集线器（Hub）是一种网络设备，主要用于连接多个以太网设备，如计算机、打印机或其它网络组件，形成一个局域网（LAN）。它作为信号的中继站，工作在OSI模型的第一层（物理层），简单地将接收到的数据包广播到所有连接的设备上，不具备过滤或导向数据包到特定设备的功能。这意味着，当数据通过集线器传输时，所有连接的设备都会收到这些数据，然后各自判断是否为目的地地址从而决定是否接收。由于这一特性，集线器在现代网络中已被更智能的交换机（Switch）所取代，后者能够根据MAC地址直接将数据包发送到目标设备，提高了网络效率并减少了广播风暴的风险。
什么是交换机？
交换机（Switch）是一种网络设备，主要功能是在局域网（Local Area Network, LAN）内部转发数据包。与集线器不同，交换机工作在数据链路层（OSI模型的第二层），能够学习连接设备的MAC地址，并根据这些地址将数据帧直接转发到目的设备，而不是像集线器那样进行广播。这一机制大大提高了网络效率，减少了数据冲突，允许在网络内的多个设备间同时进行通信。
交换机还具备一定的过滤功能，可以配置VLAN（虚拟局域网）来逻辑分割网络，增强网络的安全性和管理灵活性。现代交换机还可能支持第三层（网络层）功能，如路由，因此有时也被称为多层交换机。
什么是路由器？
路由器（Router）是一种网络设备，其主要功能是在不同的网络之间转发数据包，即在互联网协议（IP）层面上实现网络互联。路由器工作在OSI模型的第三层（网络层），它根据数据包中的IP地址来决定数据的最佳路径，并将数据有效地从一个网络传递到另一个网络。
路由器使用 IP 地址来确定转发所接收数据包的最佳路径。此路由过程涉及分析每个数据包的目标 IP 地址，并根据包含哪些路径通向特定网络目的地的信息的路由表做出决策。此功能使路由器能够有效地管理和引导整个网络的流量，确保数据通过最优路径到达其预期目的地。
此外，现代路由器通常包含内置防火墙，并可支持与虚拟专用网络 (VPN) 的连接，从而提供强大的安全措施来保护网络免受未经授权的访问和威胁。它们还可以使用无线 (Wi-Fi) 和有线 (以太网) 连接来连接设备，让您在设置网络时拥有足够的灵活性。
集线器、交换机和路由器之间的主要区别
从上面的解释可以看出，集线器、交换机和路由器的工作方式不同。下面是比较表，总结了集线器、交换机和路由器之间的主要区别：
| 特征 |
中心 |
开关 |
路由器 |
| 数据传输 |
向所有端口广播数据 |
利用 MAC 地址仅向需要数据的设备发送数据 |
使用 IP 地址在多个网络之间路由数据并确定数据传输的最佳路径 |
| 智力水平 |
不智能；不了解数据源和目的地 |
更智能；学习并存储 MAC 地址 |
最智能；管理 IP 地址、路径和网络策略 |
| OSI 层 |
第 1 层（物理层） |
第 2 层（数据链路层） |
第 3 层（网络层） |
| 端口 |
多个端口，但它们之间共享带宽 |
为每个端口提供专用带宽（8 到 48 个端口） |
通常，端口较少，包括 WAN 和 LAN 端口 |
| 网络连接 |
连接单个 LAN 上的设备 |
连接单个 LAN 上的设备 |
将设备连接到不同的网络，通常是 WAN |
| 安全 |
安全性低；数据被发送到所有连接的设备 |
更安全；数据仅发送到目标设备 |
高度安全；包括防火墙等功能 |
| 数据通信 |
半双工（一次只能发送或接收数据） |
全双工（同时发送和接收数据） |
在网络之间路由数据 |
| 网络连接 |
至少需要连接一个网络。 |
至少需要连接一个网络。 |
至少需要两个网络连接。 |
| 数据速度 |
10Mbps |
10/100Mbps |
1-100Mbps（无线）；100Mbps-1Gbps（有线 |
| 成本 |
最便宜 |
比集线器贵，比路由器便宜 |
由于功能先进，价格最昂贵 |
正如我们所见，选择正确的网络设备（集线器、交换机或路由器）在很大程度上取决于您的网络环境的具体需求和规模。
集线器设计简单，操作简单，最适合小型或临时网络，因为性能和安全性不是关键问题。在网络流量最小的情况下，它们为连接多个设备提供了一种经济高效的解决方案。
另一方面，交换机非常适合需要高效管理网络流量的中大型网络环境。在需要将网络划分为不同的 LAN 以提高性能和安全性的情况下，交换机表现出色。
对于涉及多个网络（包括互联网）连接的更复杂的网络架构而言，路由器是必不可少的。它们在需要谨慎管理网络流量、采取强大的安全措施以及跨不同网络段的高效数据路由的大型企业环境中至关重要。
结论
掌握集线器、交换机与路由器的区别，对网络管理和配置工作至关重要。集线器作用基础，将数据广播至每一连接设备；交换机则进阶，能直接将数据送达目标设备；路由器居于顶端，负责不同网络间的数据导向及流量管控，确保复杂网络环境的顺畅运行。针对实际网络需求，精心挑选设备类型，将促进数据高效传输、网络安全性增强及整体性能优化。
