交换机的基本功能：1． 像集线器一样，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。2． 像中继器、集线器和网桥那样，当它转发帧时，交换机会重新产生一个不失真的方形电信号。3． 像网桥那样，交换机在每个端口上都使用相同的转发或过滤逻辑。4． 像网桥那样，交换机将局域网分为多个冲突域，每个冲突域都是有独立的宽带，因此大大提高了局域网的带宽。5． 除了具有网桥、集线器和中继器的功能以外，其交换机还提供了更先进的功能，如虚拟局域网（VLAN）和更高的性能。
二层交换机的工作原理可以推知以下三点：1) 由于交换机对多数端口的数据进行同时交换，这就要求具有很宽的交换总线带宽，如果二层交换机有N个端口，每个端口的带宽是M，交换机总线带宽超过N×M，那么这交换机就可以实现线速交换2) 学习端口连接的机器的MAC地址，写入地址表，地址表的大小（一般两种表示方式：一为BEFFER RAM，一为MAC表项数值），地址表大小影响交换机的接入容量3) 还有一个就是二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC芯片，因此转发速度可以做到非常快。由于各个厂家采用ASIC不同，直接影响产品性能。
三层交换机的工作过程，如果目的IP地址显示不是同一网段的，那么A要实现和B的通讯，在流缓存条目中没有对应MAC地址条目，就将一个正常数据包发送向一个缺省网关，这个缺省网关一般在操作系统中已经设好，这个缺省网关的IP对应第三层路由模块，所以对于不是同一子网的数据，先在MAC表中放的是缺省网关的MAC地址（由源主机A完成）；然后就由三层模块接收到此数据包，查询路由表以确定到达B的路由，将构造一个新的帧头，其中以缺省网关的MAC地址为源MAC地址，以主机B的MAC地址为目的MAC地址。通过一定的识别触发机制，确立主机A与B的MAC地址及转发端口的对应关系，并记录进流缓存条目表，以后的A到B的数据（三层交换机要确认是由A到B而不是到C的数据，还要读取帧中的IP地址。），就直接交由二层交换模块完成。这就通常所说的一次路由多次转发。
肉眼可见的是交换机有很多端口，这些端口是通过MAC地址，也就是网卡的硬件地址来识别，从而达到数据交换的功能；交换机的工作原理很像理想化的交通，各个岔路口的（交换机的端口）的车辆（数据）都有自己的专门车道，每辆车都有自己的目的地（MAC地址），所以主干道的交通不会堵塞（交换机的特点：无阻塞的交换数据）。
以上信息由专业从事路由器交换机的安徽振维于2024/5/5 7:50:05发布
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