路由器的工作原理
3層設備；當數據包進入路由器時，路由器先查看數據包中的目標MAC（這裏爲默認的傳統路由器與交換機，不涉及加入OpenFlow協議的交換機或者路由器），這是必然的，不可能直接查看三層地址的，而關於目標Mac地址又分爲三類，廣播，組播，單播，而三種類型又決定了路由器的不同處理方式。
廣播 ，繼續解封裝，查看目的IP地址；
組播，組播IP地址有對應的組播MAC地址，而路由器查看MAC地址，若是自己加入了該組就繼續解封裝，否則直接丟棄該數據包；
單播，路由器查看MAC地址與自己收到數據包的接口的MAC地址一致，繼續解封裝，否則直接丟棄（那如果是跨網段呢，這裏也不影響，路由器有ARP代理功能，封裝的MAC地址依舊是路由器的接口MAC地址）
二層解封裝完成以後，繼續查看三成報頭，這裏依舊爲傳統路由器，僅僅查看目標IP地址，同樣的關於目標IP地址也有三種類型，廣播，組播，單播。
廣播，繼續解封裝，查看具體上層協議判斷數據包爲何種用途；
組播，查看目的IP地址，若路由器自己加入該組播組，繼續解封裝，否則依舊丟棄數據；
單播，目的IP地址與收到數據包接口地址一致，繼續解封裝，若發現目的IP地址爲其他設備，路由器就會查看本地的路由器——TCAM。
交換機的CAM表二進制表格，TCAM由1、0、x構成 x標識主機位。
TCAM (ternary content addressable memory)是一種三態內容尋址存儲器，主要用於快速查找ACL、路由等表項。
TCAM是從CAM的基礎上發展而來的。一般的CAM存儲器中每個bit位的狀態只有兩個，“0”或“1”，而TCAM中每個bit位有三種狀態，除掉“0”和“1”外，還有一個“don’t care”狀態，所以稱爲“三態”，它是通過掩碼來實現的，正是TCAM的這個第三種狀態特徵使其既能進行精確匹配查找，又能進行模糊匹配查找，而CAM沒有第三種狀態，所以只能進行精確匹配查找。
數據交換方式（路由方式）
原始數據包交換：先查詢本地的TCAM表，再查看本地的ARP表來確定目標或者下一跳的mac地址，前提網絡環境爲以太網，每經過一個數據包都得查表一次。
快速交換：一次路由多次交換，基於數據流的第一個包進行TCAM和ARP表查詢；之後將該通過過程—源目ip地址、進出接口、新的二層封裝記錄到緩存中；生成一個cache列表；該數據量的第二個包將基於緩存直接轉發，不會再去查表；
特快交換 最早由cisco提出；CEF技術 無需路由直接交換，路由器將本地的路由表和ARP直接轉換爲二進制的列表；之後將兩個表格整合形成轉發規則。
路由表—FIB轉發信息數據庫 –解決完了遞歸。
ARP—adj 鄰居關係表。
網絡類型
P2P：點到點 – 在一網段內只能存在兩個物理接口
BMA -- 廣播型多路訪問網絡 在一個MA網絡中，同時存在廣播洪泛機制
NBMA -- 非廣播型多路訪問網絡 在一個MA中不支持洪泛機制，只能使用僞廣播來進行廣播或組播行爲
MA：多路訪問，在一個網段內物理節點數量不做限制
二層交換機
交換機的啓動過程：
加電開啓自檢，ROM（只讀存儲器，斷電後不丟失數據，裏面存放mini IOS boot）指導flash（閃存）裏面的bin文件，也就是操作系統，從NVRAM（非易失性隨機存儲，斷電不丟失數據）加載啓動配置文件，以及在flash中讀取vlan.dat文件，最終所有在RAM（隨機存儲）中執行。
二層交換機作用：
提供端口密度，用於更多節點的互聯 集線器（HUB）也可以實現；
對電流信息進行識別在轉發；故理論上可以無限延長傳輸距離；
完全沒有衝突；實現所有節點間的同時數據收發；
二層單播等。
交換機與網橋的區別：
1.端口密度不一樣
2…交換機基於硬件處理，網橋基於軟件處理
3.交換機的端口是獨立的，一個接口一個轉發速率，網橋共享帶寬
數據交換方式（交換方式）
存儲轉發 貫穿轉發 無分片轉發
存儲轉發：正常的數據包有二層數據幀，IP層，數據層，FCS校驗，存儲轉發就是當收到一個數據時候，收到二層幀頭，中間的IP也收，數據看不懂也收，最後FCS校驗完整性，完成後基於二層頭部信息轉發。
貫穿轉發：只檢測前6字節，MAC地址48bit，也就是6個字節，只要讀取到目標Mac地址就轉發，這種情況下不關注源MAC地址。
無分片轉發：大多數報文別破壞，一般都是小於等於64字節，所以當數據過來時候讀取完源MAC地址與目標MAC地址後，只讀取64字節，若是存在就基於二層轉發。
二層交換機的工作原理
數據幀進入交換機後，交換機先查看數據幀中的源mac地址，基於該mac的進入接口記錄到本地的MAC地址表—CAM 表 。
標準的CAM表是MAC地址+接口編號經過哈希運算得到；
支持VLAN技術的CAM表是MAC地址+接口編號+vlanid經過哈希運算得到。
三層交換機工作原理
二層交換機和路由器的功能集合設備；原理如下所示：
當數據包進入三層交換機時候，先查看源MAC地址，生成CAM表，再查看目標Mac地址，針對廣播，組播，單播的不同處理方式，最後查看IP地址，與路由器行爲一致。
而針對MAC地址的劃分是依照以下規則：
廣播 洪泛 同時解封裝
組播 洪泛或者基於組轉發 若該設備處於該組同時解封
單播 目標mac爲本地，直接解封 目標mac爲其他設備基於cam錶轉發。