从以上两种集线器端口扩展方式（“堆叠”与“级联”）可以看出堆叠方式实现起来比较困难，投资较大，而且集线器间的距离也受到很大限制。而级联方式相对来说实现起来比较容易，投资也较便宜，在距离上也是有很大余地的，可以达到单段双绞线网段的最大距离100m，实现起来比较灵活。
集线器间的级联除了能够增加集线器的端口数量外，还有一个重要作用就是延伸局域网络的范围（其实，同时也扩展了集线器的端口数）。对于10Base-T网络而言，非屏蔽双绞线所能允许的最长传输距离为100m，也就是说，网络范围为以集线器为中心的100m范围，这对于一个较大型的网络来说肯定是远远不够的。这时当计算机与集线器的距离超过100m时，就可以通过在线路的中间加一个集线器的方法来实现距离的扩展，只需要计算机到集线器以及集线器到集线器的距离均小于100m就可以解决上述问题。
4.3.4交换机
1．交换的概念
交换（Switching）是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的交换机（Switch）就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。
交换机是一种基于MAC（介质访问控制）地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以识别MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。
2．交换机分类
从传输介质和传输速度上看，交换机可以分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。
从规模应用上看，局域网交换机可以分为企业级交换机、部门级交换机和工作组级交换机3类，其中企业级交换机一般都是插槽数较少、功能较多、性能较高的机架式交换机，部门级交换机既有机架式也有固定配置式，而工作组级交换机则是功能较为简单的固定配置式交换机。
还有一种广泛采用的普通分类法，即桌面型交换机（Desktop Switch）、组型交换机（Workgroup Switch）和校园网交换机（Campus Switch）3类。
3．交换机的功能
交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制等。目前交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN（虚拟局域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能。交换机除了能够连接同种类型的网络之外，还可以在不同类型的网络（如以太网和快速以太网）之间起到互连作用。如今许多交换机都能够提供支持快速以太网或FDDI等的高速连接端口，用于连接网络中的其他交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。
4．交换机和集线器的区别
交换机、集线器是当今局域网络的重要连接设备。从外观上看，它们没有多大区别，都是带有多个端口的长方形盒状体。
交换机和集线器的主要区别有如下4个方面：
（1）集线器只是对数据的传输起到同步、放大和整形的作用，对数据传输中的短帧、碎片等无法进行有效的处理，不能保证数据传输的完整性和正确性；而交换机不但可以对数据的传输做到同步、放大和整形，而且可以过滤短帧、碎片等。
（2）利用集线器连接的局域网叫共享式局域网，利用交换机连接的局域网叫交换式局域网。
共享式以太网存在的主要问题是所有用户共享带宽，每个用户的实际可用带宽随网络用户数的增加而递减。这是因为当信息繁忙时，多个用户都可能同进“争用”一个信道，而一个通道在某一时刻只允许一个用户占用，所以大量的经常处于监测等待状态，致使信号在传送时产生抖动、停滞或失真，严重影响了网络的性能。
交换式以太网中，交换机供给每个用户专用的信息通道，除非两个源端口企图将信息同时发往同一目的端口，否则各个源端口与各自的目的端口之间可同时进行通信而不发生冲突。
（3）集线器的工作机理是广播（Broadcast），无论从哪一个端口接收到什么类型的信包，都以广播的形式将信包发送给其余的所有端口，由连接在这些端口上的网卡（NIC）判断处理这些信息，符合的留下处理，否则丢弃掉，这样很容易产生广播风暴，当网络较大时网络性能会受到很大的影响。从它的工作状态看，HUB的执行效率比较低（将信包发送到了所有端口），安全性差（所有的网卡都能接收到，只是非目的地网卡丢弃了信包）。而且一次只能处理一个信包，在多个端口同时出现信包的时候就出现碰撞，信包按照串行进行处理，不适合用于较大的网络主干中。
交换机的工作就完全不同，它通过分析Ethernet包的包头信息（其中包含了原MAC地址、目标MAC地址、信息长度等），取得目标MAC地址后，查找交换机中存储的地址对照表（MAC地址对应的端口），确认具有此MAC地址的网卡连接在哪个端口上，然后仅将信包送到对应端口，有效地抑制广播风暴的产生。
这就是Switch 同HUB最大的不同点。而Switch内部转发信包的背板带宽也远大于端口带宽，因此信包处于并行状态，效率较高，可以满足大型网络环境对大量数据并行处理的要求。
（4）集线器不管有多少个端口，所有端口都共享一条带宽，在同一时刻只能有一个端口传送数据，其他端口只能等待，同时集线器只能工作在半双工模式下；而对于交换机而言，每个端口都有一条独占的带宽，这样在速率上对于每个端口来说有了根本的保障。当两个端口工作时并不影响其他端口的工作，同时交换机不但可以工作在半双工模式下而且可以工作在全双工模式下。
交换机是在集线器基础上开发的网络连接设备，拥有着更好更强大的功能和优点，而且还有着很高的性价比，更适应当今网络的需求。通过以上分析，交换机比集线器具有明显优势。
普通交换机的安装连接方法和集线器类似，这里不再重复。对于可网管交换机一般需要专业技术人员进行VLAN划分等管理操作。
4.3.5路由器
路由器是一种多端口的网络设备，它能够连接多个不同网段或网络，并能将不同网络或网段之间的数据信息进行传输，从而构成一个更大的网络，路由器主要用于异种网络互联或多个子网互联。
1．路由器的主要功能
路由器可以在网络间截获发送到远程网段的报文，起转发的作用；选择最合理的路由引导通信；为了便于在网络间传送报文，按照预定的规则把大的数据包分解成较小的数据包，到达目的地后再把分解的数据包封装成原有形式；多协议的路由器可以连接使用不同通信协议的网络段，作为不同通信协议网段通信连接的平台。
路由器像其他网络设备一样，也存在它的优缺点。它的优点主要是适用于大规模的网络，复杂的网络拓扑结构，负载共享和最优路径，能更好地处理多媒体，安全性高，隔离不需要的通信量，节省局域网的带宽，减少主机负担等。它的缺点主要是不支持非路由协议、安装复杂、价格高等。
2．路由器的工作原理
路由器是用来连接多个逻辑上分开的网络，在这里的网络指的是能够代表一个单独的网络或者一个子网。路由器在选择路由的过程中可以判断网络地址和选择路径。经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。为了进行选择路径的操作，它需要保存各种传输路径的相关数据——路由表（Routing Table）。该路由表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路由表可以由系统管理员固定设置好，也可以由系统动态修改；可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。
