OSI七層協議
OSI 七層模型通過七個層次化的結構模型使不同的系統不同的網絡之間實現可靠的通訊，因此其最主要的功能就是幫助不同類型的主機實現數據傳輸 。完成中繼功能的節點通常稱爲中繼系統。一個設備工作在哪一層，關鍵看它工作時利用哪一層的數據頭部信息。網橋工作時，是以MAC頭部來決定轉發端口的，因此顯然它是數據鏈路層的設備。具體說:
- 物理層：網卡，網線，集線器，中繼器，調制解調器
- 數據鏈路層：網橋，交換機
- 網絡層：路由器
- 網關工作在第四層傳輸層及其以上
集線器是物理層設備,採用廣播的形式來傳輸信息。
交換機就是用來進行報文交換的機器。多爲鏈路層設備(二層交換機)，能夠進行地址學習，採用存儲轉發的形式來交換報文.。
路由器的一個作用是連通不同的網絡，另一個作用是選擇信息傳送的線路。選擇通暢快捷的近路，能大大提高通信速度，減輕網絡系統通信負荷，節約網絡系統資源，提高網絡系統暢通率。
交換機的工作原理
交換機擁有一條很高帶寬的內部總線和內部交換矩陣。交換機的所有的端口都掛接在這條總線上，控制電路收到數據包以後，處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC（網卡的硬件地址）的NIC（網卡）掛接在哪個端口上，通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的端口，目的MAC若不存在則廣播到所有的端口，接收端口迴應後交換機會“學習”新的地址，並把它添加入內部MAC地址表中。 使用交換機也可以把網絡“分段”，通過對照MAC地址表，交換機只允許必要的網絡流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉發，可以有效的隔離廣播風暴，減少誤包和錯包的出現，避免共享衝突。 交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數據傳輸。每一端口都可視爲獨立的網段，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。總之，交換機是一種基於MAC地址識別，能完成封裝轉發數據包功能的網絡設備。交換機可以"學習"MAC地址，並把其存放在內部地址表中，通過在數據幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數據幀直接由源地址到達目的地址。
集線器
集線器的交換機的區別
首先說HUB,也就是集線器。它的作用可以簡單的理解爲將一些機器連接起來組成一個局域網。而交換機（又名交換式集線器）作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區別：集線器採用的式共享帶寬的工作方式，而交換機是獨享帶寬。這樣在機器很多或數據量很大時，兩者將會有比較明顯的。
- 工作位置不同。集線器工作在物理層，而交換機工作在數據鏈路層。
- 工作方式不同。集線器是一種廣播方式，當集線器的某個端口工作時其他端口都能收聽到信息。交換機工作時端口互不影響。
- 帶寬不同。集線器是所有端口共享一條帶寬，在同一時刻只能有兩個端口傳輸數據；而交換機每個端口獨佔一條帶寬。
- 性能不同。交換機以MAC地址進行尋址，有一定額外的尋址開銷；集線器以廣播方式傳輸數據，流量小時性能下降不明顯，適用於共享總線的局域網。
路由器與交換機的區別：
總的來說，路由器與交換機的主要區別體現在以下幾個方面：
（1）工作層次不同。最初的的交換機是工作在數據鏈路層，而路由器一開始就設計工作在網絡層。由於交換機工作在數據鏈路層，所以它的工作原理比較簡單，而路由器工作在網絡層，可以得到更多的協議信息，路由器可以做出更加智能的轉發決策。
（2）數據轉發所依據的對象不同。交換機是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉發數據的目的地址。而路由器則是利用IP地址來確定數據轉發的地址。IP地址是在軟件中實現的，描述的是設備所在的網絡。MAC地址通常是硬件自帶的，由網卡生產商來分配的，而且已經固化到了網卡中去，一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網絡管理員或系統自動分配。
（3）傳統的交換機只能分割衝突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域。由交換機連接的網段仍屬於同一個廣播域，廣播數據包會在交換機連接的所有網段上傳播，在某些情況下會導致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網段會被分配成不同的廣播域，廣播數據不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機具有VLAN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）交換機負責同一個網段的通信，而路由器負責不同網段的通信。路由器提供了防火牆的服務。路由器僅僅轉發特定地址的數據包，不傳送不支持路由協議的數據包傳送和未知目標網絡數據包的傳送，從而可以防止廣播風暴。
物理層
在OSI參考模型中，物理層（Physical Layer）是參考模型的最低層。物理層的作用是實現相鄰計算機節點之間比特流的透明傳送，儘可能屏蔽掉具體傳輸介質和物理設備的差異。“透明傳送比特流”表示經實際電路傳送後的比特流沒有發生變化，對傳送的比特流來說，這個電路好像是看不見的。
數據鏈路層
數據鏈路層（Data Link Layer）是OSI模型的第二層，負責建立和管理節點間的鏈路。該層的主要功能是：通過各種控制協議，將有差錯的物理信道變爲無差錯的、能可靠傳輸數據幀的數據鏈路。在計算機網絡中由於各種干擾的存在，物理鏈路是不可靠的。因此，這一層的主要功能是在物理層提供的比特流的基礎上，通過差錯控制、流量控制方法，使有差錯的物理線路變爲無差錯的數據鏈路，即提供可靠的通過物理介質傳輸數據的方法。數據鏈路層的具體工作是接收來自物理層的位流形式的數據，並封裝成幀，傳送到上一層；同樣，也將來自上層的數據幀，拆裝爲位流形式的數據轉發到物理層；並且，還負責處理接收端發回的確認幀的信息，以便提供可靠的數據傳輸。
網絡層
網絡層（Network Layer）是OSI模型的第三層，它是OSI參考模型中最複雜的一層。它在下兩層的基礎上向資源子網提供服務。其主要任務是：通過路由選擇算法，爲報文或分組通過通信子網選擇最適當的路徑。具體地說，數據鏈路層的數據在這一層被轉換爲數據包，然後通過路徑選擇、分段組合、順
序、進/出路由等控制，將信息從一個網絡設備傳送到另一個網絡設備。一般地，數據鏈路層是解決同一網絡內節點之間的通信，而網絡層主要解決不同子網間的通信。例如在廣域網之間通信時，必然會遇到路由（即兩節點間可能有多條路徑）選擇問題。
傳輸層
傳輸層（Transport Layer）是OSI模型的第4層。因此該層是通信子網和資源子網的接口和橋樑，起到承上啓下的作用。該層的主要任務是：向用戶提供可靠的端到端的差錯和流量控制，保證報文的正確傳輸。傳輸層的作用是向高層屏蔽下層數據通信的細節，即向用戶透明地傳送報文。該層常見的協議：TCP/IP中的TCP協議和UDP協議。傳輸層提供會話層和網絡層之間的傳輸服務，這種服務從會話層獲得數據，並在必要時，對數據進行分割。然後，傳輸層將數據傳遞到網絡層，並確保數據能正確無誤地傳送到網絡層。因此，傳輸層負責提供兩節點之間數據的可靠傳送，當兩節點的聯繫確定之後，傳輸層則負責監督工作。綜上，傳輸層的主要功能如下：監控服務質量。
會話層
會話層（Session Layer）是OSI模型的第5層，是用戶應用程序和網絡之間的接口，主要任務是：向兩個實體的表示層提供建立和使用連接的方法。將不同實體之間的表示層 的連接稱爲會話。因此會話層的任務就是組織和協調兩個會話進程之間的通信，並對數據交換進行管理。 用戶可以按照半雙工、單工和全雙工的方式建立會話。當建立會話時，用戶必須提供他們想要連接的遠程地址。而這些地址與MAC（介質訪問控制子層）地址或網絡層的邏輯地址不同，它們是爲用戶專門設計的，更便於用戶記憶。
表示層
表示層（Presentation Layer）是OSI模型的第六層，它對來自應用層的命令和數據進行解釋，對各種語法賦予相應的含義，並按照一定的格式傳送給會話層。其主要功能是“處理用戶信息的表示問題，如編碼、數據格式轉換和加密解密”等。
應用層
應用層（Application Layer）是OSI參考模型的最高層，它是計算機用戶，以及各種應用程序和網絡之間的接口，其功能是直接向用戶提供服務，完成用戶希望在網絡上完成的各種工作。它在其他6層工作的基礎上，負責完成網絡中應用程序與網絡操作系統之間的聯繫，建立與結束使用者之間的聯繫，並完成網絡用戶提出的各種網絡服務及 應用所需的監督、管理和服務等各種協議。此外，該層還負責協調各個應用程序間的工作。