交换机的定义：
网络节点上 话务承载 装置、交换级、控制和信令设备以及其他功能单元的集合体。
交换机能把用户线路、电信电路和其他要互连的功能单元根据 单个用户 的请求连接起来。
简单的说，交换机(英文:Switch，意为开关)是一种 用于电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。
交换（switching）是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。
广义的交换机（switch）
是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。
在计算机网络系统中，交换概念的提出改进了共享工作模式。
例如：之前的HUB集线器就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址
击鼓传花
当同一局域网内的
A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。
也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。
交换机工作原理
- 交换机 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，若目的MAC接受到广播后，完成MAC匹配 , 回应给交换机后，交换机 会记录此Mac地址，并把 它 和 对应端口 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2x10Mbps=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。
小结
交换机是一种基于MAC地址识别，能完成 封装 转发 数据包功能的网络设备。
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。
交换机的作用与功能
交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。
目前交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN（虚拟局域网:软件上形成的分层）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能。
- 学习：以太网交换机了解 每一端口相连设备的
MAC地址 ，并将 地址同相应的端口映射 起来 存放 在 交换机缓存中的MAC地址表中。 - 转发/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）。 - 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。 - 交换机除了能够连接同种类型的网络之外，还可以在 不同类型 的网络（如
以太网和快速以太网）之间起到互连作用。如今许多 交换机 都能够提供支持
快速以太网或FDDI等的 高速连接端口，用于连接网络中的 其它交换机 或者为 带宽占用量大 的 关键服务器 提供 附加带宽。
一般来说， 交换机 的 每个端口都用来连接一个独立的网段，但是有时为了提供更快的接入速度，我们可以把一些重要的网络计算机直接连接到交换机的端口上。
这样，网络的 关键服务器 和 重要用户 就拥有更快的接入速度，支持更大的信息流量。
基本功能：
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 除了具有
网桥、集线器和中继器的功能以外，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。
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