集線器(Hub) —— 工作在物理層
信號在線路中傳播會進行衰減，集線器的作用就是對信號進行再生放大，從而擴大了網絡的傳輸距離。從功能就可以看出，集線器是工作在物理層的。而且從下圖中可以看出，使用集線器的網絡是總線型網絡，那么當一台計算機發送消息時，所有的計算機都會收到消息。而且有一個問題就是有可能多台主機同時發送消息，那么這些信號在總線上相遇就會發生沖突，所以就需要使用"載波監聽多點接入/碰撞檢測(CSMA/CD)"。
使用集線器的網絡叫做共享式網絡，該網絡的所有主機都屬於同一個沖突域，即一台計算機發送消息，其它的計算機都能夠收到。而且同一時刻只能夠有一台計算機發送消息(為了防止沖突)。
雖然說在共享式網絡中其它計算機也能夠收到不是發給自己的信息，但是計算機會識別該信息是不是發送給自己的，如果不是那么就會丟棄。
交換機(Switch) —— 工作在數據鏈路層
前言——交換機轉發的消息叫做幀。
集線器的信道利用率太低了，所以就出現了交換機。交換機很很多個端口，每個端口都能夠連接一台計算機，當計算機A向計算機B發送信息時，會在內部建立起一條臨時性的數據傳輸通道，如果有多台計算機同時通信，那么就會維護多條通道。那么可以看出交換機的每個端口就是一個沖突域，如果該端口只連接了一台計算機，那么就相當於沒有沖突。
每台計算機都有一個網卡適配器，每個網卡適配器都有一個MAC地址，該地址是全球唯一的。
當計算機A向計算B發送幀時，就會根據幀首部包含的目的主機MAC地址，將幀從合適的端口轉發出去。那么交換機怎么知道從哪個端口把幀轉發出去呢？
交換機會在內部維護一個MAC地址表，其中包含了每個端口對應的主機的MAC地址。交換機在轉發幀時，就會查找該MAC地址表，然后將幀從合適的端口轉發出去。
那么交換機是如何得到這個MAC地址表的呢？
靜態MAC地址表：當把一台計算機連接上交換機時，由管理員填寫該表，從而形成MAC地址表。
動態MAC地址表：當把一台計算機B連接上交換機時，什么事都不用做，當有計算機A向計算機B發送幀時，如果交換機不能夠在MAC地址表中找到幀首部的目的MAC地址對應的是哪個端口，那么就會向所有的端口（除了發送幀的那個端口除外）發送該消息，然后只要計算機B回應了幀，交換機就知道哪個端口連接了計算機B，那么交換機就會在MAC地址表中記錄下來。
路由器(Router) —— 工作在網絡層
前言——路由器轉發的消息叫做IP數據報。
交換機是工作在數據鏈路層的，也即交換機只能轉發局域網內的幀。如果網絡A的主機想要發消息給網絡B的主機就需要路由器了。
如果網絡A的主機1想要想網絡B的主機2發送消息，那么主機1必須在IP數據報的首部加上源IP地址和目標IP地址，那么路由器A會根據目標IP地址將IP數據報轉發到路由器B。路由器B接收到該IP數據報后，會將該IP數據報封裝成幀，然后在幀的首部加上主機B的MAC地址作為目的地址，然后把該消息轉發給主機B，或者轉發給交換機，由交換機轉發給主機B。
那么路由器A怎么知道把IP數據包從哪個端口送出去呢？路由器內部維護了一張路由表，它知道把IP數據報從哪個端口發出去。這個就不詳細說了，太復雜了。
那么路由器B怎么知道某個IP地址對應了哪個主機，且該主機的MAC地址是什么呢？
路由器內部維護了一張arp表，即地址解析協議表，它知道哪個IP地址對應了哪個MAC地址。
①如果arp表中存在該IP地址所對應的表項，那么根據該表項，直接將IP數據包加上相應的首部封裝成幀。
②如果arp表中不存在該IP地址所對應的表項，那么路由器發送一個廣播幀，將幀首部的目的MAC地址設為FFFFFFFFFFFF，交換機收到該幀后，發現其目的MAC地址是FFFFFFFFFFFF，就會將該幀從所有的端口（除了發送該幀的端口除外）轉發出去，當計算機收到該幀后，就會把自己的IP地址和MAC地址都發送給路由器，這樣路由器就生成了arp表了。然后再根據該表轉發IP數據報。
注：計算機接收的幀只有兩種，①幀首部的目的MAC地址和自己的MAC地址一致；②幀首部的目的MAC地址是廣播地址FFFFFFFFFFFF。（這里不考慮組播的情況）
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