交换机的主要功能包括物理寻址、网络拓扑、错误检查、帧序列和流量控制 。该交换机还具有一些新的功能 ， 如VLAN(虚拟局域网)支持、链路汇聚支持，有些甚至具有防火墙的功能 。接下来，让我们通过非常科技的小编来进一步了解这种转换的目的 。
学习:以太网交换机知道连接到每个端口的设备的MAC地址，将该地址与相应的端口进行映射 ， 并将其存储在交换机缓存中的MAC地址表中 。
转发/过滤:当一个数据帧的目的地址映射在MAC地址表中时，转发到该目的节点连接的端口 ， 而不是所有端口(如果该数据帧是广播/组播帧，则转发到所有端口) 。
消除环路:当交换机包含冗余环路时，以太网交换机通过生成树协议避免环路，同时允许备份路径 。
交换机不仅可以连接同一类型的网络 ， 还可以互连不同类型的网络，如以太网和快速以太网 。现在很多交换机都可以提供支持快速以太网或者FDDI的高速连接端口 ， 可以用来连接网络中的其他交换机，或者为带宽消耗大的关键服务器提供额外的带宽 。
一般来说，交换机的每个端口都是用来连接一个独立的网段的，但是有时候，为了提供更快的访问速度，我们可以将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的访问速度更快，支持更大的信息流 。
最后，简单总结一下交换机的基本功能:
1.像集线器一样，交换机为电缆连接提供了大量端口，因此可以采用星型拓扑布线 。
2.像中继器、集线器和网桥一样 ， 当它转发帧时，交换机将重新生成一个不失真的方波电信号 。
3.像网桥一样，交换机在每个端口上使用相同的转发或过滤逻辑 。
4.交换机就像一座桥，把局域网分成几个冲突域 ， 每个冲突域都有自己的宽带，从而大大增加了局域网的带宽 。
5.除了网桥、集线器和中继器的功能，交换机还提供了更高级的功能，如虚拟局域网(VLAN)和更高的性能 。
由网桥发展而来的传统交换机，属于OSI的第二层，即数据链路层设备 。它根据MAC地址，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的第三层，即网络层设备，根据IP地址寻址，由路由表路由协议生成 。交换机最大的优点是速度快 。由于交换机只需要识别帧中的MAC地址，根据MAC地址直接选择转发端口，算法简单，易于ASIC实现 ， 因此转发速度极高 。但是开关的工作机制也带来了一些问题 。
1.环路:根据交换机地址学习和站表建立的算法，交换机之间不存在环路 。一旦出现环路，就必须启动生成树算法来阻塞产生环路的端口 。而路由器的路由协议不存在这个问题 。路由器之间可以有多条路径来平衡负载和提高可靠性 。
2.负载集中:交换机之间只能有一条信道，使信息集中在一条通信链路上，不能动态分配以平衡负载 。路由器的路由协议算法可以避免这一点 。OSPF路由协议算法不仅可以生成多条路由 ， 还可以为不同的网络应用选择不同的最佳路由 。
3.广播控制:交换机只能缩小冲突域，不能缩小广播域 。整个交换网络是一个大的广播域，广播消息分散在整个交换网络中 。但是路由器可以隔离广播域，广播消息无法通过路由器继续广播 。
4.子网划分:交换机只能识别MAC地址 。MAC地址是物理地址 ， 它采用的是平面地址结构，所以不能根据MAC地址划分子网 。路由器识别由网络管理员分配的IP地址 。IP地址是逻辑地址，具有分层结构 。分为网络号和主机号 ， 用来划分子网非常方便 。路由器的主要功能是连接不同的网络 。
5.保密性:虽然交换机也可以根据帧中的源MAC地址、目的MAC地址等内容对帧进行过滤，但是路由器根据源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址对报文进行过滤，更加直观方便 。
人工交换机
电信号交换的历史应该追溯到电话的早期 。电话发明的时候，只有一根足够长的电线，加上末端的两部电话，就可以让相距遥远的两个人进行语音对话 。
随着电话的增加，我们不可能在每两部电话之间连接一条线，以便使每个有电话的人都能相互交流 。于是人们建立了一个电话局，每个电话用户都把一根电线接到电话局的一个大电路板上 。A想和B通话，就让电话局的接线员和B接通，接线员用一根线 ， 一端插进A和电路板相连的孔里 ， 另一端插进B的孔里，这就是“接通”，相当于给A和B临时拉了一根电话线，然后双方就可以通话了 。当通话结束时，话务员把线拔掉 ， 这叫“断线” 。整个过程是“手动交换”，实际上是一个“合上开关”和“打开开关”的过程 。所以把“交换”翻译成“开关”在技术上更容易理解 。
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