五、原理
工作在数据链路层，交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵 。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在，广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中 。使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照MAC地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机 。通过交换机的过滤和转发，可以有效的减少冲突域，但它不能划分网络层广播，即广播域 。交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输 。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用 。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接 。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于
2×10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps 。总之，交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据帧功能的网络设备 。交换机可以“学习”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 。
六、交换机与路由器的区别
传统交换机从网桥发展而来，属于OSI第二层即数据链路层设备 。它根据MAC地址寻址，通过站表选择路由，站表的建立和维护由交换机自动进行 。路由器属于OSI第三层即网络层设备，它根据IP地址进行寻址，通过路由表路由协议产生 。交换机最大的好处是快速，由于交换机只须识别帧中MAC地址，直接根据MAC地址产生选择转发端口算法简单，便于ASIC实现，因此转发速度极高 。
但交换机的工作机制也带来一些问题 。
1．回路：根据交换机地址学习和站表建立算法，交换机之间不允许存在回路 。一旦存在回路，必须启动生成树算法，阻塞掉产生回路的端口 。而路由器的路由协议没有这个问题，路由器之间可以有多条通路来平衡负载，提高可靠性 。
2．负载集中：交换机之间只能有一条通路，使得信息集中在一条通信链路上，不能进行动态分配，以平衡负载 。而路由器的路由协议算法可以避免这一点，OSPF路由协议算法不但能产生多条路由，而且能为不同的网络应用选择各自不同的最佳路由 。
3．广播控制：交换机只能缩小冲突域，而不能缩小广播域 。整个交换式网络就是一个大的广播域，广播报文散到整个交换式网络 。而路由器可以隔离广播域，广播报文不能通过路由器继续进行广播 。
4．子网划分：交换机只能识别MAC地址 。MAC地址是物理地址，而且采用平坦的地址结构，因此不能根据MAC地址来划分子网 。而路由器识别IP地址，IP地址由网络管理员分配，是逻辑地址且IP地址具有层次结构，被划分成网络号和主机号，可以非常方便地用于划分子网，路由器的主要功能就是用于连接不同的网络 。
5．保密问题：虽说交换机也可以根据帧的源MAC地址、目的MAC地址和其他帧中内容对帧实施过滤，但路由器根据报文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等内容对报文实施过滤，更加直观方便 。
七、交换机与集线器的区别
1．从OSI体系结构来看，集线器属于第一层物理层设备，而交换机属于OSI的第二层数据链路层设备 。也就是说集线器只是对数据的传输起到同步、放大和整形的作用，对于数据传输中的短帧=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 。
推荐阅读
- 网线和网线插座接法制作过程图解 t568a面板怎么接线
- 直通网线 VS 交叉网线 交叉网线和直通网线的区别
- 家用网线和常用网线制作方法 非屏蔽双绞线的制作全过程
- 详谈高效清理C盘的方法 怎样清理c盘空间不影响系统
- 围护桩和工程桩的区别
- 黄花菜和木耳过期了还能吃吗
- 已和镭射光线一同发送什么意思
- 串口和并口的不同之处 并口和串口的区别
- 详谈电脑设置定时开机小技巧 电脑定时开机怎么设置win7
- 比较APE与FLAC两种无损音频格式 ape格式和flac有什么区别