中繼器，路由器，集線器，橋接器

1：首先這些裝置均工作在不同的層次上，如：

2：物理層裝置：

轉寄站或者中繼器：工作在物理層，它是類比裝置，用於串連兩根電纜段，在一段線路上衰減訊號的被放大和修複還原後放到另一段線路上，中繼器不關心幀，分組和包頭這些概念，它只理解電壓值。

集線器：工作物理層，集線器有許多條輸入線路。它將這些輸入線路串連起來，在任何一條線路上到達的幀均被發送到所有其它的線路上。如果有兩個幀同時到達，將產生衝突，換句話說，整個集線器構成了一個衝突域（衝突域：在有集線器構成得區域網路中，任意時刻只能有一個機器在發送資料，否則將產生衝突。）串連到統同一集線器上的所有線路必須運行在同樣的速度上。集線器與中繼器不同，它不會對訊號進行放大，並且集線器中可以容納多個線卡，每個線卡上有多個輸入，初次以外兩者的差別不大。

3：資料連結層裝置

橋接器：橋接器工作在資料鏈層，用來串連兩個或多個LAN，當一個幀到達時，橋接器內部的軟體從幀頭中提取出目標主機的地址，然後在一張轉寄表中尋找該地址，已確定該幀應該發送到哪裡。對於乙太網路，該目標主機的地址是48位的MAC地址。同集線器一樣，現代橋接器也有線卡，每塊線卡通常支援某種特定類型的4條或8條輸入線路。注意：針對乙太網路的線卡不能處理令牌環的幀，因為他不知道從幀頭中哪個地方找到目的地址。然而，一個橋接器可以有多個線卡，每塊線卡針對不同的網路類型和不同的速度。在一個橋接器中，每個線路有它自己的衝突域，這與集線器不同。橋接器同時具有儲存轉寄功能。

交換器：工作資料連結層。和橋接器類似，它們都基於幀地址進行路由。或者說可以認為交換器是一個多連接埠的橋接器。主要區別在於：交換器常常被用來串連獨立的電腦，而不是LAN。

因此，當圖1中的主機A想要給主機B發送幀時，橋接器拿到幀後，只是將它丟棄，相反，在圖2中，交換器必須主動地將幀從主機A發送給主機B，因為沒有其它的辦法（路徑）可以完成從A到B的幀轉寄工作。由於交換器的每個連接埠通常串連到一台電腦上，所以，交換器必須有足夠的空間以便容納比橋接器更多的線卡數量，畢竟橋接器的設計目標是串連LAN。同時每一塊線卡必須提供緩衝區空間（即具有儲存-轉寄功能），以便將在它的連接埠上達到的幀緩衝起來。由於每一連接埠有它自己的衝突域，所以交換器永遠不會由於衝突而丟失幀。然而，如果幀到達的速度超過了這些幀被重新轉送出去的速度，那麼交換器可能會用完緩衝區空間，從而不得不開始丟幀。

4：網路層裝置

路由器：當一個分組進入網路層是，幀頭和幀尾都已經被剝去。路由軟體根據IP分組的頭資訊來選擇一條輸出線路。

5：傳輸網關

傳輸網關工作在傳輸層，它將兩台使用了不同的連線導向傳輸協議的電腦串連起來。比如,j假設一台電腦使用了連線導向的TCP/IP協議，另一台使用了連線導向的ATM傳輸協議，現在他們需要通話，於是傳輸網關可以將分組從一個串連複製到另一個串連中，並且根據需要對分組重新格式化。

6：應用網關

應用網關工作在應用程式層，主要理解資料的格式和內容，並且將訊息從一種格式轉譯為另一種格式，例如，電子郵件協議網關將Internet訊息轉譯為行動電話的SMS訊息。

一層裝置：中繼器（repeater）,集線器（hub）

網路裝置都是按照層次劃分滴，每一層滴裝置都會具有所在層滴功能和特點。所以，把裝置分層記憶會很簡單。下次別人再說哪個裝置是第幾層滴，你就能很快滴知道這個裝置大概滴功能是什麼了.但是，功能並不局限於這個裝置所在層。比如，路由器上有ping，ping是一個應用程式層程式。那麼就能說路由器是一個七層裝置嗎？並不是這樣滴。這些只是協助工具功能，主要功能還是集中在三層。一層裝置，主要功能就是對訊號進行放大和整形。我們可以認為這樣滴裝置就是一條線纜一樣。那麼只不過這條線纜具有訊號滴放大和整形滴作用。

所有的裝置共用同一根匯流排，也就是說，所有的資料都會發到這個匯流排上。假設左上的機器要發給下面這台機器一個資料。那麼資料到了匯流排上會向兩端傳輸，這樣，所有串在匯流排上的裝置都會收到這個資料。不過，只有下面滴機器會處理和相應這個資料。這就是說匯流排型網路上，只要有一個裝置佔用了匯流排，其餘滴資料就沒有辦法傳輸了。那要是其他裝置傳輸了資料會怎麼樣呢？這個時候就會和匯流排上正在傳輸滴資料衝突了，兩個資料發生碰撞之後就會損壞了。

所有連在同一個匯流排上滴裝置，組成滴地區叫做衝突域。所以，需要一種機制來避免這樣的衝突，來提高資料滴正確率。網路中傳輸滴資料會包含目的IP地址和目的MAC地址。右上滴機器看到這些內容和自己滴IP以及MAC不同，便不會處理這些資料。在匯流排型網路中，避免衝突滴方式是一種叫做CSMA/CD滴東東。

補充一下：他們兩個都同時發出了資料。還是會發生衝突。衝突了咋辦？這個就是CD=衝突檢測 所有連在集線器上滴裝置都有可能發生衝突。而且這些裝置只能以半雙工滴方式工作。之所以不能以全雙工系統模式工作，是因為匯流排型網路上滴機器木有辦法雙向傳輸。

Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection(CSMA/CD)

乙太網路使用一種叫做帶衝突檢測的載波監聽多路訪問(CSMA/CD)技術進行通訊.這是一種比較友好的會話方式.比如你有話要說,但是你很禮貌的先聽聽看有沒有別的人在說話(carrier sense),如果有人在說話,你就等他把話說完,你才開始說;如果沒人說話,你就開始說.但是假如有2 個人同時說話怎麼辦?假如有2 個人同時說話了,雙方一旦聽到同時有除自己以外的人在說話的話(collision detection),就停止繼續說話,2
個人都隨機等待一段時間,然後其中1 個人再開始繼續說話,另外那個人等他說完再接著說。是不是這樣就不會發生衝突了呢？也不是。因為如果兩個PC，同時偵聽網路，都沒有資料轉送，他們兩個都同時發出了資料。還是會發生衝突。衝突了咋辦？這個時候兩個資料會回退，等待一個隨機滴時間再次偵聽網路。注意，不是一個一定滴時間。因為如果是一定滴時間，兩個還會同時發送資料，還是會發生衝突。所以是等待一個隨機滴時間。

二層裝置：橋接器（Bridge），交換器（switch）

先說說這兩個裝置滴主要區別。主要有三點區別：1.橋接器是靠軟體實現滴，交換器靠ASIC硬體實現。所以交換器滴轉寄效率要比橋接器快很多。2.橋接器最多支援16個連接埠，交換器理論上可以無限支援。3.橋接器分成很多種類，而交換器只是實現其中滴一個功能，就是透明橋接器。 二層裝置對於一層裝置來說，提升滴功能就是可以認識二層地址了（二層地址有很多種，現階段理解為MAC地址就行了）。認識二層地址滴好處就是不會像集線器那樣，從一個連接埠收到資料，會轉寄到所有連接埠。二層裝置是可以學習連接埠上串連滴裝置滴MAC地址。所以，資料會根據二層裝置上學習到滴MAC地址資訊進行資料轉寄。

正是因為有了MAC地址表，所以才充分避免了衝突，因為交換器通過目的MAC地址知道應該把這個資料轉寄到哪個連接埠。而不會像HUB一樣，會轉寄到所有滴連接埠。所以，交換器是可以劃分衝突域滴。因為衝突會導致網路傳輸效率降低。所以劃分多個衝突域，減小衝突域範圍是很有必要滴。
交換器每一個連接埠就是一個衝突域。是說接在交換器連接埠上滴裝置有可能會在這個範圍內衝突。但是絕對不會和交換器上其他連接埠滴裝置發生衝突。

三層裝置：三層交換器，路由器（Router ）

還是先說這兩個滴區別：1.三層交換器連接埠多於路由器。但是三層交換器只有快速以太口和吉位元以太口，不如路由器介面種類豐富。2.三層交換器滴路由功能是通過在二層交換器上增加一個路由模組來完成。只是一塊ASIC卡。所以三層處理能力不如路由器（不是轉寄能力）。

在三層裝置上，比二層裝置更突出的一個功能就是能夠隔離廣播域。在一層和二層裝置上，廣播是會被發到所有滴連接埠，除了發出廣播滴連接埠。這個功能是通過一個叫做路由表滴東東實現滴。這個類似於交換器裡面滴MAC地址表。但是這裡面放滴是IP地址資訊。 路由器不像交換器，交換器不配置滴話也是可以正常使用滴。路由器是必須要配置滴，至少要給每一個介面上配置一個IP地址，路由器才能夠正常滴工作。記住一點，路由器上每個介面滴IP地址不能夠在同一個網段（不懂滴這裡先記下，網段這個概念在講IP地址之後就懂了）。
廣播是不能夠透過路由器滴介面從一端轉寄到另一端滴（嚴格來講，這種說法是錯誤滴，不過現階段講錯在哪就多了，所以暫且認為路由器可以隔離所有廣播）。這樣，我們就可以靠路由器來隔離廣播域了。因為很多協議都是基於廣播實現滴（比如ARP和DHCP等），所以，網路中廣播多了也會影響網路滴效能。隔離廣播域也是很必要滴。是接收處理，但不轉寄。因為在同一個網段滴廣播，任何本網段內滴裝置都必須處理.三層交換器介面分為兩種，一個是switchport，一個是routed port。預設情況下，所有滴都是switchport。switchport只能配置VLAN資訊，trunk資訊。不能配置IP地址。

先說什麼是連線導向什麼是無串連。連線導向滴意思就是說，在傳輸資料之前，會先在源和目的地之間建立一個邏輯滴串連通道。後面傳輸滴所有資料都會從這個建立滴邏輯串連上傳輸。無串連滴意思則是指會，A是源，E是目的。如果是連線導向滴傳輸，在傳輸之前會先協商起一個邏輯滴路徑。比如走A-C-D-E這個路線。那麼後續滴所有資料都會通過這個路線傳輸到目的地。如果是無串連滴傳輸，那麼每個資料包都可以任意走任何路線。比如第一個資料包走A-B-E這條路，第二個有可能走A-E這條路線。
什麼是可靠什麼是不可靠呢？可靠就是指有確認機制，如果沒有確認滴資料包，源會主動滴重發。這樣，保證了資料包肯定到達了對端。不可靠就是沒有這種確認機制。如果有傳輸滴錯誤，導致有些包沒有到達。對端，則需要靠上層滴協議或者應用程式來解決重傳滴問題。

TCP是連線導向可靠傳輸。所以，TCP傳輸是可靠性高，但是效率會比較低下。UDP是無串連不可靠傳輸，所以UDP有可能會有錯誤，但是效率會比較高.現在網路線路滴可靠性很高，不容易出錯。所以UDP是一種對延遲要求很高滴應用很好滴選擇。現在滴video和voice基本都是基於UDP協議滴。

最近看到很多人在詢問交換器、集線器、路由器是什麼，功能如何，有何區別，筆者就這些問題簡單的做些解答。
   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串連起來組成一個區域網路。而交換器（又名交換式集線器）作用與集線器大體相同。但是兩者在效能上有區別：集線器採用的式共用頻寬的工作方式，而交換器是獨享頻寬。這樣在機器很多或資料量很大時，兩者將會有比較明顯的。而路由器與以上兩者有明顯區別，它的作用在於串連不同的網段並且找到網路中資料轉送最合適的路徑 ，可以說一般情況下個人使用者需求不大。路由器是產生於交換器之後，就像交換器產生於集線器之後，所以路由器與交換器也有一定聯絡，並不是完全獨立的兩種裝置。路由器主要克服了交換器不能路由轉寄資料包的不足。

總的來說，路由器與交換器的主要區別體現在以下幾個方面：

（1）工作層次不同

最初的的交換器是工作在OSI／RM開放體繫結構的資料連結層，也就是第二層，而路由器一開始就設計工作在OSI模型的網路層。由於交換器工作在OSI的第二層（資料連結層），所以它的工作原理比較簡單，而路由器工作在OSI的第三層（網路層），可以得到更多的協議資訊，路由器可以做出更加智能的轉寄決策。

（2）資料轉寄所依據的對象不同

    交換器是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉寄資料的目的地址。而路由器則是利用不同網路的ID號（即IP地址）來確定資料轉寄的地址。IP地址是在軟體中實現的，描述的是裝置所在的網路，有時這些第三層的地址也稱為協議地址或者網路地址。MAC地址通常是硬體內建的，由網卡生產商來分配的，而且已經固化到了網卡中去，一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網路系統管理員或系統自動分配。

（3）傳統的交換器只能分割衝突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域

由交換器串連的網段仍屬於同一個廣播域，廣播資料包會在交換器串連的所有網段上傳播，在某些情況下會導致通訊擁擠和安全性漏洞。串連到路由器上的網段會被分配成不同的廣播域，廣播資料不會穿過路由器。雖然第三層以上交換器具有VLAN功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通訊交流的，它們之間的交流仍然需要路由器。

（4）路由器提供了防火牆的服務

路由器僅僅轉寄特定地址的資料包，不傳送不支援路由協議的資料包傳送和未知目標網路資料包的傳送，從而可以防止廣播風暴。

交換器一般用於LAN-WAN的串連，交換器歸於橋接器，是資料連結層的裝置，有些交換器也可實現第三層的交換。 路由器用於WAN-WAN之間的串連，可以解決異性網路之間轉寄分組，作用於網路層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然後向另一條線路轉寄。這兩條線路可能分屬於不同的網路，並採用不同協議。相比較而言，路由器的功能較交換器要強大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換器既有交換器線速轉寄報文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應用。

     目前個人比較多寬頻接入方式就是ADSL，因此筆者就ADSL的接入來簡單的說明一下。現在購買的ADSL貓大多具有路由功能（很多的時候廠家在出廠時將路由功能屏蔽了，因為電信安裝時大多是不啟用路由功能的，啟用DHCP。開啟ADSL的路由功能），如果個人上網或少數幾台通過ADSL本身就可以了，如果電腦比較多你只需要再購買一個或多個集線器或者交換器。考慮到如今集線器與交換器的 價格相差十分小，不是特殊的原因，請購買一個交換器。不必去追求高價，因為如今產品同質化十分嚴重，我最便宜的交換器現在沒有任 何問題。給你一個參考報價，建議你購買一個8口的，以滿足擴充需求，一般的價格100元左右。接上交換器，所有電腦再接到交換器上就行了。餘下所要做的事情就只有把各個機器的網線插入交換器的介面，將貓的網線插入uplink介面。然後設定路由功能，DHCP等，
就可以共用上網了。

看完以上的解說讀者應該對交換器、集線器、路由器有了一些瞭解，目前的使用主要還是以交換器、路由器的組合使用為主，具體的組合方式可根據具體的網路情況和需求來確定。

 

交換器是OSI模型中第二層(資料連結層)的裝置,有低端,中端和高端的產品,低端產品是一個純二層的裝置,中高端裝置具有三層功能,交換器的主要功能有兩點:

1 地址學習(MAC地址)
2 資訊轉寄和過濾