搞工控的都知道，其實自動化和IT是有很多交集的，比如說多個PLC組建一個以太網，或者是深層次的信息交換，甚至一些PLC需要直接連到以太網上等等，但是很多人搞不懂交換機和路由器，也不知道它們能否通用，今天從工控的角度為大家科普一下。

如果用一句話概括交換機和路由器的區別，可以簡單理解為“交換機相當於一個分線器，而路由器則有撥號上網功能”。

詳細一點來說，有以下幾點區別；

1、交換機和路由器的數據轉發所依據的對象不同

路由器則是利用不同網絡的ID號（即IP地址）來確定數據轉發的地址。而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。IP地址是在軟件中實現的，描述的是設備所在的網絡，有時這些第三層的地址也稱為協議地址或者網絡地址。MAC地址通常是硬件自帶的，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地址則通常由網絡管理員或系統自動分配。

2、交換機和路由器的工作層次不同

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模型的網絡層。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（網絡層），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。

3、路由器可以分割廣播域；傳統的交換機只能分割衝突域，不能分割廣播域

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絡數據包的傳送，從而可以防止廣播風暴。

路由器用於WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網絡之間轉發分組，作用於網絡層。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絡，並採用不同協議。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。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。

那麼對於工控的朋友來說，如何應用它們呢？

一 一般情況下，工業控制網絡出於安全考慮不需要聯網，需要的特點是；功能單一，響應快速，這時候應該選擇交換機，此時的交換機起到的作用是快速交換信號，雖然這一功能路由器也可以作到，但成本高於交換機，且通訊速率會低於交換機。

二 如果希望將工業控制網絡連到以太網，此時需要使用路由器，因為交換機本身沒有上網的功能。

三 為什麼選擇工業路由器或者工業交換機？

我曾經做過一個項目，是一個西門子PLC無線通許的項目，多個PLC使用無線功能連接到一起，甲方處於價格考慮沒有使用西門子的SCALANCE，而是使用了普通的交換機，沒想到使用了不到一個月就出現了報警的情況，因為程序裡面做了通訊watch-dog,相應時間長就會報警，避免出現嚴重故障，分析原因是因為現場細微粉塵太大，普通交換機無法適應苛刻的現場條件，後來換成了工業交換機就沒有問題。

工業路由器和交換機對比普通的有以下特點；

1 穩定性。PLC路由器適用於工業場合，而普通路由器則用於家用和企業。PLC控制網絡對穩定性要求更高，因為很多場合是無人職守，那麼就要求該設備能夠長期穩定工作，而不會出現死機。

2 終端設備不同，普通交換機的終端只是電腦，打印機等等；而工業控制中有很多儀表，PLC，變頻器甚至機器人等等都需要連到網絡中。

3 一些特殊的路由器還有內網穿透技術，即是在互聯網的一頭可以遠程訪問路由器下面的PLC等以獲取信息或者監控等等。