图解分析交换机与路由器组网功能
交换机和路由器
交换机和路由器交换机和路由器是计算机网络中重要的设备，它们在网络通信中扮演着不同的角色。
本文将分别介绍交换机和路由器的工作原理、功能和应用，以及它们在网络中的区别和联系。
一、交换机交换机是一种计算机网络设备，主要用于在局域网中连接多个计算机和网络设备。
它可以根据数据包中的目的地址来决定将数据包传输到哪个端口，从而实现数据的交换。
1. 工作原理交换机的工作原理基于MAC地址（Media Access Control Address）来实现数据包的交换。
当一台计算机发送数据包到交换机时，交换机会检查数据包中的目的MAC地址，并将其与已知的MAC地址列表进行匹配。
根据匹配的结果，交换机会将数据包传输到对应的端口，以便目标设备接收数据。
2. 功能交换机具有以下功能：（1）学习功能：交换机会动态地学习网络中各设备的MAC地址，并将其存储在MAC地址表中，以便后续的数据交换。
（2）过滤功能：交换机可以根据MAC地址表中的信息，将网络数据包转发到特定的端口，从而避免将数据包广播到整个网络中。
（3）转发功能：交换机能够快速传输数据包，提高网络传输效率。
3. 应用交换机被广泛应用于大型企业、机构和学校的局域网中。
它可以连接多台计算机和网络设备，实现内部数据的快速传输和交换。
交换机还常用于构建通信网络，如电信运营商的骨干网等。
二、路由器路由器是一种计算机网络设备，主要用于在不同网络之间进行数据传输。
它具有将数据包转发到不同目标网络的能力，使得不同网络中的计算机能够相互通信。
1. 工作原理路由器的工作原理基于IP地址（Internet Protocol Address）来实现数据包的转发。
当一台计算机发送数据包到路由器时，路由器会检查数据包中的目的IP地址，并查找路由表，以确定将数据包传输到哪个网络接口。
2. 功能路由器具有以下功能：（1）转发功能：路由器能够根据路由表中的信息，将数据包从一个网络传输到另一个网络。
（2）查找功能：路由器根据目的IP地址查找路由表，并确定数据包的下一跳。
局域网管理——路由器与交换机配置第3章 Cisco路由器广域网连接配置.ppt
3.2 广域网连接配置
4. PPP的基本配置命令 PPP的基本配置命令如下： encapsulation ppp命令是接口配置命令，它指定一个广域网口的封
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3.1 广域网基础知识
3.1.3 网络连接的类型
在很多情况下需要将多个局域网互联起来，下面列举几个主要的应用 场合。
（1）延长局域网的网络长度。 （2）高网络效率和网络性能。 （3）建立一个完整的校园网或企业网。 （4）实现更大范围的资源共享和信息交流。 （5）实现全球范围的信息交流和资源共享。
系统。 （7）用户线交换功能。
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3.1 广域网基础知识
2. 公共分组交换数据网X.25 X.25是一个典型的可靠的面向连接的公用网，它包含物理层、数据链
路层和分组层（网络层）3层的协议，提供呼叫虚电路和永久虚电路 服务。 X.25分组交换网主要由分组交换机、用户接入设备和传输线路组成。 3. DDN DDN的优点主要有：DDN专线速率为64Kb/s～2.048Mb/s，它传输 质量高、时延小，不受外界环境的影响，速率稳定不变，误码率极低； 安全路由器可过滤大部分非法访问，用户也可设置防火墙，提高安全 性；网络整体接入，使局域网用户可共享互联网资源；专线用户可免 费得到多个Internet合法IP地址及免费子域名；信息发布，用户可建 立自己的Web站点，向全世界发布信息；用户可构筑自己的Intranet， 建立自己的E-mail系统、信息应用系统等。
第3章 Cisco路由器广域网连接配置
3.1 广域网基础知识 3.2 广域网连接配置 3.3 VPN技术
3.1 广域网基础知识
3.1.1 广域网概述
两个路由器互联方案(图文介绍)
图案一目了然：①方法一和方法二这个属于路由器的级联.不同的路由器有不同的方法.路由器级联路由器的接口不够，可级联交换机来扩展。
如果已有闲置的第二台路由器，可充分利用其自带的4口交换机，连接方法有下述三种：1、建立两层路由。
用交叉线将第二台路由器的WAN口与第一台路由器的任一LAN口连起来（如果它们支持任意极联用直通线也可），关键是，在第二台路由器WEB设置中，为WAN接口分配静态IP和网关，IP与接入第一台路由器的电脑在同一子网中，网关为第一台路由器的内接口地址。
这样，就建立起两层路由。
如果两台路由器都带4个LAN口，这样可接入3+4=7台电脑。
缺点是，分别接入两台路由器的电脑间无法互访，原因很简单：第二台路由把它们分成了两个子网，NAT路由是单向路由。
2、将第二台路由器直接当交换机用。
方法很简单：用一根交叉线将两台路由器的任意LAN口连起来（如果它们支持任意极联用直通线也可），其它电脑可接入第二台路由器的其余LAN口。
其实只要不使用第二台路由器的WAN接口，它就是一台交换机，这样，所有电脑间都可以互访。
如果两台路由器都带4个LAN 口，这样可接入3+3=6台电脑。
3、如果有一台路由器支持动态路由模式，而不仅只有一般家用路由器的NAT 路由，可将其作为第二台路由器如上述第一种接入，在其WEB设置中将其动态路由设置的工作模式由网关改为路由器，即可起到真正的路由器作用，两台路由器连接的所有电脑都可以互访。
同第一种，也可以接入7台电脑。
因此，如果有一台路由器支持动态路由模式，建议用第3种方法，可接入7台电脑，且都可以互访。
如果不支持，建议采用第2种方法，可接入6台电脑，也可以互访。
两个路由器级联实战过程以前的老路由器默认值192.168.1.1自动分配IP的，第二个路由器默认值也是这个，需要更改掉，我看也没看就把第二个路由器LAN改成了 192.168.0.1，提示需要重启，我也没看，直接确定，重启之后我傻眼了，连接不上路由器了，IP地址也是自动的非制定地址，汗！！！赶紧恢复出厂值！第一次宣告失败。
浅谈交换机和路由器的组网
ＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＣＥ科技天地浅谈交换机和路由器的组网山西省晋城煤业集团通信公司王台通信站贾文叶说到交换机和路由器有的根本搞不清楚它们各自到底有什么用，而有的则是弄不清它们之间的到底有什么区别，特别是在各媒体大肆宣扬三层交换机的“路由”功能的背景下。
不仅三层交换机具有了部分原来独属于路由器的“路由”功能，而且现在宽带和高端企业级路由器中也开始兼备交换机的“交换”功能了。
可谓是相互渗透，但它们具体有什么不同呢？1、交换机的星形集中连接我们知道，交换机的最基本功能和应用就是集中连接网络设备，所有的网络设备(如服务器、工作站、PC机、笔记本电脑、路由器、防火墙、网络打印机等)，只要交换机的端口支持相应设备的端口类型都可以直接连接在交换机的端口，共同构成星形网络。
在星形连接中，交换机的各端口连接设备都彼此平等，可以相互访问(除非做了限制)，而不是像许多刚涉入这一行的朋友那样，认为连接在交换机的服务器是最高级的。
2、交换机的级联与堆叠实际的星形企业网络可能要复杂许多。
这复杂性不仅表现在网络设备如何高档，配置如何复杂，更重要的是表现在网络交换层次比较复杂。
企业网络中的路由器和防火墙通常只需配备一个，但交换机通常不会只是一个(除了只有20个用户左右的小型网络)。
如果用户数比准—密封环间隙的圆角系数，一般取0.5λ—密封环间隙的摩擦系数，λ＝0.04L—密封环间隙的长度（m）△Hω—密封环间隙两端压差，一般取0.6MpaDF300-150×11型注水泵口环间隙增加0.2mm,泄漏量每小时增加6.5m3，因此口环间隙从理论上讲越小越好，磨损速度越慢越好。
2.2平衡盘的泄漏损失是无法避免的平衡盘在工作时总是有泄漏损失的，如果没有泄漏，平衡盘就无法正常工作，起不到平衡作用。
平衡间隙的大小是平衡系统泄漏的主要原因，这部分损失是为了保证泵的正常运行。
适当控制其径向间隙也可减少泵的水力损失，如DF300-150×11型泵的间隙大小，反映在平衡管压力的高低上。
交换机和路由器,图解
全程图解交换机和路由器的应用说到交换机和路由器有的则根本搞不清楚它们各自到底有什么用，而有的则是弄不清它们之间的到底有什么区别，特别是在各媒体大肆宣扬三层交换机的“路由”功能的背景下。
其实说到这里，我自己也不得不承认，现在交换机与路由器区别是越来越模糊了，它们之间的功能也开始相互渗透。
不仅三层交换机具有了部分原来独属于路由器的“路由”功能，而且现在宽带和高端企业级路由器中也开始兼备交换机的“交换”功能了。
可谓是相互渗透，于是有人就预言，将来交换机和路由器很可能会合二为一，笔者也坚信这一点。
因为现在从技术上看，实现这一目标根本没有太大难度，同时对用户来说也是迫切需求的。
一方面可以简化网络结构，另一方面用户不必购买两种价格那么昂贵的设备，何乐而不为呢?但就目前来说，它们之间还是存在着较大区别的，当然这不仅体现在技术理论上，更主要体现在应用上。
本文就要全面向大家解读交换机与路由器在应用的主要区别。
一、交换机的星形集中连接我们知道，交换机的最基本功能和应用就是集中连接网络设备，所有的网络设备(如服务器、工作站、PC机、笔记本电脑、路由器、防火墙、网络打印机等)，只要交换机的端口支持相应设备的端口类型都可以直接连接在交换机的端口，共同构成星形网络。
基本网络结构如图1所示。
在星形连接中，交换机的各端口连接设备都彼此平等，可以相互访问(除非做了限制)，而不是像许多刚涉入网管行列的朋友那样，认为连接在交换机的服务器是最高级的。
二、交换机的级联与堆栈拓扑图上图所示的仅是一个最基本的星形以太网架构，实际的星形企业网络比这可能要复杂许多。
这复杂性不仅表现在网络设备如何高档，配置如何复杂，更重要的是表现在网络交换层次比较复杂。
企业网络中的路由器和防火墙通常只需配备一个，但交换机通常不会只是一个(除了只有20个用户左右的小型网络)。
如果用户数比较多，如上百个，甚至上千个，就必须依靠交换机的级联或者堆栈扩展连接了。
但级联技术和堆栈技术也有所不同，它们的应用范围也不同。
集线器、交换机和路由器的结合(共44张PPT)
第十四页，共四十四页。
工作组2
若工作组需要访问位于数据中心的集中式主干 设备，则需要给交换机增加另外的高速组件。 由于在主干域数据中心，高速技术为第一大 影响(yǐngxiǎng)因素，工作组交换机必须能够提供 这些技术，以向用户提供平稳的迁移路径， 使用户能够伸缩并扩充自己的网络。
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第二十页，共四十四页。
随着工作组内用户的增多及广播域的增大，最终必然会引 起对下列问题的关注：
❖ 网络性能
❖ 问题隔离
❖ 广播辐射效应对终端站点CPU性能的影响 ❖ 网络安全性
安装路由器可以避免(bìmiǎn)这些潜在的问题。通常有100— 200个用户的交换式工作组内的广播流量并不是一个严 重的问题。对于较大型的工作组，主要的风险因素为安 全性和处理广播风暴的成本。
至于在工作组内提供(tígōng)原始带宽的情况，采 用交换机明显优越于路由器。相对于路由器， 交换机有以下3个优点：
1、交换机成本低。交换机提供的高性能的每 端口传播要比路由器低很多。随着网络管理 者为了将其网络更好的分段而购买的网络互 联设备的不断增多，成本便称为一个重要的 因素。
第十六页，共四十四页。
用路由器和交换机将各个独立的VLAN连接起来 能以更灵活的方式将网络分成几个广播域 VLAN，在其最简单的形式下，允许在交互式 环境中产生虚拟广播域，而与物理基础部件无 关。在VLAN中，网络管理员可以定义基于各 独立工作站的逻辑分组而不是基于网络的物理 网络连接。在VLAN的各成员(chéngyuán)中，VLAN 内的流量以线路的速率交换。路由器在各个不 同的VLAN之间转发流量。
❖ 在集中式主干(zhǔgàn)环境中，大量数据通过一 个位于中心的高性能主干(zhǔgàn)设备的背板传 输。完成集中式主干(zhǔgàn)功能的设备可以是 交换机或路由器。
H3C UR 路由器+交换机+AP 组网案例说明书
1 UR 路由器+交换机+AP 组网案例1.1 适用场景本组网方案适用于中小微企业办公、门店商超、酒店别墅等场景。
1.2 组网需求以某小型超市场景为例，介绍UR 路由器+交换机+AP 组网如何进行部署。
如图1所示，UR 路由器（内置AC ）下联交换机，交换机下联AP 、收银终端和摄像头等设备，且交换机通过PoE 方式给AP 和摄像头供电。
为把超市的网络搭建好，超市老板希望能满足以下要求：•划分办公、访客、监控三个子网，访客子网供顾客上网使用，办公子网用于接入超市收银终端，监控子网用于接入摄像头。
•开通一个供员工办公使用的Wi -Fi ，需要输入密码认证。
• 开通一个供访客使用的Wi -Fi ，无需认证。
图1 UR 路由器+交换机+AP 组网图1.3 数据规划表1 子网规划路由器交换机AP 无线终端收银终端摄像头无线终端AP表2 接口加入VLAN规划1.4 使用版本本配置举例是在UR7206路由器Release 0133版本、US1750-28P-PWR交换机Release 6351版本上配置验证的，不同版本设备界面可能存在差异，请以实际情况为准。
1.5 配置思路通过浏览器登录路由器和交换机Web管理界面进行配置：•按规划在路由器和交换机上划分子网，并在路由器上配置DHCP，可以为终端分配IP地址。
•在路由器上配置办公和访客使用的Wi-Fi网络，让无线终端能够连接Wi-Fi上网。
1.6 配置注意事项•本例AP的信道、功率和频宽均保持缺省配置，您可以根据实际组网场景进行优化调整。
•本例路由器VLAN1保持缺省配置，IP地址为192.168.1.1/24，交换机VLAN1缺省IP地址修改为192.168.1.2/24。
1.7 配置过程1. 配置路由器(1) 配置外网# 配置路由器连接外网，本例外网的连接模式为PPPoE。
a. 在浏览器地址栏输入https://192.168.1.1，进入路由器Web管理界面。
《交换机和路由器》PPT课件
6.2.2 IP数据报的格式
一个IP数据报由首部和数据两部分组成。首部的前一部分长度是 固定的20个字节，后一部分的长度则是可变长度。首部各字段： 版本：占4 bit，指IP协议的版本。通信双方使用的IP协议的版本 必须一致。目前使用的IP协议版本为4 (IP version 4)。 首部长度：占4 bit，可表示的最大数值是15个单位(一个单位为4 字节)，因此IP的首部长度的最大值是60字节。当IP分组的首部长度 不是4字节的整数倍时，必须利用最后一个填充字段加以填充。最常 用的首部长度就是20字节。
Control Message Protocol)
6.2.1 IP地址及其转换
IP地址就是给每个连接在因特网上的主机分配一个在全世界范围 是唯一的32 bit的标识符。IP地址由因特网名字与号码指派公司 ICANN进行统一分配。
已有网络设备的物理地址（网卡地址，MAC地址）作为最底层通信 地址，为何还要IP地址：
0001 1001 (25)
0001 0000 (16) 1110 0000 (224) 000
0 0000
0011 0011 (51) 0000 0000 (0)
0011 0011 (51)
主机号的前八位组的头3比特用于子网号,后面13比特为主机号。 这样可配置8个子网，子网号分别为 ：
00000000(0)，00100000(32)，01000000(64)，01100000(96) 10000000(128)，10100000(156)，11000000(192)，11100000(224) 第三个八位组头三位变化产生的8种组合，
④ 最重要的是：IP地址实际上是一种组织网络的方式，与物理地址 的作用(区别不同的硬件设备)完全无关。
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图解分析交换机与路由器组网功能
说到交换机和路由器有的则根本搞不清楚它们各自到底有什么用，而有的则是弄不清它们之间的到底有什么区别，特别是在各媒体大肆宣扬三层交换机的“路由”功能的背景下。
其实说到这里，我自己也不得不承认，现在交换机与路由器区别是越来越模糊了，它们之间的功能也开始相互渗透。
不仅三层交换机具有了部分原来独属于路由器的“路由”功能，而且现在宽带和高端企业级路由器中也开始兼备交换机的“交换”功能了。
可谓是相互渗透，于是有人就预言，将来交换机和路由器很可能会合二为一，笔者也坚信这一点。
因为现在从技术上看，实现这一目标根本没有太大难度，同时对用户来说也是迫切需求的。
一方面可以简化网络结构，另一方面用户不必购买两种价格那么昂贵的设备，何乐而不为呢?但就目前来说，它们之间还是存在着较大区别的，当然这不仅体现在技术理论上，更主要体现在应用上。
本文就要全面向大家解读交换机与路由器在应用的主要区别。
一、交换机的星形集中连接
我们知道，交换机的最基本功能和应用就是集中连接网络设备，所有的网络设备(如服务器、工作站、PC机、笔记本电脑、路由器、防火墙、网络打印机等)，只要交换机的端口支持相应设备的端口类型都可以直接连接在交换机的端口，共同构成星形网络。
基本网络结构如图1所示。
在星形连接中，交换机的各端口连接设备都彼此平等，可以相互访问(除非做了限制)，而不是像许多刚涉入网管行列的朋友那样，认为连接在交换机的服务器是最高级的。
二、交换机的级联与堆栈
拓扑图
上图所示的仅是一个最基本的星形以太网架构，实际的星形企业网络比这可能要复杂许多。
这复杂性不仅表现在网络设备如何高档，配置如何复杂，更重要的是表现在网络交换层次比较复杂。
企业网络中的路由器和防火墙通常只需配备一个，但交换机通常不会只是一个(除了只有20个用户左右的小型网络)。
如果用户数比较多，如上百个，甚至上千个，就必须依靠交换机的级联或者堆栈扩展连接了。
但级联技术和堆栈技术也有所不同，它们的应用范围也不同。
交换机级联就是交换机与交换机之间通过交换端口进行扩展，这样一方面解决了单一交换机端口数不足的问题，另一方面也解决离机房较远距离的客户端和网络设备的连接。
因为单段交换双绞以太网电缆可达到了100米，每级联一个交换机就可扩展100米的距离。
但这也不是说可以任意级联，因为线路过长，一方面信号在线路上的衰减也较多，另一方面，毕竟下级交换机还是共享上级交换机的一个端口可用带宽，层次越多，最终的客户端可用带宽也就越低(尽管你可能用的是百兆交换机)，这样对网络的连接性能影响非常大，所以从实角度来看，建议最多部署三级交换机，那就是核心交换机-二级交换机-三级交换机。
这里的三级并不是说只能允许最多三台交换机，而是从层次上讲只能三个层次。
连接在同一交换机上不同端口的交换机都属于同一层次，所以每个层次又能允许几个，甚至几十个交换机级联。
层级联所用端口可以是专门的UpLink端口，也可以是普通的交换端口。
有些交换机配有专门的级联(UpLink)端口，但有些却没有。
如果有专门的级联端口，则最好利用，因为它的带宽通常比普通交换端口宽，可进一步确保下级交换机的带宽。
如果没有则只能通过普通交换端口级联了。
通过级联端口进行级联的方法如下图所示;
通过级联端口进行级联
而通过普通端口所进行的级联方法如下图所示。
通过普通端口所进行的级联
注意它们之间不仅所用端口不同，所采用的电缆也不一样:采用级联端口进行的级联，需采用普通直通线;而采用普通端口进行的级联电缆为交叉电缆，就像两台主机对连一样。
至于交换机的堆栈，就不是所有交换机都可以的，而是要具有堆栈模块的。
交换机的堆栈不是通过交换端口进行的，而是通过专门的背板堆栈模块，采用专门的堆栈电缆进行的连接。
而且要注意的是，因为交换机堆栈通常是放在同一位置，连接电缆也较短，所以交换机的堆栈的目的主要是用于扩充交换端口，而不是用于扩展距离的。
同时，交换机堆栈还可提高各实际使用的交换机端口可用带宽，因为它是把堆栈在一起的交换机的背板带宽聚集在一起，这样交换机堆栈的总背板带就是几台堆栈交换机的背板带宽之和。
背板带宽提高后，如果交换机的每个端口都用上了，这一优势就不是很明显(也是有效果的，因为不可能每时每刻每个端口都同时通信)，但如果有交换机端口空余，效果会更明显，因为它可充分利用交换机的所有带宽。
堆栈连接如下图所示。
堆栈连接
交换机的堆栈连接端口通常是又排D形插孔的，一个交换机有两个这样的端口，分别标有“UP”和“DOWN”字样(如上图所示)，表示对应用于向上和向上堆栈连接的，不能接错。
三、三层交换机的路由连接
前面我们介绍到，三层交换机也具有一定的“路由”功能，可以实现不同子网的连接。
但要注意的是，它的路由功能相对路由器来说还是要弱许多的。
三层交换机的路由功能只能用于同一类型的网络互联，而且通常只是局域网子网之间的互联，并不能把局域网与广域网，或者互联网连接起来，因为三层交换机所支持的路由协议非常有限，毕竟这不是它的主要功能。
我们知道，在局域网上，二层的交换机通过源MAC 地址来标识数据包的发送者，根据目的MAC 地址来转发数据包。
对于一个目的地址不在本局域网上的数据包，二层交换机不可能直接把它送到目的地，需要通过路由设备(比如传统的路由器)来转发，这时就要把交换机连接到路由设备上。
如果把交换机的缺省网关设置为路由设备的IP 地址，交换机会把需要经过路由转发的包送到路由设备上。
路由设备检查数据包的目的地址和自己的路由表，如果在路由表中找到转发路径，路由设备把该数据包转发到其它的网段上，否则，丢弃该数据包。
专用路由器昂贵、复杂、速度
慢、易成为网络瓶颈，因为它要分析所有的广播包并转发其中的一部分，还要和其它的路由器交换路由信息，而且这些处理过程都是由CPU 来处理的(不是专用的ASIC )。
第三层交换机既能像二层交换机那样通过MAC 地址来标识转发数据包，也能像传统路由器那样在两个网段之间进行路由转发。
传统路由器采用软件来维护路由表，而三层交换机是通过专用的ASIC芯片来处理路由转发的。
与传统路由器相比，第三层交换机的路由速度一般要快十倍或数十倍。
三层交换机的路由连接如下图所示。
三层交换机的路由连接
路由器的局域网连接
大家都知道，路由器可以连接企业局域网和广域网(如因特网)，但却忽略了一路由器的另一个应用，那就是它的局域网连接功能。
路由器的广域网连接可参见拓扑图图和三层交换机的路由连接图。
路由器的作用因不同的路由器类型而定，我们常说的路由器通常是指边界路由器，就是位于不同类型网络的边界，如拓扑图图和三层交换机的路由连接图所示。
还有一种路由器，它设计的目的就不是用于不同类型网络的连接，而是用于同为局域网的不同局域网或不同子网之间的连接，这就是“中间节点路由器”。
它的网络结构如下图所示。
它与三层交换机的路由连接图相比，只是用中间节点路由器接替了原来的三层交换机。
中间节点路由器连接
“边界路由器”处于网络边界的边缘或末端，用于不同网络路由器的连接，这也是目前大多数路由器的类型。
如前面介绍的互联网接入路由器和后面要介绍的VPN路由器都属于边界路由器。
这类路由器所支持的网络协议和路由协议比较广，背板带宽非常高，具有较高的吞吐能力，以满足各类不同类型网络(包括局域网和广域网)的互联。
而“中间节点路由器”则处于局域网的内部，通常用于连接不同局域网，起到一个数据转
发的桥梁作用。
中间节点路由器更注重MAC地址的记忆能，要求较大的缓存。
因为所连接的网络基本上是局域网，所以所支持的网络协议比较单一，背板带宽也较小，这些都是为了获得最高的性价比，适应一般企业的随能力。
它与三层交换机的路由功能相比，在路由功能上肯定比三层交换机的强，但在局域网这种数据交换频繁的网络中，采用中间节点路由器来进行局域网的连接，网络性能可能会受到一定影响。
总的来说，如果所连接的局域网或子网较多、网络互访不是很频繁、路由较复杂的环境中，最好采用中间节点路由器连接方案。
但在少数子网连接、网络间互访频繁的环境中，最好还是采用三层交换机连接方式。
而且还可节省设备投资，因为三层交换机不仅具有满足应用需求的路由功能，还可当作交换机用，连接许多网络设备。