簡介
是一種基於MAC地址識別，能完成封裝轉發數據幀功能的網絡設備，工作在數據鏈路層。
基本功能
1.像集線器一樣，交換機提供了大量可供線纜連接的端口，這樣可以採用星型拓撲佈線。
2.像中繼器、集線器和網橋那樣，當它轉發幀時，交換機會重新產生一個不失真的方形電信號。
3.像網橋那樣，交換機在每個端口上都使用相同的轉發或過濾邏輯。
4.像網橋那樣，交換機將局域網分爲多個衝突域，每個衝突域都是有獨立的寬帶，因此大大提高了局域網的帶寬。
5.除了具有網橋、集線器和中繼器的功能以外，交換機還提供了更先進的功能，如虛擬局域網（VLAN）和更高的性能。
原理
交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內部交換矩陣。交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數據包以後，處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC（網卡的硬件地址）的NIC（網卡）掛接在哪個端口上，通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的端口，目的MAC若不存在，廣播到所有的端口，接收端口迴應後交換機會“學習”新的地址，並把它添加入內部MAC地址表中。使用交換機也可以把網絡“分段”，通過對照MAC地址表，交換機只允許必要的網絡流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉發，可以有效的減少衝突域，但它不能劃分網絡層廣播，即廣播域。交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數據傳輸。每一端口都可視爲獨立的網段，連接在其上的網絡設備獨自享有全部的帶寬，無須同其他設備競爭使用。當節點A向節點D發送數據時，節點B可同時向節點C發送數據，而且這兩個傳輸都享有網絡的全部帶寬，都有着自己的虛擬連接。假使這裏使用的是10Mbps的以太網交換機，那麼該交換機這時的總流通量就等於2×10Mbps=20Mbps, 而使用10Mbps的共享式HUB時，一個HUB的總流通量也不會超出10Mbps。總之，交換機是一種基於MAC地址識別，能完成封裝轉發數據幀功能的網絡設備。交換機可以“學習”MAC地址，並把其存放在內部地址表中，通過在數據幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數據幀直接由源地址到達目的地址。
特點
1.學習
以太網交換機瞭解每一端口相連設備的MAC地址，並將地址同相應的端口映射起來存放在交換機緩存中的MAC地址表中。
2.轉發/過濾
當一個數據幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉發到連接目的節點的端口而不是所有端口（如該數據幀爲廣播/組播幀則轉發至所有端口）。
3.消除迴路
當交換機包括一個冗餘迴路時，以太網交換機通過生成樹協議避免迴路的產生，同時允許存在後備路徑。
傳輸模式
全雙工，半雙工，全雙工/半雙工自適應。
交換方式
直通式，存儲轉發，碎片隔離
交換技術
端口交換，幀交換，信元交換
二層交換機
二層交換機簡介
二層交換機屬數據鏈路層設備，可以識別數據包中的MAC地址信息，根據MAC地址進行轉發，並將這些MAC地址與對應的端口記錄在自己內部的一個地址表中。一般都含有專門用於處理數據包轉發的ASIC（Application specific Integrated Circuit， 專用集成電路）芯片，因此轉發速度可以做到非常快。由於各個廠家採用ASIC不同，直接影響產品性能。
具體的工作流程如下
1.當交換機從某個端口收到一個數據包，它先讀取包頭中的源MAC地址，這樣它就知道源MAC地址的機器是連在哪個端口上的；
2.再去讀取包頭中的目的MAC地址，並在地址表中查找相應的端口；
3.如表中有與這目的MAC地址對應的端口，把數據包直接複製到這端口上；
4.如表中找不到相應的端口則把數據包廣播到所有端口上，當目的機器對源機器迴應時，交換機又可以記錄這一目的MAC地址與哪個端口對應，在下次傳送數據時就不再需要對所有端口進行廣播了。不斷的循環這個過程，對於全網的MAC地址信息都可以學習到，二層交換機就是這樣建立和維護它自己的地址表。
