集線器(HUB)
　　集線器就是將網(wǎng)線集中到一起的機(jī)器，也就是多臺主機(jī)和設(shè)備的連接器。集線器的主要功能是對接收到的信號進(jìn)行同步整形放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，是中繼器的一種形式，區(qū)別在于集線器能夠提供多端口服務(wù)，也稱為多口中繼器。集線器在OSI/RM中的物理層。集線器的基本功能是信息分發(fā)，它把一個(gè)端口接收的所有信號向所有端口分發(fā)出去。一些集線器在分發(fā)之前將弱信號重新生成，一些集線器整理信號的時(shí)序以提供所有端口間的同步數(shù)據(jù)通信。
　　集線器實(shí)際就是一種多端口的中繼器。集線器一般有4、8、16、24、32等數(shù)量的RJ45接口，通過這些接口，集線器便能為相應(yīng)數(shù)量的電腦完成“中繼”功能（將已經(jīng)衰減得不完整的信號經(jīng)過整理，重新產(chǎn)生出完整的信號再繼續(xù)傳送）。由于它在網(wǎng)絡(luò)中處于一種“中心”位置，因此集線器也叫做“HUB”。
　　集線器的工作原理很簡單，比如有一個(gè)具備8個(gè)端口的集線器，共連接了8臺電腦。集線器處于網(wǎng)絡(luò)的“中心”，通過集線器對信號進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，8臺電腦之間可以互連互通。具體通信過程是這樣的：假如計(jì)算機(jī)1要將一條信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)8，當(dāng)計(jì)算機(jī)1的網(wǎng)卡將信息通過雙絞線送到集線器上時(shí)，集線器并不會直接將信息送給計(jì)算機(jī)8，它會將信息進(jìn)行“廣播”——將信息同時(shí)發(fā)送給8個(gè)端口，當(dāng)8個(gè)端口上的計(jì)算機(jī)接收到這條廣播信息時(shí)，會對信息進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)該信息是發(fā)給自己的，則接收，否則不予理睬。由于該信息是計(jì)算機(jī)1發(fā)給計(jì)算機(jī)8的，因此最終計(jì)算機(jī)8會接收該信息，而其它7臺電腦看完信息后，會因?yàn)樾畔⒉皇亲约旱亩唤邮赵撔畔ⅰ?/span>

交換機(jī)(Switch)
　　交換機(jī)是集線器的升級換代產(chǎn)品，外形上和集線器沒什么分別，是一種在通信系統(tǒng)中自動(dòng)完成信息交換功能的設(shè)備，用途和HUB一樣也是連接組網(wǎng)之用，但是它具有比集線器更強(qiáng)大的功能。
　　交換機(jī)也叫交換式集線器，它通過對信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動(dòng)尋址能力和交換作用，由于交換機(jī)根據(jù)所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨(dú)立地從源端口送至目的端口，避免了和其他端口發(fā)生碰撞。廣義的交換機(jī)就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。
　　在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換機(jī)是針對共享工作模式的弱點(diǎn)而推出的。集線器是采用共享工作模式的代表，如果把集線器比作一個(gè)郵遞員，那么這個(gè)郵遞員是個(gè)不認(rèn)識字的“傻瓜”——要他去送信，他不知道直接根據(jù)信件上的地址將信件送給收信人，只會拿著信分發(fā)給所有的人，然后讓接收的人根據(jù)地址信息來判斷是不是自己的!而交換機(jī)則是一個(gè)“聰明”的郵遞員——交換機(jī)擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，當(dāng)控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個(gè)端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。目的MAC若不存在，交換機(jī)才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部地址表中。
　　可見，交換機(jī)在收到某個(gè)網(wǎng)卡發(fā)過來的“信件”時(shí)，會根據(jù)上面的地址信息，以及自己掌握的“常住居民戶口簿”快速將信件送到收信人的手中。萬一收信人的地址不在“戶口簿”上，交換機(jī)才會像集線器一樣將信分發(fā)給所有的人，然后從中找到收信人。而找到收信人之后，交換機(jī)會立刻將這個(gè)人的信息登記到“戶口簿”上，這樣以后再為該客戶服務(wù)時(shí)，就可以迅速將信件送達(dá)了。

路由器(Router)
　　路由器是網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行網(wǎng)間連接的關(guān)鍵設(shè)備。作為不同網(wǎng)絡(luò)之間互相連接的樞紐，路由器系統(tǒng)構(gòu)成了基于 TCP/IP 的國際互連網(wǎng)絡(luò) Internet 的主體脈絡(luò)。 
　　路由器之所以在互連網(wǎng)絡(luò)中處于關(guān)鍵地位，是因?yàn)樗幱诰W(wǎng)絡(luò)層，一方面能夠跨越不同的物理網(wǎng)絡(luò)類型（DDN、FDDI、以太網(wǎng)等等），另一方面在邏輯上將整個(gè)互連網(wǎng)絡(luò)分割成邏輯上獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)單位，使網(wǎng)絡(luò)具有一定的邏輯結(jié)構(gòu)。路由器的主要工作就是為經(jīng)過路由器的每個(gè)數(shù)據(jù)幀尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點(diǎn)。 路由器的基本功能是，把數(shù)據(jù)（IP 報(bào)文）傳送到正確的網(wǎng)絡(luò)，細(xì)分則包括：1、IP 數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā)，包括數(shù)據(jù)報(bào)的尋徑和傳送；2、子網(wǎng)隔離，抑制廣播風(fēng)暴；3、維護(hù)路由表，并與其它路由器交換路由信息，這是 IP 報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ)；4、IP 數(shù)據(jù)報(bào)的差錯(cuò)處理及簡單的擁塞控制；5、實(shí)現(xiàn)對 IP 數(shù)據(jù)報(bào)的過濾和記帳。 
　　路由器構(gòu)成了 Internet 的骨架。它的處理速度是網(wǎng)絡(luò)通信的主要瓶頸之一，它的可靠性則直接影響著網(wǎng)絡(luò)互連的質(zhì)量。因此Internet 研究領(lǐng)域中，路由器技術(shù)始終處于核心地位。

網(wǎng)橋(Bridge)
　　簡單的說網(wǎng)橋就是個(gè)硬件網(wǎng)絡(luò)協(xié)議翻譯器，假設(shè)你有2臺電腦，一臺兼容機(jī)安裝windows，一臺是Apple安裝OS2，那么兩臺電腦之間是默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是不同的，兼容機(jī)可能只會說TCP/IP，蘋果機(jī)只會說Apple talk，就好象兩個(gè)外國人都不會說對方的語言，怎么辦？找個(gè)翻譯，網(wǎng)橋就是翻譯。
　　在386、486時(shí)代網(wǎng)橋可能是一臺安裝了協(xié)議轉(zhuǎn)換程序的電腦，如今交換機(jī)也包含這個(gè)功能。今天的操作系統(tǒng)之間為了互相交流，支持更多的協(xié)議，操作系統(tǒng)自己就可以是網(wǎng)橋，現(xiàn)在網(wǎng)橋這個(gè)概念已經(jīng)淡出了。更多是所謂的橋接、轉(zhuǎn)發(fā)、協(xié)議二次封裝。
　　網(wǎng)橋也可以說相當(dāng)一個(gè)端口少的二層交換機(jī)，再者網(wǎng)橋主要由軟件實(shí)現(xiàn)，交換機(jī)主要由硬件實(shí)現(xiàn)！

網(wǎng)關(guān)(Gateway)
　　網(wǎng)關(guān)（協(xié)議轉(zhuǎn)換器）是互連網(wǎng)絡(luò)中操作在OSI網(wǎng)絡(luò)層之上的具有協(xié)議轉(zhuǎn)換功能設(shè)施，所以稱為設(shè)施，是因?yàn)榫W(wǎng)關(guān)不一定是一臺設(shè)備，有可能在一臺主機(jī)中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)功能。
　　網(wǎng)關(guān)用于以下幾種場合的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連：
　　1).異構(gòu)型局域網(wǎng)，如互聯(lián)專用交換網(wǎng)PBX與遵循IEEE802標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)。
　　2).局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的互聯(lián)。
　　3).廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的互聯(lián)。
　　4).局域網(wǎng)與主機(jī)的互聯(lián)（當(dāng)主機(jī)的操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)不兼容時(shí)，可以通過網(wǎng)關(guān)連接）。
　　網(wǎng)關(guān)的分類
　　1)協(xié)議網(wǎng)關(guān)：協(xié)議網(wǎng)關(guān)通常在使用不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域間做協(xié)議轉(zhuǎn)換。
　　2)應(yīng)用網(wǎng)關(guān)：應(yīng)用網(wǎng)關(guān)是在使用不同數(shù)據(jù)格式間翻譯數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。
　　3)安全網(wǎng)關(guān)：安全網(wǎng)關(guān)是各種技術(shù)的融合，具有重要且獨(dú)特的保護(hù)作用，其范圍從協(xié)議級過濾到十分復(fù)雜的應(yīng)用級過濾。

　　首先說HUB,也就是集線器。它的作用可以簡單的理解為將一些機(jī)器連接起來組成一個(gè)局域網(wǎng)。而交換機(jī)（又名交換式集線器）作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區(qū)別：集線器采用的式共享帶寬的工作方式，而交換機(jī)是獨(dú)享帶寬。這樣在機(jī)器很多或數(shù)據(jù)量很大時(shí)，兩者將會有比較明顯的。而路由器與以上兩者有明顯區(qū)別，它的作用在于連接不同的網(wǎng)段并且找到網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸最合適的路徑 ，可以說一般情況下個(gè)人用戶需求不大。路由器是產(chǎn)生于交換機(jī)之后，就像交換機(jī)產(chǎn)生于集線器之后，所以路由器與交換機(jī)也有一定聯(lián)系，并不是完全獨(dú)立的兩種設(shè)備。路由器主要克服了交換機(jī)不能路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。

集線器與交換機(jī)的區(qū)別：
　　1) 在OSI/RM（OSI參考模型）中的工作層次不同
　　交換機(jī)和集線器在OSI／RM開放體系模型中對應(yīng)的層次就不一樣，集線器是同時(shí)工作在第一層（物理層）和第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），而交換機(jī)至少是工作在第二層，更高級的交換機(jī)可以工作在第三層（網(wǎng)絡(luò)層）和第四層（傳輸層）。
　　2) 交換機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸方式不同
　　集線器的數(shù)據(jù)傳輸方式是廣播（broadcast）方式，而交換機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸是有目的的，數(shù)據(jù)只對目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送，只是在自己的MAC地址表中找不到的情況下第一次使用廣播方式發(fā)送，然后因?yàn)榻粨Q機(jī)具有MAC地址學(xué)習(xí)功能，第二次以后就不再是廣播發(fā)送了，又是有目的的發(fā)送。這樣的好處是數(shù)據(jù)傳輸效率提高，不會出現(xiàn)廣播風(fēng)暴，在安全性方面也不會出現(xiàn)其它節(jié)點(diǎn)偵聽的現(xiàn)象。
　　3) 帶寬占用方式不同
　　在帶寬占用方面，集線器所有端口是共享集線器的總帶寬，而交換機(jī)的每個(gè)端口都具有自己的帶寬，這樣就交換機(jī)實(shí)際上每個(gè)端口的帶寬比集線器端口可用帶寬要高許多，也就決定了交換機(jī)的傳輸速度比集線器要快許多。
　　4) 傳輸模式不同
　　集線器只能采用半雙工方式進(jìn)行傳輸?shù)?，因?yàn)榧€器是共享傳輸介質(zhì)的，這樣在上行通道上集線器一次只能傳輸一個(gè)任務(wù)，要么是接收數(shù)據(jù)，要么是發(fā)送數(shù)據(jù)。

總的來說，路由器與交換機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　(1) 工作層次不同
　　最初的的交換機(jī)是工作在OSI／RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層，也就是第二層，而路由器一開始就設(shè)計(jì)工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。由于交換機(jī)工作在OSI的第二層（數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)層），可以得到更多的協(xié)議信息，路由器可以做出更加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決策。
　　(2) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對象不同
　　交換機(jī)是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡(luò)的ID號（即IP地址）來確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址。IP地址是在軟件中實(shí)現(xiàn)的，描述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)，有時(shí)這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò)地址。MAC地址通常是硬件自帶的，由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來分配的，而且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去，一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自動(dòng)分配。
　　(3) 傳統(tǒng)的交換機(jī)只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域
　　由交換機(jī)連接的網(wǎng)段仍屬于同一個(gè)廣播域，廣播數(shù)據(jù)包會在交換機(jī)連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會導(dǎo)致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會被分配成不同的廣播域，廣播數(shù)據(jù)不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機(jī)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) 路由器提供了防火墻的服務(wù)
　　路由器僅僅轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包，不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和未知目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送，從而可以防止廣播風(fēng)暴。交換機(jī)一般用于LAN-WAN的連接，交換機(jī)歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機(jī)也可實(shí)現(xiàn)第三層的交換。 路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用不同協(xié)議。相比較而言，路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大，但速度相對也慢，價(jià)格昂貴，第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應(yīng)用。

　　如果用最簡單的語言敘述交換機(jī)與集線器的區(qū)別，那就應(yīng)該是智能與非智能的差別。集線器說白了只是連接多個(gè)計(jì)算機(jī)的設(shè)備，它只能起到信號放大、傳輸?shù)淖饔?，但不能對信號中的碎片進(jìn)行處理，所以在傳輸過程中非常容易出錯(cuò)。而交換機(jī)則可以看作是一種智能型的集線器，它除了包括集線器的所有特性外，還具有自動(dòng)尋址、交換、處理的功能。并且在傳遞過程中，只有發(fā)送源與接受源獨(dú)立工作，其間不與其它端口發(fā)生關(guān)系，從而達(dá)到防止數(shù)據(jù)丟失和提高吞吐量的目的。
　　從它們的工作狀態(tài)看，集線器屬于共享型。也就是說，在一個(gè)端口向另外一個(gè)端口發(fā)送信息的時(shí)候，其它的端口就不能再有信息傳輸，只能處于等待狀態(tài)。另外集線器是工作在半雙工下，即在傳輸過程中只能是單向的，必須是在一個(gè)發(fā)送源發(fā)送完信息后，接受方才能發(fā)送信號。交換機(jī)的工作原理卻與集線器有很大區(qū)別，由于它的每個(gè)端口都可視為一條獨(dú)立的通道，所以在一個(gè)端口工作時(shí)不會影響到其它端口的傳輸。而且交換機(jī)是工作在全雙工狀態(tài)下的，因此它的數(shù)據(jù)處理能力在無形中又提高了一倍。
　　也許您對上面多多所說的有些不明白，那么咱們舉個(gè)簡單的例子您就清楚了。比如說讓兩組人同時(shí)給對方互相傳輸一個(gè)文件，從一個(gè)人傳到另一個(gè)的時(shí)間為1分鐘。如果是用集線器的話，需要的時(shí)間是4分鐘。數(shù)據(jù)先從一個(gè)人傳到對方那里，然后對方再傳回來。接著才能是另一組做相同的工作，這樣算下來就是4分鐘。但是用交換機(jī)的話速度就快多了，在相同情況下只需要1分鐘就足夠了。由于每個(gè)端口都是獨(dú)立的，所以這兩組人可以同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，再因?yàn)榻粨Q機(jī)可以工作在全雙工下，所以每兩個(gè)人也可以同時(shí)傳輸，換句話說這4個(gè)人是在同一個(gè)時(shí)間內(nèi)完成的工作。所以我們也可以把集線器和交換機(jī)的處理能力看做串行處理與并行處理。
　　剛才咱們說的是一種理論數(shù)值，實(shí)際上在傳輸中還有許多工作要做，比如除錯(cuò)、整理等等，因此交換機(jī)的速度不可能達(dá)到集線器的4倍，但有一點(diǎn)可以肯定，交換機(jī)絕對比集線器快！
　　其實(shí)在挑選集線器與交換機(jī)的過程當(dāng)中，還有其它的因素在里面，這樣才能避免浪費(fèi)。首先我們要考慮組建局域網(wǎng)是干什么用的？如果說只是進(jìn)行簡單的文件傳輸和共享，那么買個(gè)集線器就能夠滿足您的要求。但如果您要在局域網(wǎng)中需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)交換、運(yùn)算處理的話，交換機(jī)當(dāng)然是您的首選。