Qual é a função de um roteador, um switch e um hub sobre uma rede de computadores?

Um hub permite a comunicação entre vários dispositivos de rede (impressoras, computadores, etc) em uma rede. Os hubs estão obsoletos há muitos anos porque quando um dispositivo na rede fala, o hub permite que todos os outros dispositivos da rede o ouçam. Isto torna-se um problema quando dois dispositivos tentam falar ao mesmo tempo. Quando isso acontece, cria o que é chamado de colisão. Então ambos os dispositivos esperam uma quantidade definida de tempo e retransmitem. Isto faz com que as redes baseadas em hubs tenham um desempenho muito ruim comparado com as redes comutadas.

Switches são similares aos hubs, pois permitem que os dispositivos em uma rede falem um com o outro, mas os switches usam o endereço do hardware dos dispositivos para determinar para onde enviar a transmissão. Se o computador A está enviando dados apenas para o computador B, então quando o computador A transmite, o switch olha para a parte da camada 2 do quadro Ethernet (o quadro Ethernet é o que é transmitido de um dispositivo para outro, ele contém informações de endereço, bem como o sinal de dados transmitidos também conhecido como carga útil), ele vê o "para endereço MAC" que é um endereço de hardware "queimado" em todos os dispositivos de rede, procura esse endereço na tabela de endereços MAC do MAC e envia a transmissão para a porta que corresponde a esse endereço MAC e apenas B recebe esses dados.

Para mais informações sobre frames Ethernet: Quadros e pacotes Ethernet: qual é a diferença?

Both switches e hubs são dispositivos conhecidos da camada 2.

Roteadores são dispositivos da camada 3 que roteiam dados entre diferentes redes ou sub-redes. Eles usam endereços IP para comunicar que existem no pacote. Se você tem uma rede em 192.168.0.0/24 e outra em 10.0.0.0/8, você precisaria de um roteador para se comunicar entre eles. Entretanto, dispositivos dentro do 192.168.0.0/24 podem se comunicar uns com os outros usando apenas um switch ou hub. Qualquer rede que tenha acesso à Internet utilizaria um roteador para chegar à Internet. Muitas vezes um roteador residencial teria um switch e um ponto de acesso sem fio embutido.

A resposta a esta pergunta poderia abranger vários livros. Eu tentei quebrá-la mantendo-a breve, sem saltar por cima de partes importantes. Espero ter conseguido passar o básico. Por favor, desculpe-me por digitar isto no meu telefone.