通俗易懂！工程师解释集线器、交换机、路由器的区别
七彩颖欣老师
很多人都难以分清集线器、交换机、路由器的区别，本篇是一位资深工程师用通俗易懂的方式助你了解分清。
一、区分集线器、交换机、路由器（比喻法）
某一天，你到你女友小芳(暂定这个名字吧)就读的学校去找她，那么你的做法是什么呢：
一、集线器的工作方式：
你站到学校中庭，大喊一声“小芳，我来你找你了!”(广播)
如果这个时候正好有别人也在大喊大叫，你就必须等他喊完了再喊。(排队)
如果你喊的时候不巧碰上另一个人跟你同时喊，那么你和他喊的内容都不能被听见。(冲突)
你喊的时候，是听不见别人说什么的，只有喊完了才开始竖起耳朵听。(半双工工作方式、监听)
果然，对面楼里传来了你女友的声音“你去死吧!”(响应)
二、交换机的工作方式：
你女友事先通知了你她的手机号码(Mac地址)。
你拨通了她的手机。(建立连接)
对她说“我来找你了，因为我想你想得要死，我的甜心，我的宝贝……”。(独享信道)
你的女友听得不耐烦，没等你说完就回了一句“肉麻死了”!(全双工方式)
三、路由器的工作方式：
你事先把你所有女友所在的XX系XX级XX班XX号座位的信息记录在你的粉红色笔记本上(建立路由表)
你找到了小芳的地址(IP地址)，并且确定了如何才能找到她的途径(路由选择)。
你到学校门房问到了XX系所在的楼，又到XX系问到了XX班的教室，又到XX教室问到了XX号座位的位置……经过N次询问(N跳)，你终于来到了小芳的面前。
通过上述的比喻法，相信大家对集线器、交换机、路由器的区别，都有了一个较清晰的概念。下面再以正规的概念说法分析集线器、交换机、路由器三者的区别，让大家可以有一个更深入的了解。
二、什么是集线器
集线器，英文名又称Hub，在OSI模型中属于数据链路层。价格便宜是它最大的优势，但由于集线器属于共享型设备，导致了在繁重的网络中，效率变得十分低下，所以我们在中、大型的网络中看不到集线器的身影。如今的集线器普遍采用全双工模式，市场上常见的集线器传输速率普遍都为100Mbps。接下来我们了解一下集线器的几个概念：
共享型
IP广播
三、什么是交换机
交换机是一种基于MAC(网卡的硬件地址)识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。
局域网交换机的定义
以太网、快速以太网、FDDI和令牌环网常被称为传统局域网，它们都是共享介质、共享带宽的共享式局域网。为了提高带宽，往往采用路由器进行网络分割，将一个网络分为多个网段，每个网段有不同的子网地址，不同的广播域，以减少网络上的冲突，提高网络带宽。微化网段已不能适应局域网扩展和新的网络应用对高带宽的需求，有人说“传统局域网已走到尽头”。
近几年突起的交换式局域网技术，能够解决共享式局域网所带来的网络效率低、不能提供足够的网络带宽和网络不易扩展等一系列问题。它从根本上改变了共享式局域网的结构，解决了带宽瓶颈问题。目前已有交换以太网、交换令牌环、交换FDDI和ATM等交换局域网，其中交换以太网应用最为广泛。交换局域网已成为当今局域网技术的主流。
交换机提供了桥接能力以及在现存网络上增加带宽的功能。用于LAN上的交换机与网桥相似，因为它们都运作在数据链路层(第2层)的MAC子层上，都检验着所有进入的网络流量的设备地址。与网桥还有一点相似，交换机保持一张有关地址的信息表，并用该信息来决定如何过滤并转发LAN流量。
与网桥不同，交换机采用交换技术来增加数据的输入输出总和和安装介质的带宽。一般交换机转发延迟很小，能经济地将网络分成小的冲突网域，为每个工作站提供更高的带宽。
四、什么是路由器
路由器(Router)是工作在OSI第三层(网络层)上、具有连接不同类型网络的能力并能够选择数据传送路径的网络设备。路由器有三个特征：工作在网络层上、能够连接不同类型的网络、能够选择数据传的路径。
1、路由器工作在第三层上,路由器是第三层网络设备，这样说大家可能都不理解，就先说一下集线器和交换机吧。集线器工作在第一层(即物理层)，它没有智能处理能力，对它来说，数据只是电流而已，当一个端口的电流传到集线器中时，它只是简单地将电流传送到其他端口，至于其他端口连接的计算机接收不接收这些数据，它就不管了。交换机工作在第二层(即数据链路层)，它要比集线器智能一些，对它来说，网络上的数据就是MAC地址的集合，它能分辨出帧中的源MAC地址和目的MAC地址，因此可以在任意两个端口间建立联系，但是交换机并不懂得IP地址，它只知道MAC地址。路由器工作在第三层(即网络层)，它比交换机还要“聪明”一些，它能理解数据中的IP地址，如果它接收到一个数据包，就检查其中的IP地址，如果目标地址是本地网络的就不理会，如果是其他网络的，就将数据包转发出本地网络。
2、路由器能连接不同类型的网络，我们常见的集线器和交换机一般都是用于连接以太网的，但是如果将两种网络类型连接起来，比如以太网与ATM网，集线器和交换机就派不上用场了。路由器能够连接不同类型的局域网和广域网，如以太网、ATM网、FDDI网、令牌环网等。不同类型的网络，其传送的数据单元——帧(Frame)的格式和大小是不同的，就像公路运输是汽车为单位装载货物，而铁路运输是以车皮为单位装载货物一样，从汽车运输改为铁路运输，必须把货物从汽车上放到火车车皮上，网络中的数据也是如此，数据从一种类型的网络传输至另一种类型的网络，必须进行帧格式转换。路由器就有这种能力，而交换机和集线器就没有。实际上，我们所说的“互联网”，就是由各种路由器连接起来的，因为互联网上存在各种不同类型的网络，集线器和交换机根本不能胜任这个任务，所以必须由路由器来担当这个角色。
3、路由器具有路径选择能力，在互联网中，从一个节点到另一个节点，可能有许多路径，路由器可以选择通畅快捷的近路，会大大提高通信速度，减轻网络系统通信负荷，节约网络系统资源，这是集线器和二层交换机所根本不具备的性能。