集線器(HUB)
　　集線器就是將網(wǎng)線集中到一起的機器，也就是多臺主機和設(shè)備的連接器。集線器的主要功能是對接收到的信號進行同步整形放大，以擴大網(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序以提供所有端口間的同步數(shù)據(jù)通信。
　　集線器實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，比如有一個具備8個端口的集線器，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：假如計算機1要將一條信息發(fā)送給計算機8，當(dāng)計算機1的網(wǎng)卡將信息通過雙絞線送到集線器上時，集線器并不會直接將信息送給計算機8，它會將信息進行“廣播”——將信息同時發(fā)送給8個端口，當(dāng)8個端口上的計算機接收到這條廣播信息時，會對信息進行檢查，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。由于該信息是計算機1發(fā)給計算機8的，因此最終計算機8會接收該信息，而其它7臺電腦看完信息后，會因為信息不是自己的而不接收該信息。

交換機(Switch)
　　交換機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大的功能。
　　交換機也叫交換式集線器，它通過對信息進行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用，由于交換機根據(jù)所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨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。
　　在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換機是針對共享工作模式的弱點而推出的。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郵遞員，那么這個郵遞員是個不認(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!而交換機則是一個“聰明”的郵遞員——交換機擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機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，交換機才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機會“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部地址表中。
　　可見，交換機在收到某個網(wǎng)卡發(fā)過來的“信件”時，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，交換機會立刻將這個人的信息登記到“戶口簿”上，這樣以后再為該客戶服務(wù)時，就可以迅速將信件送達了。

路由器(Router)
　　路由器是網(wǎng)絡(luò)中進行網(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，是因為它處于網(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互連網(wǎng)絡(luò)分割成邏輯上獨立的網(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。 路由器的基本功能是，把數(shù)據(jù)（IP 報文）傳送到正確的網(wǎng)絡(luò)，細分則包括：1、IP 數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā)，包括數(shù)據(jù)報的尋徑和傳送；2、子網(wǎng)隔離，抑制廣播風(fēng)暴；3、維護路由表，并與其它路由器交換路由信息，這是 IP 報文轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ)；4、IP 數(shù)據(jù)報的差錯處理及簡單的擁塞控制；5、實現(xiàn)對 IP 數(shù)據(jù)報的過濾和記帳。 
　　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，兼容機可能只會說TCP/IP，蘋果機只會說Apple talk，就好象兩個外國人都不會說對方的語言，怎么辦？找個翻譯，網(wǎng)橋就是翻譯。
　　在386、486時代網(wǎng)橋可能是一臺安裝了協(xié)議轉(zhuǎn)換程序的電腦，如今交換機也包含這個功能。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)一個端口少的二層交換機，再者網(wǎng)橋主要由軟件實現(xiàn)，交換機主要由硬件實現(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，是因為網(wǎng)關(guān)不一定是一臺設(shè)備，有可能在一臺主機中實現(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)與主機的互聯(lián)（當(dāng)主機的操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)不兼容時，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，具有重要且獨特的保護作用，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器連接起來組成一個局域網(wǎng)。而交換機（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，而交換機是獨享帶寬。這樣在機器很多或數(shù)據(jù)量很大時，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人用戶需求不大。路由器是產(chǎn)生于交換機之后，就像交換機產(chǎn)生于集線器之后，所以路由器與交換機也有一定聯(lián)系，并不是完全獨立的兩種設(shè)備。路由器主要克服了交換機不能路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。

集線器與交換機的區(qū)別：
　　1) 在OSI/RM（OSI參考模型）中的工作層次不同
　　交換機和集線器在OSI／RM開放體系模型中對應(yīng)的層次就不一樣，集線器是同時工作在第一層（物理層）和第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），而交換機至少是工作在第二層，更高級的交換機可以工作在第三層（網(wǎng)絡(luò)層）和第四層（傳輸層）。
　　2) 交換機的數(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，而交換機的數(shù)據(jù)傳輸是有目的的，數(shù)據(jù)只對目的節(jié)點發(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，然后因為交換機具有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，而交換機的每個端口都具有自己的帶寬，這樣就交換機實際上每個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行傳輸?shù)模驗榧€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，路由器與交換機的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個方面：
　　(1) 工作層次不同
　　最初的的交換機是工作在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)計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。由于交換機工作在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地址是在軟件中實現(xiàn)的，描述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)，有時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)自動分配。
　　(3) 傳統(tǒng)的交換機只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域
　　由交換機連接的網(wǎng)段仍屬于同一個廣播域，廣播數(shù)據(jù)包會在交換機連接的所有網(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。交換機一般用于LAN-WAN的連接，交換機歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機也可實現(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(zhuǎn)發(fā)報文能力，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計算機的設(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行處理，所以在傳輸過程中非常容易出錯。而交換機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)送源與接受源獨立工作，其間不與其它端口發(fā)生關(guān)系，從而達到防止數(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，在一個端口向另外一個端口發(fā)送信息的時候，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，必須是在一個發(fā)送源發(fā)送完信息后，接受方才能發(fā)送信號。交換機的工作原理卻與集線器有很大區(qū)別，由于它的每個端口都可視為一條獨立的通道，所以在一個端口工作時不會影響到其它端口的傳輸。而且交換機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，那么咱們舉個簡單的例子您就清楚了。比如說讓兩組人同時給對方互相傳輸一個文件，從一個人傳到另一個的時間為1分鐘。如果是用集線器的話，需要的時間是4分鐘。數(shù)據(jù)先從一個人傳到對方那里，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。由于每個端口都是獨立的，所以這兩組人可以同時傳輸數(shù)據(jù)，再因為交換機可以工作在全雙工下，所以每兩個人也可以同時傳輸，換句話說這4個人是在同一個時間內(nèi)完成的工作。所以我們也可以把集線器和交換機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，實際上在傳輸中還有許多工作要做，比如除錯、整理等等，因此交換機的速度不可能達到集線器的4倍，但有一點可以肯定，交換機絕對比集線器快！
　　其實在挑選集線器與交換機的過程當(dāng)中，還有其它的因素在里面，這樣才能避免浪費。首先我們要考慮組建局域網(wǎng)是干什么用的？如果說只是進行簡單的文件傳輸和共享，那么買個集線器就能夠滿足您的要求。但如果您要在局域網(wǎng)中需要進行大量的數(shù)據(jù)交換、運算處理的話，交換機當(dāng)然是您的首選。