3.网桥（Bridge）
网桥是在数据链路层上实现不同的互连设备，在数据链路层以上采用相同的协议，可以用来连接相同体系结构的网络系统。网桥的功能在延长网络跨度上类似于中继器，然而它还能提供智能化连接服务，即根据帧的终点地址处于哪一网段来进行转发和滤除。网桥以接收、存储、地址过滤和转发的方式实现网络之间的通信。它还可以分割两个网络之间的广播通信量，在不同类型的介质电缆间发送数据，网桥能将数据从一个电缆系统转发到另一个电缆系统上的指定地址。网桥的工作是读网络数据包的目的地址，确定该地址是否在源站同一网络电缆段上，如果不存在，网桥就要顺序地将数据包发送给另一段电缆。例如网桥可以读令牌环网数据帧的站地址，以确定信息目的地址，但是网桥不能读数据帧内的TCP/IP地址。
当多段电缆通过网桥连接时可以有三种结构连接方式：级连网桥拓扑结构、主干网桥拓扑结构、星形拓扑结构。所有网桥都是在数据链路层提供连接服务，网桥是为各种局域网存储转发数据而设计的，它对末端节点用户是透明的，末端节点在其报文通过网桥时，并不知道网桥的存在。网桥有内桥和外桥两种，内桥由文件服务器兼任，外桥是专门的一台微机来做两个网络的连接。设备外桥可以是专用的，也可以是非专用的。专用外桥不能作为工作站使用，它只能用来建立两个网络之间的连接，管理网络之间的通信。非专用外桥既起网桥的作用，又能作为工作站使用。
网桥最常见的是互连两个局域网。
两个局域网LAN1与LAN2通过网桥互连，LAN1中的PC1如果想与同一局域网的节点PC2通信时，网桥可以接收到发送帧，但网桥在地址过滤后，认为不需要转发而将该帧丢弃。如果PC1要与LAN2中PC4通信，PC1发送的帧被网桥接收到，网桥在进行地址过滤后，识别出该帧应发送到LAN2，此时网桥将通过与LAN2的网络接口向LAN2转发该帧，处于LAN2中的PC4将能接收到LAN1中的PC1发送的帧。这表明，如果LAN1与LAN2上各有一对用户在本网段同时进行通信，是可以实现的。因此网桥起到了隔离作用，可以看出，网桥在一定条件下具有增加带宽的作用。
使用网桥进行互连克服了物理限制，这意味着构成LAN的数据站总数和网段数很容易扩充。
网桥纳入存储和转发功能可使其适应于连接使用不同MAC协议的两个LAN，因而构成一个不同LAN混连在一起的混合网络环境。但是由于网桥不提供流控功能，因此在流量较大时有可能使其过载，从而造成帧的丢失。
4.路由器（Router）
路由器是在网络层上实现互连，属于网络层的一种互连设备。网络层、数据链路层、物理层可以执行不同的协议。但数据链路层以上的高层要采用相同的协议，协议的转换由路由器完成，从而消除了网络层协议之间的差别。路由器分本地路由器和远程路由器。本地路由器是用来连接网络传输介质的，如光纤、同轴电缆、双绞线；远程路由器是来连接远程传输介质的，并要求相应的设备，如电话线要配置调制解调器，无线要配置无线接收机和发射机。路由器可以有效地将多个局域网的广播通信量相互隔离开来，每一个局域网都是独立的子网。它适合于连接复杂的大型网络，路由器的互连能力强，可以执行复杂的路由选择算法，处理的信息量比网桥多，但处理速度比网桥慢。
1)路由器的工作原理与作用
路由器具有判断网络地址和选择最合理路径的功能。它能在多网络互连环境中建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接子网，路由器只接受源站或其他路由器的信息。
路由器在网络层实现网络互连，类似于交换机和网桥的工作方式。路由器是按照逻辑上而不是物理上划分的网络来设计的。一个IP路由器把网络分成各种子网，只有指定IP地址的信息流才能够在网络段之间通过，这种智能转发与过滤往往以网络速度为代价。
局域网LAN1的PC1的网络层生成了一个或多个分组，这些分组带有源IP地址和目的IP地址。如果局域网1中的PC1要向局域网3中的目的节点PC3发送数据，它只要将带有源IP地址与目的IP地址分组装配成帧发送出去。连接在局域网1的路由器接收到来自源节点PC1的帧后，路由器通过执行复杂的路由算法，检查其分组头，根据分组的目的IP地址去查路由表，确定该分组输出路径。
路由器确定该分组的目的节点在局域网2后，它会将该分组发送到目的节点PC3所在的局域网2上。
目前，根据路由器内所采用的路由算法的不同，确定了三种较为重要的路由器标准。
(1)路由信息协议RIP（Routing Information Protocol）
这是最早推出的用于互连TCP/IP网络的路由器协议标准，目前已经被广泛使用并已成为基本的工业标准。但是该标准对网络中使用的数目上作了限制，同时还对从源站到目的站所发送的分组数目作了限制，这就妨碍了在大型企业中的应用。
(2)开放式最短路由优先OSPF（Open Shorter Path First）
该标准针对RIP的上述缺点作了较大改进，它既不限制在互连网中使用路由器的数目，也不限制在源站和目的站之间传送的分组数目，因而它可以用于大型企业中。尽管OSPF比较完善，但目前还没有完全取代RIP。
(3)中间——中间系统（Intermediate System——Intermediate System）这是由ISO提出的，是一个比较完善的标准，但目前也未被广泛使用。
2)多协议路由器（Multiprotocol Router）
如果互连的局域网高层采用了不同的协议，就要使用多协议路由器来连接。例如一种是TCP/IP协议，另一种是SPX/IPX 协议（NetWare的网络层与传输层协议分别是IPX与SPX），SPX/IPX协议与TCP/IP协议有很多的不同之处，因此分布在互连网中的TCP/IP主机只能通过TCP/IP路由器与其他互连网中的TCP/IP主机通信，但不能与同一个局域网中或其他局域网中的NetWare主机通信。对于NetWare主机也如此。这种结构的缺点就是互连网之间的通信受到路由器的限制。解决这个问题，主要有以下两个方案：
(1)使用不同协议的路由器。TCP/IP路由器与NetWare路由器分别在互连的局域网之间，建立了两个相互独立的通道。它们分别为各自主机IP和IPX分组完成路由选择与转发功能。很显然，这种采用多种路由器去适应多种协议的方法是不可行的。
(2)采用多协议路由器。多协议路由器具有处理多种不同协议分组的能力，例如它可以处理IP分组与IPX 分组，还具有对这两种类型分组的路由选择与分组转发的能力。多协议路由器同时要为不同类型的协议建立和维护不同的路由表。
5.网关（Gateway）
网关用于连接网络层之上执行不同协议的子网，从而形成异构型网络互连。例如一个NetWare Client节点要与SAN网中的一台主机通信。由于NetWare与SAN的高层网络协议是不同的，局域网中的NetWare Client不能直接访问SNA网中的大型机。如果二者要进行通信，就必须使用网关，它可以完成不同网络协议之间的转换。网关的作用是在NetWare节点产生的报文上加上控制信息，并且将它转换成SNA自己能够处理的格式。当SNA主机要向NetWare节点发送信息时，网关同样要完成SNA报文格式到NetWare报文格式的转换。
1)实现网络互连的层次
网关可以对不同的传输层、会话层、表示层、应用层协议进行翻译和变换，因此可以实现在不同层次上的互连。
(1)在应用层实现互连。目前已出现了许多应用层网关，但还尚未开发出工作在会话层和表示层的网关。应用层网关在本质上是一种所谓“两面神主机”，它执行两套或多套完整的协议。一个典型的例子是用于连接多个终端的终端控制器PAD。
(2)在运输层实现互连
在运输层实现互连的网关称作运输层网关。目前已开发了不少的运输层网关，而且还在继续推出新的产品。当两个网络采用不同协议的通信子网，并且它们的运输层也不兼容时，就要采用运输层网关来实现网络互连。例如当局域网与广域网互连时，就属于这种情况。此时网关具有将局域网运输层及其以下各层次的协议转换成广域网运输层及其以下各层次的协议，或相反的协议转换的功能。
(3)在网络层实现互连
在广域网与广域网之间互连时，广泛采用的方法是在网络层实现互连，这时的网关被称为网络层网关，它必须对每一个互连网络中网络层、数据链路层和物理层协议进行翻译和转换。
2)网关实现协议转换的方法
网关通过使用适当的硬件与软件，来实现不同网络协议之间的转换功能，主要有两种方法：
(1)直接将输入网络信息包的格式转换成输出网络信息包的格式。假如两个网络通过一个网关来互连的话，那么最简单的方法就是直接将输入网络信息包的格式转换成输出网络信息包的格式。一个双边网关能进行两种网络协议的转换，即由网络1到网络2或由网络2到网络1。同理，对于互连三个网络的网关要求能够进行6种协议的转换。依此类推，如果是互连n个网络，则要求能进行n（n－1）种转换，这就说明要编写n(n-1)种协议转换程序模块。互连的网络数越多，n越大，需要编写协议转换模块的工作量也就越大。同时，对网关的存储空间与处理能力的要求也就越高。
(2)将输入网络信息包的格式转换成一种统一的标准网间信息包的格式。与直接将输入网络信息包的格式转换成输出网络信息包的格式不同，我们可以制定一种统一的标准网间信息包格式。网关在输入端将输入网络信息包格式转换成标准网间信息包格式，在输出端再将标准网间信息包格式转换成输出网络信息包格式。由于这种标准网间信息包格式只在网关中使用，而不在互连的各网络内部使用，因此不需要互连的网络修改其内部协议。这种采用标准网间信息包格式网关要完成四种转换：网1→网间、网2→网间、网间→网1、网间→网2。当信息包从网1进入网间时，它将被转换成标准网间信息包格式（即网络间格式），在输出端网关再将它转换成网2的信息包格式，发送到网2。如果有n 种网络，那么将输入网络信息包的格式转换成输出网络信息包的格式。这种方法只需要编写2n个转换程序模块。与前一种方法相比，n越大，软件设计工作量减少得越多，优越性体现得越明显。
3)路由器、网桥与网关区别
可以看出，路由器在网络层提供连接服务，用路由器连接的网络可以使用在数据链路层和物理层不同的协议。路由器操作的层次比网桥高（路由器的功能对应于数据链路OSI模型中的网络层）是网桥功能的改进，提供的服务更为完善。路由器还可以读取数据包更复杂的网络寻址信息，或者增添一些信息数据，使数据包通过网络。因此路由器需要了解整个网络的状态，维持互连网络的拓扑，才可以进行最有效的路径选择。网关一般运行在OSI模型的高层，是网络层以上的互连设备的总称。因此，在整个互连设备中，网关的功能最强。从某种角度讲，网关应该称为设施而非设备。因为它可以在一台主机中或者一台计算机上实现网关所要求的协议转换功能。
6.调制解调器（Modem）
调制解调器（Modem）是调节器（Modulation）和解调器（Demodulation）的缩写，俗称“猫”。
是通过电话拨号接入Internet的必备的硬件设备。它既能起调制的作用，也能起解调的作用。
调制就是将数字信号转化为模拟信号，而解调就是将模拟信号转化为数字信号。通常计算机内部使用的是“数字信号”，即由0、1组成的一个个字符，这样的信号在电话系统中的模拟信号信道上传输必将会造成信号的失真，因此调制解调器在这里就起到了转换作用。它可以将数字信号调制到0～4kHZ话音信道上，以模拟的方式在电话线上传输，到了接收的一端，再通过Modem将模拟信号还原成数字信号。前一个过程就叫调制，后一个过程叫解调。
1)分类Modem根据外形分为内置和外置两种。
(1)内置Modem就是将“猫”做成一个扩展卡插到主板上，卡上有两个插座，一个是用来接电话机，有“Phone”标志或者相关意义的图标来标识，另一个插座用来接电话线，有“Line”标志或者相关意义的图标来标识。内置式调制解调器体积小，不能单独携带，其安装和设置都比较复杂，综合性能较差，但价格便宜。
(2)外置Modem就是放在计算机外部的“猫”。外置式调制解调器体积大，可以单独携带，能方便地与其他计算机连接使用。
