交换机工作于OSI参考模型的第二层，它通过MAC地址表对比的方法将网络“分段”。它有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵，所有的端口都挂接在这条背部总线上。交换机首先会根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射，并将其写入MAC地址表中。然后，它将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较，以决定由哪个端口进行转发。如果数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发。当某个接收端口回应后，交换机会学习新的MAC地址，并把它添加入内部MAC地址表中。
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。
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，并存放在交换机缓存中的MAC地址表中。如果接收到新的端口回应，它可以学习新的MAC地址并记录好。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。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。
交换机可以像网桥那样，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。交换机可以消除回路，当交换机包括一个冗余回路时，通过生成树协议避免回路的产生。交换机可以划分局域网，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。
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回答时间：2025-03-20 01:27
