集线器（集线器）
集线器是将网络电缆连接在一起的计算机，即多个主机和设备的连接器。集线器扩展网络传输距离的主要功能是中继器的一种形式，除了它可以提供多端口服务，也称为多端口中继器。OSI/RM 中集线器的物理层。集线器的基本功能是信息分发，它将一个端口接收的所有信号分发到所有端口。一些集线器在分发之前重新生成弱信号，一些集线器组织信号的定时，以提供跨所有端口的同步数据通信。
集线器实际上是一个多端口中继器。集线器一般有4、8、16、24、32等RJ45接口，通过这些接口集线器可以完成对应数量的计算机的"中继"功能（对已经衰减不完全的信号进行组织，重新生成完整的信号，然后继续传输）。由于集线器位于网络中的"中心"位置，因此集线器也称为 HUB。
集线器工作简单，例如有一个八端口集线器，总共连接了八台计算机。集线器位于网络的"中心"，信号通过集线器转发，八台计算机可以互连。具体的通信过程是这样的：如果计算机1向计算机8发送消息，当计算机1的网卡信息通过双绞线到达集线器时，集线器不会直接向计算机8发送信息，它会将信息发送到"广播"——该信息同时发送到8个端口， 当计算机的8个端口接收到这个广播信息时，这些信息就会被检查，如果发现该信息被发送给自己，接收，否则忽略。由于信息是由计算机1发送到计算机8的，最终计算机8将接收到该信息，而其他计算机7将不会收到该信息，因为该信息不是它们自己的。
枢纽
开关
交换机是集线器产品的升级版，外形与集线器无异，是一种自动完成信息交换功能的通信系统设备，目的与集线器相同，也连接网络，但它具有比集线器功能更强大的功能。
交换机（也称为交换集线器）通过重新生成信息并在内部将其转发到指定端口来自动寻址和交换，从而避免与其他端口发生冲突，因为交换机根据所传递数据包的目标地址将每个数据包从源端口独立地传递到目标端口。广义上的交换机是在通信系统中执行信息交换功能的设备。
在计算机网络系统中，针对共享工作模式中的弱点引入了交换机。Hub是共享工作模式的代表，如果将Hub比作邮递员，那么邮递员就是一个不认识单词的"傻瓜"——让他寄信，他不知道直接根据信上的地址给收件人，只会把信分发给所有人， 然后让收件人根据地址信息来确定是否是自己的！另一方面，交换机是一个"智能"邮递员 - 交换机具有高带宽反向总线和内部结构。交换机的所有端口都挂在这个后总线上，当控制电路接收到数据包时，处理端口在内存中查找地址控制表，以确定目标MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）连接到哪个端口，数据包通过内部结构快速传递到目标端口。目标 MAC 如果不存在，交换机将广播到所有端口，当接收端口响应时，交换机将"学习"新地址并将其添加到内部地址表中。
可见，交换机收到从"信"寄来的网卡，根据上面的地址信息，以及自己的"居民账簿"迅速将信寄到收件人手中。如果收件人的地址不在帐户簿上，交换机会像中心一样将信件分发给每个人并找到收件人。找到收件人后，交换机会立即在"账簿"上注册该人的信息，以便在以后向客户提供服务时可以快速交付信件。
路由器
路由器是网络中用于网络连接的关键设备。路由器系统作为连接不同网络的枢纽，构成了基于TCP/IP的国际互联网络互联网的骨干。
路由器在互联网络中处于关键位置，因为它们处于网络层面，一方面可以跨越不同类型的物理网络（DDN、FDDI、以太网等），另一方面，它们在逻辑上将整个互联网络划分为逻辑上独立的网络单元，使网络具有一定的逻辑结构。路由器的主要工作是为通过路由器的每个数据帧找到最佳传输路径，并有效地将该数据传输到目标站点。路由器的基本功能是将数据（IP消息）传输到正确的网络，细分包括：1、IP数据报表转发，包括数据报表跟踪和传输;
路由器构成了互联网的骨干网。其处理速度是网络通信的主要瓶颈之一，其可靠性直接影响网络互联的质量。因此，路由器技术一直是互联网研究的核心。
桥
简单地说，桥接器是一个硬件网络协议转换器，假设你有2台电脑，一台兼容机安装Windows，一台是苹果安装OS2，那么两台电脑之间的默认网络协议就不同了，兼容机可能只说TCP/IP，苹果机只会说苹果说话，就好像两个外国人不会说对方的语言一样， 怎么办？找翻译，桥就是翻译。
在386、486时代的桥接器中，可能是安装了协议转换程序的计算机，现在的交换机也包含此功能。如今的操作系统为了相互通信，支持更多的协议，操作系统本身可以做一个桥梁，而现在桥接的概念已经褪色。更多的称为桥接，转发，协议二次封装。
桥接也可以说是相当一个端口少两层交换机，然后桥主要由软件实现，交换机主要由硬件实现！
网关
网关（协议转换器）是在互连网络中的OSI网络层上运行的协议转换设施，因此它们被称为设施，因为网关不一定是设备，并且可以在主机中实现网关功能。
在以下情况下，网关用于异构网络互连：
1） 异构局域网，如遵循IEEE802标准的连接专用交换网络PBX和LAN。
2）局域网与广域网的互联互通。
3） 广域网与广域网的互连。
4）.局域网与主机互连（当主机的操作系统与网络操作系统不兼容时，可以通过网关连接）。
网关的分类
1）协议网关：协议网关通常在使用不同协议的网络区域之间进行协议转换。
2） 应用程序网关：应用程序网关是在不同数据格式之间转换数据的系统。
3）安全网关：安全网关是各种技术的融合，具有重要而独特的保护作用，从协议级过滤到非常复杂的应用程序级过滤。
首先，HUB，即Hub。它的作用可以简单地理解为连接一些机器以形成局域网。交换机（也称为交换集线器）的作用与集线器大致相同。但两者在性能上存在差异：集线器使用共享带宽，而交换机是独占带宽。当机器很大或数据量很大时，这将更加明显。路由器和以上两者有明显的区别，它的作用是连接不同的网段，找到最适合在网络中数据传输的路径，可以说，一般来说，个别用户的需求不是很大。路由器是在交换机之后生成的，就像交换机是在集线器之后生成的一样，因此路由器也连接到交换机，而不是完全独立的设备。路由器主要克服了交换机无法路由转发数据包的缺点。
集线器和交换机之间的区别：
1） OSI/RM（OSI 参考模型）中的不同工作级别。
交换机和集线器对应于 OSI/RM 开放系统模型中的不同级别，其中集线器在第一层（物理层）和第二层（数据链路层）同时工作，而交换机至少在第二层工作，更高级的交换机可以在第三层（网络层）和第四层（传输层）工作。
2） 交换机的数据传输方式不同
集线器的数据传输是广播模式，而交换机的数据传输是有目的的，数据只发送到目标节点，只有在它们的MAC地址表中找不到的情况下，首先使用广播模式发送，然后因为交换机具有MAC地址学习功能，第二次不再广播发送， 但也故意发送。好处是数据传输效率得到提高，没有广播风暴，在安全性方面没有其他节点监听。
3） 带宽使用量各不相同
在带宽消耗方面，所有集线器端口都是共享集线器，交换机的每个端口都有自己的带宽，因此交换机的每个端口实际上具有远高于集线器端口的可用带宽，这决定了交换机的传输速度远远快于集线器。
4）传输方式不同
集线器只能以半双工形式传输，因为它们共享传输介质，因此集线器一次只能在上游信道上传输一个任务，即接收数据或发送数据。
通常，路由器和交换机之间的主要区别在于以下几个方面：
（1）不同层次的工作
最初的交换机是在OSI/ RM开放架构上工作的数据链路层，这是第二层，而路由器从一开始就被设计为在OSI模型的网络层工作。由于交换机在OSI的第二层（数据链路层）工作，因此工作相对简单，而路由器在OSI（网络层）的第三层工作，可以获得更多的协议信息，路由器可以做出更智能的转发决策。
（2） 数据转发取决于不同的对象
交换机使用物理地址或 MAC 地址来确定转发数据的目标地址。另一方面，路由器使用不同网络的ID号（即IP地址）来确定数据转发的地址。IP 地址在描述设备所在网络的软件中实现，有时称为协议或网络地址。MAC地址通常是硬件拥有的，由网卡制造商分配，并且已经固化到网卡中，通常不可更改。另一方面，IP地址通常由网络管理员或系统自动分配。
（3）传统交换机只能拆分冲突域，不能拆分广播域，而路由器可以拆分广播域
交换机连接的网段仍属于同一广播域，广播数据包在交换机连接的所有网段上传播，在某些情况下会导致流量拥塞和安全漏洞。连接到路由器的网段被分配到不同的广播域，并且广播数据不会通过路由器。尽管第三层以上的交换机具有 VLAN 功能并且可以拆分广播域，但子广播域之间的通信是不可能的，并且它们之间的通信仍然需要路由器。
（4） 路由器提供防火墙服务
路由器可以通过仅将数据包转发到特定地址而不传递不支持路由协议的数据包和来自未知目标网络的数据包来防止广播风暴。交换机通常用于 LAN-WAN 连接，交换机是桥接的，是数据链路层设备，有些交换机还可以启用第三层交换。路由器用于WAN-WAN连接，可以解决异性恋网络之间的转发分组，作用于网络层。它们只是接受来自一行的输入分组，并将它们转发到另一行。这两条线路可能属于不同的网络，并使用不同的协议。相比之下，路由器的功能比交换机更强大，但速度比较慢，价格昂贵，交换机的第三层既具有交换机线路速度转发通信能力，又具有路由器良好的控制功能，因此可以广泛使用。
如果用最简单的语言描述交换机和集线器之间的区别，那应该是智能和非智能之间的区别。集线器只是简单地连接到多台计算机的设备，它只能起到信号放大、传输的作用，而不能处理信号中的碎片，因此在传输过程中非常容易出错。交换机可以看作是一个智能集线器，它既包括了集线器的所有特点，又具有自动寻址、切换、处理的功能。而在交付过程中，只有发送源和接收源独立工作，在此期间不与其他端口发生关系，从而防止数据丢失，提高吞吐量。
从其工作状态开始，将共享集线器。也就是说，当一个端口向另一个端口发送信息时，其他端口不能再进行信息传输，只能等待。另外，集线器是在半双工下工作的，也就是说，在传输过程中只能是单向的，必须在发送消息发送后才能发送信号。交换机的工作方式与集线器非常不同，因为它的每个端口都可以被视为一个单独的通道，因此在一个端口上工作不会影响其他端口的传输。而且交换机在全双工状态下工作，因此其数据处理能力无形中翻了一番。
也许你不明白上面说了什么，所以让我们举一个简单的例子。例如，两组人同时将文件从一个人转移到另一个人一分钟。如果您使用的是集线器，则需要 4 分钟。数据从一个人传递到另一个人，然后再传回另一个人。然后另一组做同样的工作，即四分钟。但是使用开关，它的速度要快得多，并且在相同的情况下，只需1分钟。因为每个端口都是独立的，两组人可以同时传输数据，而且由于交换机可以全双工工作，所以每个两个人也可以同时传输，换句话说，这四个人同时在做工作。因此，我们也可以把集线器和交换机的处理能力想象成串行处理和并行处理。
刚才我们讲的是一个理论价值，其实在传输过程中还有很多工作要做，比如除错、整理等等，所以开关的速度不能达到集线器的4倍，但有一点是肯定的，开关绝对比集线器快！
其实，在选择集线器和交换机的过程中，还有其他因素在里面，以免浪费。首先，我们要考虑局域网的形成是出于什么目的？如果只是简单的文件传输和共享，购买集线器将满足您的要求。但是，如果您需要在局域网中进行大量数据交换和计算，那么交换机当然是您的首选。