什么是路由器、交换机、三层交换机，他们各自的工作原理是什么？他们之间有什么区别？

网络中设备发展过程：
1、要想使网络变大：增加节点（终端）、增加距离
1）距离---中继器（放大器）---仅物理加压---不能无限延长
2）节点---集线器（Hub）---将网线集结起来，实现最初级的网络互通，集线器通过网线直接传输数据的，是一层设备，只能识别比特流（物理层），收到任何数据都进行泛洪，数据不能同时接收和发送， CSMA/CD载波侦听多路访问/冲突避免机制，一有冲突就停止发送，传输效率不高
2、要想使网络变大---无限距离、无冲突、单播---交换机---MAC地址---洪泛---洪泛的范围---路由器---IP---ARP---广播---广播域（洪泛域）
一、路由器
1、概念：路由器运行在网络层，核心作用是实现不同网段间网络互连，分组数据转发
1）、路由（寻径）：路由表建立、刷新、查找
2）、子网间的速率适配（带宽大小适配）
3）、隔离网络，防止网络风暴，指定访问规则（防火墙）
4）、异种网络互连（例如：光电转换，无线转有线）
2、路由器工作原理：通过查询路由表，把数据从一条链路转发到另一条链路，转发时会变化二层封装
3、路由表：路由器中时刻维系着一张路由表，所有报文的发送和转发都通过查找路由表相应端口发送路由表可以是静态配置的，也可以是动态路由协议产生的，路由表包含：目的地址、网路掩码、输出接口、下一跳
二、交换机
1、概念：交换机根据网口地址传送信息，比集线器的网线直接传输多了一个步骤，它工作在二层（数据链路层）
2、交换机的基本功能：
1）基于源MAC学习（生成MAC条目/接口绑定）
2）基于目标MAC转发（查看MAC地址表）
3）防止环路
【什么是路由器、交换机、三层交换机，他们各自的工作原理是什么？他们之间有什么区别？】4）数据包过滤（基于目标MAC的过滤/如果转发的接口和接收的接口一样，就会丢弃数据包）
3、交换机的作用：
1）无限传输距离
2）没有冲突（所有节点可以同时收发数据/分段传输）
3）单播（当流量进入交换机后，先查看数据包中的源MAC地址，然后记录该MAC地址对应的本地接口，之后关注目标MAC ，若表中存在记录将按照记录单播转发，若不存在将泛洪流量）
4、三层交换机概念：
本质上就是带有路由的交换机，路由属于OSI参考模型中的第三层网路层，因此带有路由功能的交换机才被称为“三层交换机” ，三层交换机使用了三层交换技术，三层交换技术就是二层交换+三层转发技术，它解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络问题。
5、传统二层交换机处理方式：
存储转发：收到数据帧要校验完整性，转发完整数据，转发效率低
贯穿转发：收到数据只基于目标MAC转发，不基于源MAC学习，同样也不知道数据包是否完整
无分片：前两者兼容，仅看一个数据前64字节（有目标和源MAC地址）

文章插图
6、传统多层交换机/路由处理方式：