一、交换机的定义

交换机（Switch）意为“开关”，是一种用于电（光）信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。

举个例子，大学宿舍里拉了一根电信宽带网线，宿舍有6个人，每个人都有一个宽带账号，都想上网，怎么让一根网线变成6根网线呢？这时候就可以用交换机来解决问题，交换机提供了大量可供线缆连接的端口，这样可以采用星型拓扑布线。

网线传输的是电信号，光纤传输的是光信号，交换机除了有RJ45口，还有接入光纤的SC口，并且连接到交换机内的PC机可以进行相互通信，组成局域网。

二、交换机的工作过程

每个端口成功连接时，交换机通过将MAC地址和端口对应，形成一张MAC表。在后面的接收发送数据时，发往该MAC地址的数据包将只从对应的端口发出。

终端设备成功连接交换机端口后，终端设备的物理地址/硬件地址（Mac地址），会和接入的端口形成对应的关系，并记录在MAC表内。数据包中含有Mac地址信息，传输数据包时交换机可以根据包内的地址，将数据包从对应的端口发送出去。

三、交换机的三大功能

（1）学习

交换机将连接设备的Mac地址与端口对应起来，存入Mac表中。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。

（2）转发/过滤

根据Mac地址发送到对应端口即为发送，不发送到其他端口即为过滤。当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。

（3）消除回路

当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。