交換機（工作在數據鏈路層）
一、工作原理
1.交換機根據收到數據幀中的源MAC地址建立該地址同交換機端口的映射，並將其寫入MAC地址表中。
2.交換機將數據幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進行比較，以決定由哪個端口進行轉發。
3.如數據幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中，則向所有端口轉發。這一過程稱為泛洪（flood）。 當收到回應后，交換機會”學習“到了一個新的mac與端口的對應關系，交換機將把學習到的內容更新入內存中的MAC-交換機端口映射表。
4.廣播幀和組播幀向所有的端口轉發。
二、特點
交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數據傳輸。每一端口都可視為獨立的網段，連接在其上的網絡設備獨自享有全部的帶寬，無須同其他設備競爭使用。當節點A向節點D發送數據時，節點B可同時向節點C發送數據，而且這兩個傳輸都享有網絡的全部帶寬，都有着自己的虛擬連接。假使這里使用的是10Mbps的以太網交換機，那么該交換機這時的總流通量就等於2×10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB時，一個HUB的總流通量也不會超出10Mbps。
三、分類
依照交換機處理幀時不同的操作模式，主要可分為兩類：
1. 存儲轉發：交換機在轉發之前必須接收整個幀，並進行錯誤校檢，如無錯誤再將這一幀發往目的地址。幀通過交換機的轉發時延隨幀長度的不同而變化。
2. 直通式：交換機只要檢查到幀頭中所包含的目的地址就立即轉發該幀，而無需等待幀全部的被接收，也不進行錯誤校驗。由於以太網幀頭的長度總是固定的，因此幀通過交換機的轉發時延也保持不變。
透明網橋
一、網橋與交換機的聯系與區別
聯系：風格與交換機都基於幀地址進行路由。
區別：網橋每個端口連接兩個或者多個LAN。交換機的每個端口連接一台計算機。
二、工作原理
透明網橋采用的算法是逆向學習法(backward learning)。網橋按混雜的方式工作，故它能看見所連接的任一LAN上傳送的幀。查看源地址即可知道在哪個LAN上可訪問哪台機器，於是在散列表中添上一項。
當計算機和網橋加電、斷電或遷移時，網絡的拓撲結構會隨之改變。為了處理動態拓撲問題，每當增加散列表項時，均在該項中注明幀的到達時間。每當目的地已在表中的幀到達時，將以當前時間更新該項。這樣，從表中每項的時間即可知道該機器最后幀到來的時間。網橋中有一個進程定期地掃描散列表，清除時間早於當前時間若干分鍾的全部表項。於是，如果從LAN上取下一台計算機，並在別處重新連到LAN上的話，那么在幾分鍾內，它即可重新開始正常工作而無須人工干預。這個算法同時也意味着，如果機器在幾分鍾內無動作，那么發給它的幀將不得不散發，一直到它自己發送出一幀為止。
到達幀的路由選擇過程取決於發送的LAN(源LAN)和目的地所在的LAN(目的LAN)，如下所示：
1、如果源LAN和目的LAN相同，則丟棄該幀。
2、如果源LAN和目的LAN不同，則轉發該幀。
3、如果目的LAN未知，則進行擴散。
為了提高可靠性，有人在LAN之間設置了並行的兩個或多個網橋，但是，這種配置引起了另外一些問題，因為在拓撲結構中產生了回路，可能引發無限循環。
透明網橋的優缺點：
透明網橋的優點是易於安裝，只需要插入電纜即大功告成。一般用在總線網中。缺點是不能最佳地利用網絡帶寬。
路由器（工作在網絡層）
一、工作原理
路由器的基本功能包括兩大部分：1）路由，即決定使用哪一條路徑 2）轉發，即一個分組一達的時候所采取的動作。路由功能通過路由算法對路由表進行填充和更新；轉發功能在每個分組到達的時候對它進行處理，它在路由表中查找該分組所對應的輸出線路，然后將分組發送出去。
路由算法可分為靜態路由算法（非自適應）和動態路由算法（自適應）兩大類。靜態路由算法不會根據當前測量或者估計的流量和拓撲結構來調整它們的路由決策。靜態路由表在離線情況下已經計算好，在網絡啟動的時候被下載到路由器中。動態路由算法會改變它們的決策 ，以反映出拓撲結構的變化，通常也會反映出流量的變化情況。動態路由算法有距離矢量路由算法和鏈路狀態路由算法兩大類。距離矢量路由算法具有收斂到穩定狀態慢的缺點。
在收到數據包時，路由器會進行如下操作：
1. 路由器在收到一個包時，從包頭部分提取出目的IP地址。
2. 在自己的全局路由表中查找是否有此IP的路由信息。若沒有，此將此包發往默認路由。若有，則將此包發送到路由表中記錄的相應的下一跳處。
路由器的轉發功能可用圖表示為：
一個數據包在網絡上的傳遞過程可用圖表示為：
