下面向大家仔細具體的講解下什么是交換機技術，總的來說交換機是一種基于MAC地址識別，能完成封裝轉發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡設備。交換機可以“學習”MAC地址。

上面我們講到，交換機最開始是為了解決集線器共享傳輸介質，端口帶寬過窄，容易產(chǎn)生廣播風暴而產(chǎn)生，最初的交換機是工作在OSI／RM開放體系結構中的第二層，所以也稱之為第二層交換機（這一點我們會在下篇介紹交換機的分類時繼續(xù)介紹）。

本節(jié)要介紹的是交換機與集線器之間到底有哪些區(qū)別，換句話說也就是交換機到底有哪些優(yōu)點，理解了它們之間的區(qū)別后就能正確理解當前局域網(wǎng)為什么廣泛使用交換機，而非集線器，也便于我們在日后的網(wǎng)絡設備選購中正確地選擇。

交換機與集線器的區(qū)別主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

（1）在OSI／RM中的工作層次不同

交換機技術和集線器在OSI／RM開放體系模型中對應的層次就不一樣，集線器是同時工作在第一層（物理層）和第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），而交換機至少是工作在第二層，更高級的交換機可以工作在第三層（網(wǎng)絡層）和第四層（傳輸層）。

（2）交換機的數(shù)據(jù)傳輸方式不同

集線器的數(shù)據(jù)傳輸方式是廣播（broadcast）方式，而交換機的數(shù)據(jù)傳輸是有目的的，數(shù)據(jù)只對目的節(jié)點發(fā)送，只是在自己的MAC地址表中找不到的情況下第一次使用廣播方式發(fā)送，然后因為交換機具有MAC地址學習功能。

第二次以后就不再是廣播發(fā)送了，又是有目的的發(fā)送。這樣的好處是數(shù)據(jù)傳輸效率提高，不會出現(xiàn)廣播風暴，在安全性方面也不會出現(xiàn)其它節(jié)點偵聽的現(xiàn)象。具體在前面已作分析，在此不再贅述。

（3）帶寬占用方式不同

在帶寬占用方面，集線器所有端口是共享集線器的總帶寬，而交換機的每個端口都具有自己的帶寬，這樣就交換機實際上每個端口的帶寬比集線器端口可用帶寬要高許多，也就決定了交換機的傳輸速度比集線器要快許多。

（4）傳輸模式不同

集線器只能采用半雙工方式進行傳輸?shù)?，因為集線器是共享傳輸介質的，這樣在上行通道上集線器一次只能傳輸一個任務，要么是接收數(shù)據(jù)，要么是發(fā)送數(shù)據(jù)。而交換機則不一樣。

它是采用全雙工方式來傳輸數(shù)據(jù)的，因此在同一時刻可以同時進行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，這不但令數(shù)據(jù)的傳輸速度大大加快，而且在整個系統(tǒng)的吞吐量方面交換機比集線器至少要快一倍以上，因為它可以接收和發(fā)送同時進行，實際上還遠不止一倍，因為端口帶寬一般來說交換機比集線器也要寬許多倍。

三、交換機的工作原理

交換機和集線器在外型上非常相似，而且都遵循IEEE802.3及其擴展標準，介質存取方式也均為CSMA／CD，但是它們之間在工作原理上還是有著根本的區(qū)別。簡單地說，由交換機構建的網(wǎng)絡稱之為交換式網(wǎng)絡。

每個端口都能獨享帶寬，所有端口都能夠同時進行通訊，并且能夠在全雙工模式下提供雙倍的傳輸速率。而集線器構建的網(wǎng)絡稱之為共享式網(wǎng)絡，在同一時刻只能有兩個端口（接收數(shù)據(jù)的端口和發(fā)送數(shù)據(jù)的端口）進行通訊，所有的端口分享固有的帶寬。下面簡單以圖示方式介紹如下。

要明白交換機的優(yōu)點我們首先就必須明白交換機的基本工作原理，而交換機的工作原理其實最根本的是要理解“共享”（Share）和“交換”（Switch）這兩個概念。集線器是采用共享方式進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹?t#

而我們在這里要講的交換機技術工作原理則是采用“交換”方式進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。我們可以把“共享”和“交換”理解成公路。“共享”方式就是來回車輛共用一個車道的單車道公路，而“交換”方式則是來回車輛各用一個車道的雙車道公路，“共享”和“交換”這兩種數(shù)據(jù)傳輸方式的示意圖分別如圖1左、右圖所示。

從我們平常生活中就可感覺到這兩種方式的不同之處，明顯可以感受到雙車道的交換方式的優(yōu)越性。因為雙車道來回的車輛可以在不同的車道上單獨行走，一般來說如果不出現(xiàn)意外的外是不可能出現(xiàn)大塞車現(xiàn)象（當然也有可能，那就車輛太多，速度太慢情況下）。

而單車道就象我們過單車道的橋一樣，來回的車輛每次只能允許一個方向的車輛經(jīng)過這個橋，這樣就很容易出現(xiàn)塞車現(xiàn)象。交換機進行數(shù)據(jù)交換的原理就是在這樣的背景下產(chǎn)生，它解決了集線器那種共享單車道容易出現(xiàn)“塞車”現(xiàn)象。

在交換機技術上把這種“獨享”道寬（網(wǎng)絡上稱之為“帶寬”）情況稱之為“交換”，這種網(wǎng)絡環(huán)境稱為“交換式網(wǎng)絡”，交換式網(wǎng)絡必須采用交換機（Switch）來實現(xiàn)。從圖1右圖可以知道交換式網(wǎng)絡可以是“全雙工”（FullDuplex）狀態(tài)。

即可以同時接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)流是雙向的。而集線器的“共享”方式的網(wǎng)絡就稱之為“共享式網(wǎng)絡”，共享式網(wǎng)絡采用集線器（集線器）作為網(wǎng)絡連接設備。顯然，共享網(wǎng)絡的效率非常低，在任一時刻只能有一個方向的數(shù)據(jù)流，即處于“半雙工”（HalfDuplex）模式，也稱為“單工”模式。