集線器（HUB）屬于數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的基礎(chǔ)設(shè)備，它和雙絞線等傳輸介質(zhì)一樣，是一種不需任何軟件支持或只需很少管理軟件管理的硬件設(shè)備。

它被廣泛應(yīng)用到各種場合。集線器工作在局域網(wǎng)(LAN)環(huán)境，像網(wǎng)卡一樣，應(yīng)用于OSI參考模型第一層，因此又被稱為物理層設(shè)備。集線器內(nèi)部采用了電器互聯(lián)，當(dāng)維護(hù)LAN的環(huán)境是邏輯總線或環(huán)型結(jié)構(gòu)時，完全可以用集線器建立一個物理上的星型或樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。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局域網(wǎng)。

交換機(jī)(Switch)是一種基于MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）識別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

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，因此，交換機(jī)可以同時互不影響的傳送這些信息包，并防止傳輸碰撞，提高了網(wǎng)絡(luò)的實際吞吐量。

現(xiàn)在的交換機(jī)分為：二層交換機(jī)，三層交換機(jī)或是更高層的交換機(jī)。三層交換機(jī)同樣可以有路由的功能，而且比低端路由器的轉(zhuǎn)發(fā)速率更快。它的主要特點(diǎn)是：一次路由，多次轉(zhuǎn)發(fā)。

路由器(Router)亦稱選徑器，是一種連接多個網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個更大的網(wǎng)絡(luò)是在網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)互連的設(shè)備。

所謂“路由”，是指把數(shù)據(jù)從一個地方傳送到另一個地方的行為和動作，而路由器，正是執(zhí)行這種行為動作的機(jī)器，是使用一種或者更多度量因素的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，它決定網(wǎng)絡(luò)通信能夠通過的最佳路徑。路由器依據(jù)網(wǎng)絡(luò)層信息將數(shù)據(jù)包從一個網(wǎng)絡(luò)前向轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡(luò)。

它比網(wǎng)橋更加復(fù)雜，也具有更大的靈活性。路由器有更強(qiáng)的異種網(wǎng)互連能力，連接對象包括局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。

路由器有兩大典型功能，即數(shù)據(jù)通道功能和控制功能。數(shù)據(jù)通道功能包括轉(zhuǎn)發(fā)決定、背板轉(zhuǎn)發(fā)以及輸出鏈路調(diào)度等，一般由特定的硬件來完成；控制功能一般用軟件來實現(xiàn)，包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)管理等。

打個比方，變壓器就像路由器，插座就像交換機(jī)。

從發(fā)電廠出來的電，是不能直接使用的，要經(jīng)過變壓器調(diào)整一次才能使用，同理互聯(lián)網(wǎng)的IP地址是有限的，你要用路由器接入，將自己內(nèi)網(wǎng)中的電腦使用的私有的IP地址轉(zhuǎn)換成互聯(lián)網(wǎng)上公有的IP地址來與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行訪問。私有IP地址是不能訪問互聯(lián)網(wǎng)的，必須使用路由器。

如果墻面上有一個電源插孔，你有兩個用電器，怎么辦，使用多孔的插座，交換機(jī)就充當(dāng)?shù)倪@個角色。增加接口的數(shù)量。

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。

交換機(jī)和集線器的區(qū)別：

1. 從OSI體系結(jié)構(gòu)來看，集線器屬于OSI的第一層物理層設(shè)備，交換機(jī)屬于OSI的第二層數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。

集線器只是對數(shù)據(jù)的傳輸起到同步、放大和整形的作用，對數(shù)據(jù)傳輸中的短幀、碎片等無法有效處理，不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院驼_性；而交換機(jī)不但可以對數(shù)據(jù)的傳輸做到同步、放大和整形，而且可以過濾短幀、碎片等。

2. 從工作方式來看，集線器是一種廣播模式，也就是說集線器的某個端口工作的時候其他所有端口都有收聽到信息，容易產(chǎn)生廣播風(fēng)暴。交換機(jī)工作的時候只有發(fā)出請求的端口和目的端口之間相互響應(yīng)而不影響其他端口，那么交換機(jī)就能夠隔離沖突域和有效地抑制廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。

3. 從帶寬來看，集線器共享帶寬，交換機(jī)獨(dú)享帶寬。

集線器不管有多少個端口，所有端口都共享一條帶寬，在同一時刻只能有兩個端口傳送數(shù)據(jù)，其他端口只能等待；同時集線器只能工作在半雙工模式下。而對于交換機(jī)而言，每個端口都有一條獨(dú)占的帶寬，當(dāng)兩個端口工作時并不影響其他端口的工作，同時交換機(jī)不但可以工作在半雙工模式下也可以工作在全雙工模式下。

路由器與交換機(jī)主要區(qū)別：

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（第二層），工作原理比較簡單。而路由器一開始就設(shè)計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層（第三層），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。路由器是利用不同網(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，通常由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自動分配。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。

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

交換機(jī)連接的網(wǎng)段屬于同一個廣播域，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（虛擬局域網(wǎng)）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)也可實現(xiàn)第三層的交換。（LAN 是局域網(wǎng)，WAN 是廣域網(wǎng)）

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，價格昂貴，第三層交換機(jī)既有交換機(jī)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。

VLAN（Virtual Local Area Network）的中文名為"虛擬局域網(wǎng)"。VLAN是一種將局域網(wǎng)設(shè)備從邏輯上劃分成一個個網(wǎng)段，從而實現(xiàn)虛擬工作組的新興數(shù)據(jù)交換技術(shù)。

PS：比較HUB和SWITCH的區(qū)別，在數(shù)據(jù)的傳輸過程中。因為阻塞，延時等原因。將會出現(xiàn)短幀，碎片等。從ISO物理體系上看出，HUB屬于物理層的設(shè)備。物理層提供基本的機(jī)制，該機(jī)制對二進(jìn)制數(shù)據(jù)（位）進(jìn)行編碼（發(fā)送到物理介質(zhì)）和解碼（從物理介質(zhì)接收），物理層也定義與介質(zhì)的物理連接機(jī)制，但不是介質(zhì)本身。所以HUB只對數(shù)據(jù)進(jìn)行單一的同步，放大，整形作用，而對數(shù)據(jù)過程中的短幀，碎片無法進(jìn)行處理。

SWITCH工作在數(shù)據(jù)鏈路層。該層提供了一個由信息位組成的幀（Frame），幀由一個包含起始標(biāo)志的報頭或報頭位，尋址信息和（對于LAN）一個32位的循環(huán)冗余碼（CRC）組成。CRC的作用是在信息位穿過物理介質(zhì)時保證幀的完整性。數(shù)據(jù)鏈路層還提供鏈路的管理。對于以太網(wǎng)，在通道空閑時傳送幀,在檢測到?jīng)_突時停止。在令牌環(huán)網(wǎng)中。當(dāng)接收到一個自由的令牌時進(jìn)行幀的傳送。所以交換機(jī)不但可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行同步，放大，整形，還能有效的過濾短幀、碎片。