一、交換機的定義

交換機（Switch）意為“開關”，是一種用於電（光）信號轉發的網絡設備。它可以為接入交換機的任意兩個網絡節點提供獨享的電信號通路。最常見的交換機是以太網交換機。其他常見的還有電話語音交換機、光纖交換機等。

舉個例子，大學宿捨裏拉了一根電信寬帶網線，宿捨有6個人，每個人都有一個寬帶賬號，都想上網，怎麽讓一根網線變成6根網線呢？這時候就可以用交換機來解決問題，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。

網線傳輸的是電信號，光纖傳輸的是光信號，交換機除了有RJ45口，還有接入光纖的SC口，併且連接到交換機內的PC機可以進行相互通信，組成局域網。

二、交換機的工作過程

每個端口成功連接時，交換機通過將MAC地址和端口對應，形成一張MAC錶。在後面的接收發送數據時，發往該MAC地址的數據包將只從對應的端口發出。

終端設備成功連接交換機端口後，終端設備的物理地址/硬件地址（Mac地址），會和接入的端口形成對應的關繫，併記錄在MAC錶內。數據包中含有Mac地址信息，傳輸數據包時交換機可以根據包內的地址，將數據包從對應的端口發送出去。

三、交換機的三大功能

（1）學習

交換機將連接設備的Mac地址與端口對應起來，存入Mac錶中。交換機可以“學習”MAC地址，併把其存放在內部地址錶中，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。

（2）轉發/過濾

根據Mac地址發送到對應端口即為發送，不發送到其他端口即為過濾。當一個數據幀的目的地址在MAC地址錶中有映射時，它被轉發到連接目的節點的端口而不是所有端口（如該數據幀為廣播/組播幀則轉發至所有端口）。

（3）消除回路

當交換機包括一個冗余回路時，以太網交換機通過生成樹協議避免回路的產生，同時允許存在後備路徑。