集線器（集線器）
集線器是将網絡電纜連接配接在一起的計算機，即多個主機和裝置的連接配接器。集線器擴充網絡傳輸距離的主要功能是中繼器的一種形式，除了它可以提供多端口服務，也稱為多端口中繼器。OSI/RM 中集線器的實體層。集線器的基本功能是資訊分發，它将一個端口接收的所有信号分發到所有端口。一些集線器在分發之前重新生成弱信号，一些集線器組織信号的定時，以提供跨所有端口的同步資料通信。
集線器實際上是一個多端口中繼器。集線器一般有4、8、16、24、32等RJ45接口，通過這些接口集線器可以完成對應數量的計算機的"中繼"功能（對已經衰減不完全的信号進行組織，重新生成完整的信号，然後繼續傳輸）。由于集線器位于網絡中的"中心"位置，是以集線器也稱為 HUB。
集線器工作簡單，例如有一個八端口集線器，總共連接配接了八台計算機。集線器位于網絡的"中心"，信号通過集線器轉發，八台計算機可以互連。具體的通信過程是這樣的：如果計算機1向計算機8發送消息，當計算機1的網卡資訊通過雙絞線到達集線器時，集線器不會直接向計算機8發送資訊，它會将資訊發送到"廣播"——該資訊同時發送到8個端口， 當計算機的8個端口接收到這個廣播資訊時，這些資訊就會被檢查，如果發現該資訊被發送給自己，接收，否則忽略。由于資訊是由計算機1發送到計算機8的，最終計算機8将接收到該資訊，而其他計算機7将不會收到該資訊，因為該資訊不是它們自己的。
樞紐
開關
交換機是集線器産品的更新版，外形與集線器無異，是一種自動完成資訊交換功能的通信系統裝置，目的與集線器相同，也連接配接網絡，但它具有比集線器功能更強大的功能。
交換機（也稱為交換集線器）通過重新生成資訊并在内部将其轉發到指定端口來自動尋址和交換，進而避免與其他端口發生沖突，因為交換機根據所傳遞資料包的目标位址将每個資料包從源端口獨立地傳遞到目标端口。廣義上的交換機是在通信系統中執行資訊交換功能的裝置。
在計算機網絡系統中，針對共享工作模式中的弱點引入了交換機。Hub是共享工作模式的代表，如果将Hub比作郵差，那麼郵差就是一個不認識單詞的"傻瓜"——讓他寄信，他不知道直接根據信上的位址給收件人，隻會把信分發給所有人， 然後讓收件人根據位址資訊來确定是否是自己的！另一方面，交換機是一個"智能"郵差 - 交換機具有高帶寬反向總線和内部結構。交換機的所有端口都挂在這個後總線上，當控制電路接收到資料包時，處理端口在記憶體中查找位址控制表，以确定目标MAC（網卡的硬體位址）的NIC（網卡）連接配接到哪個端口，資料包通過内部結構快速傳遞到目标端口。目标 MAC 如果不存在，交換機将廣播到所有端口，當接收端口響應時，交換機将"學習"新位址并将其添加到内部位址表中。
可見，交換機收到從"信"寄來的網卡，根據上面的位址資訊，以及自己的"居民賬簿"迅速将信寄到收件人手中。如果收件人的位址不在帳戶簿上，交換機會像中心一樣将信件分發給每個人并找到收件人。找到收件人後，交換機會立即在"賬簿"上注冊該人的資訊，以便在以後向客戶提供服務時可以快速傳遞信件。
路由器
路由器是網絡中用于網絡連接配接的關鍵裝置。路由器系統作為連接配接不同網絡的樞紐，構成了基于TCP/IP的國際網際網路絡網際網路的骨幹。
路由器在網際網路絡中處于關鍵位置，因為它們處于網絡層面，一方面可以跨越不同類型的實體網絡（DDN、FDDI、以太網等），另一方面，它們在邏輯上将整個網際網路絡劃分為邏輯上獨立的網絡單元，使網絡具有一定的邏輯結構。路由器的主要工作是為通過路由器的每個資料幀找到最佳傳輸路徑，并有效地将該資料傳輸到目标站點。路由器的基本功能是将資料（IP消息）傳輸到正确的網絡，細分包括：1、IP資料報表轉發，包括資料報表跟蹤和傳輸;
路由器構成了網際網路的骨幹網。其處理速度是網絡通信的主要瓶頸之一，其可靠性直接影響網絡互聯的品質。是以，路由器技術一直是網際網路研究的核心。
橋
簡單地說，橋接器是一個硬體網絡協定轉換器，假設你有2台電腦，一台相容機安裝Windows，一台是蘋果安裝OS2，那麼兩台電腦之間的預設網絡協定就不同了，相容機可能隻說TCP/IP，蘋果機隻會說蘋果說話，就好像兩個外國人不會說對方的語言一樣， 怎麼辦？找翻譯，橋就是翻譯。
在386、486時代的橋接器中，可能是安裝了協定轉換程式的計算機，現在的交換機也包含此功能。如今的作業系統為了互相通信，支援更多的協定，作業系統本身可以做一個橋梁，而現在橋接的概念已經褪色。更多的稱為橋接，轉發，協定二次封裝。
橋接也可以說是相當一個端口少兩層交換機，然後橋主要由軟體實作，交換機主要由硬體實作！
網關
網關（協定轉換器）是在互連網絡中的OSI網絡層上運作的協定轉換設施，是以它們被稱為設施，因為網關不一定是裝置，并且可以在主機中實作網關功能。
在以下情況下，網關用于異構網絡互連：
1） 異構區域網路，如遵循IEEE802标準的連接配接專用交換網絡PBX和LAN。
2）區域網路與廣域網的互聯互通。
3） 廣域網與廣域網的互連。
4）.區域網路與主機互連（當主機的作業系統與網絡作業系統不相容時，可以通過網關連接配接）。
網關的分類
1）協定網關：協定網關通常在使用不同協定的網絡區域之間進行協定轉換。
2） 應用程式網關：應用程式網關是在不同資料格式之間轉換資料的系統。
3）安全網關：安全網關是各種技術的融合，具有重要而獨特的保護作用，從協定級過濾到非常複雜的應用程式級過濾。
首先，HUB，即Hub。它的作用可以簡單地了解為連接配接一些機器以形成區域網路。交換機（也稱為交換集線器）的作用與集線器大緻相同。但兩者在性能上存在差異：集線器使用共享帶寬，而交換機是獨占帶寬。當機器很大或資料量很大時，這将更加明顯。路由器和以上兩者有明顯的差別，它的作用是連接配接不同的網段，找到最适合在網絡中資料傳輸的路徑，可以說，一般來說，個别使用者的需求不是很大。路由器是在交換機之後生成的，就像交換機是在集線器之後生成的一樣，是以路由器也連接配接到交換機，而不是完全獨立的裝置。路由器主要克服了交換機無法路由轉發資料包的缺點。
集線器和交換機之間的差別：
1） OSI/RM（OSI 參考模型）中的不同工作級别。
交換機和集線器對應于 OSI/RM 開放系統模型中的不同級别，其中集線器在第一層（實體層）和第二層（資料鍊路層）同時工作，而交換機至少在第二層工作，更進階的交換機可以在第三層（網絡層）和第四層（傳輸層）工作。
2） 交換機的資料傳輸方式不同
集線器的資料傳輸是廣播模式，而交換機的資料傳輸是有目的的，資料隻發送到目标節點，隻有在它們的MAC位址表中找不到的情況下，首先使用廣播模式發送，然後因為交換機具有MAC位址學習功能，第二次不再廣播發送， 但也故意發送。好處是資料傳輸效率得到提高，沒有廣播風暴，在安全性方面沒有其他節點監聽。
3） 帶寬使用量各不相同
在帶寬消耗方面，所有集線器端口都是共享集線器，交換機的每個端口都有自己的帶寬，是以交換機的每個端口實際上具有遠高于集線器端口的可用帶寬，這決定了交換機的傳輸速度遠遠快于集線器。
4）傳輸方式不同
集線器隻能以半雙工形式傳輸，因為它們共享傳輸媒體，是以集線器一次隻能在上遊信道上傳輸一個任務，即接收資料或發送資料。
通常，路由器和交換機之間的主要差別在于以下幾個方面：
（1）不同層次的工作
最初的交換機是在OSI/ RM開放架構上工作的資料鍊路層，這是第二層，而路由器從一開始就被設計為在OSI模型的網絡層工作。由于交換機在OSI的第二層（資料鍊路層）工作，是以工作相對簡單，而路由器在OSI（網絡層）的第三層工作，可以獲得更多的協定資訊，路由器可以做出更智能的轉發決策。
（2） 資料轉發取決于不同的對象
交換機使用實體位址或 MAC 位址來确定轉發資料的目标位址。另一方面，路由器使用不同網絡的ID号（即IP位址）來确定資料轉發的位址。IP 位址在描述裝置所在網絡的軟體中實作，有時稱為協定或網絡位址。MAC位址通常是硬體擁有的，由網卡制造商配置設定，并且已經固化到網卡中，通常不可更改。另一方面，IP位址通常由網絡管理者或系統自動配置設定。
（3）傳統交換機隻能拆分沖突域，不能拆分廣播域，而路由器可以拆分廣播域
交換機連接配接的網段仍屬于同一廣播域，廣播資料包在交換機連接配接的所有網段上傳播，在某些情況下會導緻流量擁塞和安全漏洞。連接配接到路由器的網段被配置設定到不同的廣播域，并且廣播資料不會通過路由器。盡管第三層以上的交換機具有 VLAN 功能并且可以拆分廣播域，但子廣播域之間的通信是不可能的，并且它們之間的通信仍然需要路由器。
（4） 路由器提供防火牆服務
路由器可以通過僅将資料包轉發到特定位址而不傳遞不支援路由協定的資料包和來自未知目标網絡的資料包來防止廣播風暴。交換機通常用于 LAN-WAN 連接配接，交換機是橋接的，是資料鍊路層裝置，有些交換機還可以啟用第三層交換。路由器用于WAN-WAN連接配接，可以解決異性戀網絡之間的轉發分組，作用于網絡層。它們隻是接受來自一行的輸入分組，并将它們轉發到另一行。這兩條線路可能屬于不同的網絡，并使用不同的協定。相比之下，路由器的功能比交換機更強大，但速度比較慢，價格昂貴，交換機的第三層既具有交換機線路速度轉發通信能力，又具有路由器良好的控制功能，是以可以廣泛使用。
如果用最簡單的語言描述交換機和集線器之間的差別，那應該是智能和非智能之間的差別。集線器隻是簡單地連接配接到多台計算機的裝置，它隻能起到信号放大、傳輸的作用，而不能處理信号中的碎片，是以在傳輸過程中非常容易出錯。交換機可以看作是一個智能集線器，它既包括了集線器的所有特點，又具有自動尋址、切換、處理的功能。而在傳遞過程中，隻有發送源和接收源獨立工作，在此期間不與其他端口發生關系，進而防止資料丢失，提高吞吐量。
從其工作狀态開始，将共享集線器。也就是說，當一個端口向另一個端口發送資訊時，其他端口不能再進行資訊傳輸，隻能等待。另外，集線器是在半雙工下工作的，也就是說，在傳輸過程中隻能是單向的，必須在發送消息發送後才能發送信号。交換機的工作方式與集線器非常不同，因為它的每個端口都可以被視為一個單獨的通道，是以在一個端口上工作不會影響其他端口的傳輸。而且交換機在全雙工狀态下工作，是以其資料處理能力無形中翻了一番。
也許你不明白上面說了什麼，是以讓我們舉一個簡單的例子。例如，兩組人同時将檔案從一個人轉移到另一個人一分鐘。如果您使用的是集線器，則需要 4 分鐘。資料從一個人傳遞到另一個人，然後再傳回另一個人。然後另一組做同樣的工作，即四分鐘。但是使用開關，它的速度要快得多，并且在相同的情況下，隻需1分鐘。因為每個端口都是獨立的，兩組人可以同時傳輸資料，而且由于交換機可以全雙工工作，是以每個兩個人也可以同時傳輸，換句話說，這四個人同時在做工作。是以，我們也可以把集線器和交換機的處理能力想象成串行處理和并行處理。
剛才我們講的是一個理論價值，其實在傳輸過程中還有很多工作要做，比如除錯、整理等等，是以開關的速度不能達到集線器的4倍，但有一點是肯定的，開關絕對比集線器快！
其實，在選擇集線器和交換機的過程中，還有其他因素在裡面，以免浪費。首先，我們要考慮區域網路的形成是出于什麼目的？如果隻是簡單的檔案傳輸和共享，購買集線器将滿足您的要求。但是，如果您需要在區域網路中進行大量資料交換和計算，那麼交換機當然是您的首選。