路由器与交换机的区别与联系
他们在哪里工作？
根据OSI模型的网络体系划分，自底向上，路由器工作在第三层（网络层），而我们常说的交换机工作在第二层（链路层）（目前有更加高级的三层交换机，四层交换机，甚至还有七层交换机）
它们怎么工作？
它们的主要工作如下：
路由器：寻址，IP数据报转发（依靠IP地址）
交换机：过滤，数据帧转发（依靠MAC地址）
我们可以看出这两者的主要工作就是转发数据，但是不同之处是，依靠的地址不同，这是一个根本区别！
路由器内有一份路由表，里面有它的寻址信息（就像一张地图），它收到网络层的数据报后，会根据路由表和选路算法将数据报转发到下一站（可能是路由器、交换机、目的主机）
交换机内有一张MAC表，里面存放着和它相连的所有设备的MAC地址，它会根据收到的数据帧的首部信息内的目的MAC地址在自己的表中查找，如果有就转发，如果没有就放弃
以下是一个网络拓扑图的例子：
每一个路由器与其之下连接的设备，其实构成一个局域网
交换机工作在路由器之下，也就是交换机工作在局域网
交换机用于局域网内网的数据转发
路由器用于连接局域网和外网
举个例子：
我们每个人相当于主机，路由器相当于快递员，宿管大爷相当于交换机，学校是一个局域网
快递员根据学校地址（IP）把包裹送到学校，再根据公寓号（子网IP）把快递交给这个公寓的宿管大爷，宿管大爷根据你的名字（MAC）交给你
它们两个缺一不可
交换机在局域网内工作，它根据MAC地址转发数据，如果没有了路由器在网络层寻址，那么我们的数据就不能发送到其他网络终端上去了
路由器内集成了交换机的功能，主机与路由器相连可以实现数据转发
交换机通常由硬件加速转发，路由器主要靠软件寻址，速度慢。
实际网络数据转发过程
电脑访问www.baidu.com过程：
电脑先在应用层打包一个HTTP报文，然后在传输层打包成一个TCP报文，然后根据DNS查到的IP在网络层打包成IP数据报，然后再通过链路层打包成以太网数据帧，发送给交换机
交换机收到后，重新包装数据帧，发送给路由器
路由器利用NAT，将主机IP（局域网IP）转换成为外网IP，还会修改端口号，对外完全隐藏主机信息，再根据路由表选择一条合适的路径进行转发
接下来的路由器转发过程中，每次改变MAC地址，朝目的地址发送。
关于NAT：
NAT是一种网络隐蔽技术，通过建立IP地址映射来隐藏内部的网络
主要功能：
- 提供内部网络的安全性
- 共享网络地址，减少地址消耗
NAT主要三种实现方式：
- 静态NAT：最基本的网络转化实现，只转化IP地址，建立IP地址的一对一映射，不支持端口转换
- 网络地址与端口号转换（NAPT）：这种方式支持端口的映射，并允许多台主机共享一个公网IP
- 端口多路复用：是指改变外出数据包的源端口并进行端口转换，即端口地址转换.采用端口多路复用方式。
