在路由器的工作，然而，現在第三層交換機完全能夠執行傳統路由器的大多數功能。作為網路互連的設備，第三層交換機具有以下特徵：
1.轉發基於第三層地址的業務流；
2.完全交換功能；
3.可以完成特殊服務，如報文過濾或認證；
4.執行或不執行路由處理。
第三層交換機與傳統路由器相比有如下優點：
1.子網間傳輸帶寬可任意分配：傳統路由器每個介面連接一個子網，子網通過路由器進行傳輸的速率被介面的帶寬所限制。而三層交換機則不同，它可以把多個埠定義成一個虛擬網，把多個埠組成的虛擬網作為虛擬網介面，該虛擬網內信息可通過組成虛擬網的埠送給三層交換機，由於埠數可任意指定，子網間傳輸帶寬沒有限制。
2.合理配置信息資源：由於訪問子網內資源速率和訪問全局網中資源速率沒有區別，子網設置單獨伺服器的意義不大，通過在全局網中設置伺服器群不僅節省費用，更可以合理配置信息資源。
3.降低成本：通常的網路設計用交換機構成子網，用路由器進行子網間互連。目前採用三層交換機進行網路設計，既可以進行任意虛擬子網劃分，又可以通過交換機三層路由功能完成子網間通信，為此節省了價格昂貴的路由器。
4.交換機之間連接靈活：作為交換機，它們之間不允許存在迴路，作為路由器，又可有多條通路來提高可靠性、平衡負載。三層交換機用生成樹演算法阻塞造成迴路的埠，但進行路由選擇時，依然把阻塞掉的通路作為可選路徑參與路由選擇。
5 結論
綜上所述，交換機一般用於LAN－WAN的連接，交換機歸於網橋，是數據鏈路層的設備，有些交換機也可實現第三層的交換。路由器用於WAN－WAN之間的連接，可以解決異性網路之間轉發分組，作用於網路層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然後向另一條線路轉發。這兩條線路可能分屬於不同的網路，並採用不同協議。相比較而言，路由器的功能較交換機要強大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機既有交換機線速轉發報文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣播應用。