先来一览互连设备的总结表
然后来逐个消灭。
1 中继器（RP Repeater）—— 物理层
中继器有两个端口，将一个端口输入的数据从另一个端口发送出去，不对数据进行检错纠错处理。
信号在线路上进行传输会存在损耗，信号功率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将造成信号失真，从而会导致接收错误。因此中继器的主要功能是完成物理线路的连接，对衰减的信号进行放大，保持与原数据相同。
使用中继器连接起来的几个网段仍是一个局域网。
由于，中继器只有一个对外接口，即只能建立一对一的通信。为了能实现“一对多”通信，于是诞生了——集线器。
2 集线器（Hub）—— 物理层
比特串进入集线器的一个端口，会被集线器依次转发到其他所有端口。
广播会产生冲突，而Hub具有碰撞检测功能，有碰撞基本上就是避让，一个人说完了，另一个人再说，所以效率低。
集线器不能分割冲突域，所有集线器端口都属于同一个冲突域。
当A向B发送数据时，BCD都会收到数据。为了实现A向B发送数据时，只有B能收到数据。为了让广播通信仅作用在一个局部，于是诞生了——网桥。
3 网桥（Bridge）—— 数据链路层
网桥可隔离冲突域，网桥连接的每个局域网都是一个独立的冲突域，这样A发给BCD的数据就不会再广播到EFGH了。
由于网桥只有两个端口。当A和G通信的时候，B和F就没法通信——一个桥上多个通信将产生冲突。为了能够实现多对多的通信，于是诞生了—— 交换机。
4 交换机（Switch）—— 数据链路层
在交换机中，A和G通信的同时，B和F也可以通信——因为它们分别占用不同的端口。这样，交换机渐渐替代了Hub，成为组建局域网的重要设备。
以太网协议，依靠MAC地址发送数据。理论上，单单依靠MAC地址，上海的网卡就可以找到洛杉矶的网卡了，技术上是可以实现的。
但是，这样做有一个重大的缺点。以太网采用广播方式发送数据包，所有成员人手一"包"，不仅效率低，而且局限在发送者所在的子网络。也就是说，如果两台计算机不在同一个子网络，广播是传不过去的。这种设计是合理的，否则互联网上每一台计算机都会收到所有包，那会引起灾难。
互联网是无数子网络共同组成的一个巨型网络，很像想象上海和洛杉矶的电脑会在同一个子网络，这几乎是不可能的。
（来源于阮一峰的博文）
因此，必须找到一种方法，能够区分哪些MAC地址属于同一个子网络，哪些不是。如果是同一个子网络，就采用广播方式发送，否则就采用"路由"方式发送。（"路由"的意思，就是指如何向不同的子网络分发数据包）遗憾的是，MAC地址本身无法做到这一点。它只与厂商有关，与所处网络无关。
这就导致了"网络层"的诞生。它的作用是引进一套新的地址，使得我们能够区分不同的计算机是否属于同一个子网络。这套地址就叫做"网络地址"，简称"网址"。
于是，"网络层"出现以后，每台计算机有了两种地址，一种是MAC地址，另一种是IP地址。两种地址之间没有任何联系，MAC地址是绑定在网卡上的，IP地址则是管理员分配的，它们只是随机组合在一起。
网络地址帮助我们确定计算机所在的子网络，MAC地址则将数据包送到该子网络中的目标网卡。因此，从逻辑上可以推断，必定是先处理网络地址，然后再处理MAC地址。
由于不可能在整个广域网上实现广播，因此需要一种硬件设备来进行路由选择，并对不同的子网络分发数据包。于是，诞生了—— 路由器。
5 路由器（Router） —— 网络层
异构网络模型
6 网关（Gateway）
6.1 什么是网关？
连接两个不同的网络的设备都可以叫网关设备；
网关的作用：实现两个网络之间进行通讯与控制
网关设备可以是交换机（三层及以上才能跨网络）、路由器、启用了路由协议的服务器等
网关地址：网关设备的IP地址。在可用的主机地址里选一个作为默认网关地址。
假设我们有两个网络：
网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192.168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0
网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0
要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。
如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机（如附图所示）。网络A向网络B转发数据包的过程。
只有设置好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。
默认网关
一台主机可以有多个网关。默认网关的意思是一台主机如果找不到可用的网关，就把数据包发给默认指定的网关，由这个网关来处理数据包。现在主机使用的网关，一般指的是默认网关。
7 疑点解答
（1）在一个互联网中，能否用一个很大的交换机switch来代替互联网中很多的路由器？
交换机可在单个网络中与若干计算机相连，并且可以将一台计算机发送过来的帧转发给另一台计算机。因此，交换机具有集线器转发帧的功能，且同一时间允许多台计算机发送数据。
路由器连接两个或多个同构或异构的网络，在网络之间转发分组。
如果是许多相同类型的网络互联在一起，用一个很大的交换机代替原来的一些路由器是可以的。如果互联的网络是易购网络，必须采用路由器来进行互联。