一、网桥
网桥工作在OSI模型中的第二层，即链路层。完成数据帧（frame）的转发，主要目的是在连接的网络间提供透明的通信。网桥的转发是依据数据帧中的源地址和目的地址判断一个帧是否应转发和转发到哪个端口。帧中的地址称为“MAC”地址或“硬件” 地址，一般就是网卡所带的地址。
-----------------数据链路层，依据数据帧中的MAC地址转发
网桥的作用是把两个或多个网络互连起来，提供透明的通信。网络上的设备看不到网桥的存在，设备之间的通信就如同在一个网上一样方便。由于网桥是在数据帧上进行转发的，因此只能连接相同或相似的网络（相同或相似结构的数据帧），如以太网之间、以太网与令牌环（token ring）之间的互连，对于不同类型的网络（数据帧结构不 同），如以太网与X.25之间，网桥就无能为力了。
--------------------只能连接相似或相同的网络
缺点：
但网桥互连也带来了不少问题：一个是广播风暴，网桥不阻挡网络中广播消息，当网络的规模较大时（几个网桥，多个以太网段），有可能引起广播风暴（broadcasting storm），导致整个网络全被广播信息充满，直至完全瘫痪。
-------------------易形成广播风暴
第二个问题是，当与外部网络互连时，网桥会把内部和外部网络合二为一，成为一个网，双方都自动向对方完全开放自己的网络资源。这种互连方式在与外部网络互连时显然是难以接受的。问题的主要根源是网桥只是最大限度地把网络沟通，而不管传送的信息是什么。
------------------完全公开化
二、路由器
路由器工作在OSI模型中的第三层，即网络层。路由器利用网络层定义的“逻辑” 上的网络地址（即IP地址）来区别不同的网络，实现网络的互连和隔离，保持各个网络 的独立性。路由器不转发广播消息，而把广播消息限制在各自的网络内部。发送到其他 网络的数据先被送到路由器，再由路由器转发出去。
----------------------网络层，依据ip地址来区分不同的网络，隔离广播
IP路由器只转发IP分组，把其余的部分挡在网内（包括广播），从而保持各个网络 具有相对的独立性，这样可以组成具有许多网络（子网）互连的大型的网络。由于是在 网络层的互连，路由器可方便地连接不同类型的网络，只要网络层运行的是IP协议，通 过路由器就可互连起来。
------------------------保持子网的独立性、连接不同类型的网络
网络中的设备用它们的网络地址（TCP／IP网络中为IP地址）互相通信。IP地址是 与硬件地址无关的“逻辑”地址。路由器只根据IP地址来转发数据。IP地址的结构有两 部分，一部分定义网络号，另一部分定义网络内的主机号。目前，在Internet网络中采 用子网掩码来确定IP地址中网络地址和主机地址。子网掩码与IP地址一样也是32bit， 并且两者是一一对应的，并规定，子网掩码中数字为“1”所对应的IP地址中的部分为 网络号，为“0”所对应的则为主机号。网络号和主机号合起来，才构成一个完整的IP 地址。同一个网络中的主机IP地址，其网络号必须是相同的，这个网络称为IP子网。
---------------------------ip地址结构，路由器只根据ip地址转发数据包
通信只能在具有相同网络号的IP地址之间进行，要与其它IP子网的主机进行通信， 则必须经过同一网络上的某个路由器或网关（gateway）出去。不同网络号的IP地址不 能直接通信，即使它们接在一起，也不能通信。
------------------通信只能在同一网段的ip地址进行，不同网段要用路由器和网关
路由器有多个端口，用于连接多个IP子网。每个端口的IP地址的网络号要求与所连 接的IP子网的网络号相同。不同的端口为不同的网络号，对应不同的IP子网，这样才能 使各子网中的主机通过自己子网的IP地址把要求出去的IP分组送到路由器上。
-------------------路由器多个端口，每个端口通过这个端口的网卡连接子网
三、路由器原理
当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时，它将直接把IP分 组送到网络上，对方就能收到。而要送给不同IP子网上的主机时，它要选择一个能到达 目的子网上的路由器，把IP分组送给该路由器，由路由器负责把IP分组送到目的地。如 果没有找到这样的路由器，主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关（default gateway）”的路由器上。“缺省网关”是每台主机上的一个配置参数，它是接在同一 个网络上的某个路由器端口的IP地址。
--------------------------主机查看是否在同一网段，如果不是交给路由或缺省网关
路由器转发IP分组时，只根据IP分组目的IP地址的网络号部分，选择合适的端口， 把IP分组送出去。同主机一样，路由器也要判定端口所接的是否是目的子网，如果是， 就直接把分组通过端口送到网络上，否则，也要选择下一个路由器来传送分组。路由器 也有它的缺省网关，用来传送不知道往哪儿送的IP分组。这样，通过路由器把知道如何 传送的IP分组正确转发出去，不知道的IP分组送给“缺省网关”路由器，这样一级级地 传送，IP分组最终将送到目的地，送不到目的地的IP分组则被网络丢弃了。
---------------------------路由器查看是否连接着所需子网，如果没有-->缺省网关
目前TCP／IP网络，全部是通过路由器互连起来的，Internet就是成千上万个IP子 网通过路由器互连起来的国际性网络。这种网络称为以路由器为基础的网络（router based network），形成了以路由器为节点的“网间网”。在“网间网”中，路由器不 仅负责对IP分组的转发，还要负责与别的路由器进行联络，共同确定“网间网”的路由 选择和维护路由表。
路由动作包括两项基本内容：寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径，由 路由选择算法来实现。由于涉及到不同的路由选择协议和路由选择算法，要相对复杂一 些。为了判定最佳路径，路由选择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表，其中路 由信息依赖于所用的路由选择算法而不尽相同。路由选择算法将收集到的不同信息填入 路由表中，根据路由表可将目的网络与下一站（nexthop）的关系告诉路由器。路由器 间互通信息进行路由更新，更新维护路由表使之正确反映网络的拓扑变化，并由路由器 根据量度来决定最佳路径。这就是路由选择协议（routing protocol），例如路由信息 协议（RIP）、开放式最短路径优先协议（OSPF）和边界网关协议（BGP）等。
-------------寻径和转发，路由选择算法，路由表
转发即沿寻径好的最佳路径传送信息分组。路由器首先在路由表中查找，判明是否 知道如何将分组发送到下一个站点（路由器或主机），如果路由器不知道如何发送分组 ，通常将该分组丢弃；否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点，如果目 的网络直接与路由器相连，路由器就把分组直接送到相应的端口上。这就是路由转发协 议（routed protocol）。
路由转发协议和路由选择协议是相互配合又相互独立的概念，前者使用后者维护的 路由表，同时后者要利用前者提供的功能来发布路由协议数据分组。下文中提到的路由 协议，除非特别说明，都是指路由选择协议，这也是普遍的习惯。
--------------路由转发协议和路由选择协议
3 路由协议
典型的路由选择方式有两种：静态路由和动态路由。
静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由 不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映，一般用于网络规模不大、拓 扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中，静态路 由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准。
-----------------静态路由特点
动态路由是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更 新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。如果路由更新信息表明发生了网 络变化，路由选择软件就会重新计算路由，并发出新的路由更新信息。这些信息通过各 个网络，引起各路由器重新启动其路由算法，并更新各自的路由表以动态地反映网络拓 扑变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。当然，各种动态路由协议 会不同程度地占用网络带宽和CPU资源。
------------------动态路由特点
静态路由和动态路由有各自的特点和适用范围，因此在网络中动态路由通常作为静 态路由的补充。当一个分组在路由器中进行寻径时，路由器首先查找静态路由，如果查 到则根据相应的静态路由转发分组；否则再查找动态路由。
-------------------二者的比较
根据是否在一个自治域内部使用，动态路由协议分为内部网关协议（IGP）和外部 网关协议（EGP）。这里的自治域指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络。自 治域内部采用的路由选择协议称为内部网关协议，常用的有RIP、OSPF；外部网关协议 主要用于多个自治域之间的路由选择，常用的是BGP和BGP-4。下面分别进行简要介绍：
------------------路由选择协议的分类
RIP路由协议
RIP协议最初是为Xerox网络系统的Xerox parc通用协议而设计的，是Internet中常 用的路由协议。RIP采用距离向量算法，即路由器根据距离选择路由，所以也称为距离 向量协议。路由器收集所有可到达目的地的不同路径，并且保存有关到达每个目的地的 最少站点数的路径信息，除到达目的地的最佳路径外，任何其它信息均予以丢弃。同时 路由器也把所收集的路由信息用RIP协议通知相邻的其它路由器。这样，正确的路由信 息逐渐扩散到了全网。
--------------------RIP，距离向量协议，到达目的网络的最少节点
RIP使用非常广泛，它简单、可靠，便于配置。但是RIP只适用于小型的同构网络， 因为它允许的最大站点数为15，任何超过15个站点的目的地均被标记为不可达。而且 RIP每隔30s一次的路由信息广播也是造成网络的广播风暴的重要原因之一。
------------------RIP优缺点，适合小型网络
OSPF路由协议
80年代中期，RIP已不能适应大规模异构网络的互连，0SPF随之产生。它是网间工 程任务组织（IETF）的内部网关协议工作组为IP网络而开发的一种路由协议。
0SPF是一种基于链路状态的路由协议，需要每个路由器向其同一管理域的所有其它 路由器发送链路状态广播信息。在OSPF的链路状态广播中包括所有接口信息、所有的量 度和其它一些变量。利用0SPF的路由器首先必须收集有关的链路状态信息，并根据一定 的算法计算出到每个节点的最短路径。而基于距离向量的路由协议仅向其邻接路由器发 送有关路由更新信息。
与RIP不同，OSPF将一个自治域再划分为区，相应地即有两种类型的路由选择方式 ：当源和目的地在同一区时，采用区内路由选择；当源和目的地在不同区时，则采用区 间路由选择。这就大大减少了网络开销，并增加了网络的稳定性。当一个区内的路由器 出了故障时并不影响自治域内其它区路由器的正常工作，这也给网络的管理、维护带来 方便。 BGP和BGP-4路由协议
BGP是为TCP／IP互联网设计的外部网关协议，用于多个自治域之间。它既不是基于 纯粹的链路状态算法，也不是基于纯粹的距离向量算法。它的主要功能是与其它自治域 的BGP交换网络可达信息。各个自治域可以运行不同的内部网关协议。BGP更新信息包括 网络号／自治域路径的成对信息。自治域路径包括到达某个特定网络须经过的自治域串 ，这些更新信息通过TCP传送出去，以保证传输的可靠性。
链路状态算法和距离向量算法的区别
链路状态算法（也称最短路径算法）发送路由信息到互联网上所有的结点，然而对 于每个路由器，仅发送它的路由表中描述了其自身链路状态的那一部分。距离向量算法 （也称为Bellman-Ford算法）则要求每个路由器发送其路由表全部或部分信息，但仅发 送到邻近结点上。从本质上来说，链路状态算法将少量更新信息发送至网络各处，而距 离向量算法发送大量更新信息至邻接路由器。
由于链路状态算法收敛更快，因此它在一定程度上比距离向量算法更不易产生路由 循环。但另一方面，链路状态算法要求比距离向量算法有更强的CPU能力和更多的内存 空间，因此链路状态算法将会在实现时显得更昂贵一些。除了这些区别，两种算法在大 多数环境下都能很好地运行
注：
为了便于在网络间传送报文，路由器总是先按照预定的规则把较大的数据分解成适当大小的数据包，再将这些数据包分别通过相同或不同路径发送出去。当这些数据包按先后秩序到达目的地后，再把分解的数据包按照一定顺序包装成原有的报文形式。
具体化路由器的工作原理：
（1）工作站A将工作站B的地址120.0.5连同数据信息以数据帧的形式发送给路由器1。 （2）路由器1收到工作站A的数据帧后，先从报头中取出地址120.0.5，并根据路径表计算出发往工作站B的最佳路径：R1->->R5->B；并将数据帧发往路由器2。 （3）路由器2重复路由器1的工作，并将数据帧转发给路由器5。 （4）路由器5同样取出目的地址，发现120.0.5就在该路由器所连接的网段上，于是将该数据帧直接交给工作站B。 （5）工作站B收到工作站A的数据帧，一次通信过程宣告结束。