胡俊

很高兴为您解答。

我看了您那张图片是光纤交换机，我先介绍下交换机的原理，等会我把普通交换机和光纤交换机做个比较。

1、交换机的定义

交换机（switch）意为开关是一种用于电、光信号转发的网络设备。它可以分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，主要用在局域网连接终端设备。

2、交换机的特点

①主要工作在OSI模型的物理层、数据链路层

②提供以太网间的透明桥接和交换

③依据链路层的MAC地址，将以太网数据帧在端口间进行转发

3、交换机MAC地址表转发过程

mac地址表初始化

交换机启动时，MAC地址表中无表项。以上图中的交换机就是刚刚启动的时候的mac地址表，没有任何表项，当接入PC的时候，交换机开始进行学习mac地址，如下图：

4、说说交换机最重要功能Vlan

①vlan隔离广播

二层交换机使用VLAN隔离广播，用来减少广播域的范围。这样不同VLAN之间是无法进行通信的，这样既限制了广播域的范围，又保证了安全性。

②vlan优点

1）有效控制广播域范围

2）增加局域网的安全性

3）灵活构建虚拟工作组

③VLAN的划分方法

1）基于端口划分（用的最多，重点了解）

基于端口的vlan，就是將一个或者几个端口划分到一个VLAN，这个端口的电脑就属于该VLAN。

2）基于mac地址划分VLAN

其他的划分方式不介绍了。

5、光纤交换机的应用

光纤交换机和普通交换机比较最大的不同就是传输链路采用了光纤介质，光纤的传输快，抗干扰能力强。一般用在数据中心，作为服务器、存储的传输较多。

综上所述，交换机主要是用来连接局域网的终端设备，以及需要掌握交换机的一些常用的功能。欢迎转载、留言！一起学习！一起进步！

智能化弱电圈

我从事网络管理的工作。天天与交换机和路由器打交道。根据我的经验，尽量用大众听得懂的语言回答一下什么是交换机。

说起交换机先要知道什么是局域网。交换机是组成局域网的最重要的设备，然后了解交换机在局域网中的作用。

局域网

家庭的网络，办公室的网络都属于局域网。局域网的产生是为了共享。共享上互联网、共享软件，共享打印机，共享文件等等。

多台终端，包括手机、电脑、监控、打印机要组网，必须要交换机。交换机可以说就是一个信息交换中心，把终端需要的信息互相交换给对方。

常见的局域网结构有总线型、星型、环型。日常用的最多的就是星型了，以交换机为中心，构成的星型局域网。如下图所示，核心部件就是交换机。

交换机

交换机顾名思义就是交换数据。怎么交换数据呢？

交换机完成数据交换功能要经过以下几个步骤：

• 学习 学习MAC地址，从端口收到数据包后，交换机要学习数据报的原IP的MAC地址，并将它写到自己的MAC表中，MAC-端口相对应。

  
  

• 广播 转发一个数据包时，如果在MAC表中有该MAC地址，则直接从对应端口转发，否则向除接收端口外的所有端口广播该报文。（这就是为什么交换机组网尽量避免环路的原因）
  

• 交换 1.交换机在mac地址表中查找数据帧中的目标mac地址，如果找到就讲该数据帧发送到相应的端口，如果找不到就广播。2.如果交换机收到的报文中的源mac地址和目标mac地址一致的话，丢弃报文。3.交换机向入端口以外的所有端口发送广播。

• 老化 若交换机与某台主机长时间未通信，交换机就会把该主机的mac地址从mac地址表里删除掉，等下次通信时重新学习地址。一般设置为300s。

三层交换机

这里再说一下三层交换机。二层交换机是根据MAC地址交换数据的，用在局域网里，同一个网段。

三层交换机可以实现IP路由的功能，一般是直连路由。网关的所在地一般都是三层交换机。三层交换机可以通过设置Vlanif等，组件一个中型的网络。

三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现，而像路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能，由软件实现。三层交换技术就是二层交换技术+三层转发技术。传统交换技术是在OSI网络标准模型第二层——数据链路层进行操作的，而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发，既可实现网络路由功能，又可根据不同网络状况做到最优网络性能。

如有问题请在评论区留言讨论，若需更多帮助请私信关注。

Geek视界

交换机、路由器、防火墙几乎是现代局域网络都要使用的网络设备，其中，交换机负责连接网络设备（如交换机、路由器、防火墙、无线AP等）和终端设备（如计算机、服务器、摄像头、网络打印机等）；路由器实现局域网与局域网的互联，局域网与Internet的互联；而防火墙作为一个安全网络设备，作用于内部网络与内部网络之间，或者内部网络与Internet之间。总的来说，交换机负责连接设备，路由器负责连接网络，防火墙负责网络访问限制。

交换机连接图：

1.交换机的功能

交换机的功能是连接计算机、服务器、网络打印机、网络摄像头、IP电话等终端设备，并实现与其它交换机、无线接入点、路由器、网络防火墙等网络设备的互联，从而构建局域网络，实现所有设备之间的通信。

2.交换机的工作原理

交换机位于OSI参考模型中的第二层（数据链路层），交换机的工作依赖于对MAC地址的识别（所有的网络设备都有一个唯一的MAC地址，通常是由厂商直接烧录进网卡中）。

当交换机从其某个端口收到一个数据包时，先读取包头中的源MAC地址（即发送该数据包的设备网卡的MAC地址），将该MAC地址和端口对应起来添加到交换机内存里的地址表中；然后再读取包头中的目的MAC地址，对照内存里的地址表看该MAC地址与哪个端口对应，如果地址表中有该MAC地址的对应端口，则将该数据包直接复制到对应的端口上，如果没有找到，则将该数据帧作为一个广播帧发送到所有的端口，对应的MAC地址设备会自动接受该帧数据，同时，交换机将接受该帧数据的端口与这个目的MAC地址对应起来放入内存中的地址表中。

结语

不管是交换机，路由器还是防火墙，这些网络设备的功能实现都需要网络工程师预先对设备进行配置（比如VLAN虚拟网端口的划分，防火墙安全策略的配置，路由器默认网关的设定等），其实从某种层面来说，这些网络设备都是计算机，都有cpu和内存，都是通过cpu对机器语言的“翻译”来实现硬件功能的实现。

知更鸟科技馆

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交换机的功能和路由器不同，并不能提供内外网的上网功能：

• 从是否能够配置，可以分为傻瓜型交换机和智能交换机；
  

• 从交换机的工作模式上，可以分为二层交换机、三层以及四层交换机。
  

那么，究竟什么是交换机，交换机的功能以及使用场景分别是什么呢？

什么是交换机

这里以传统的二层交换机为例进行讲解，暂不讨论更高层次的交换机。

• 交换机工作在网络七层模型的数据链路层，用于转发数据帧，基于MAC地址表进行寻址；
  

• 主要用于连接用户终端设备，通过数据配置，可以优化局域网性能，进行数据的快速转发。

工作原理

1.寻址方式

路由器内部依靠IP地址表进行数据转发，交换机内部依靠MAC地址表进行数据转发。

• 首次，寻找局域网某台机器的MAC地址，以广播包进行转发，交换机中登记发送端MAC地址；
  

• 目标地址接收到该信息后，回复自身MAC地址，交换机对其MAC地址进行登记；
  

• 再次转发信息，交换机直接根据MAC地址表中记录的信息进行转发。
  

2.端口工作模式

• 支持单工、半双工、全双工三种工作模式，现在基本使用全双工模式；
  

• 支持数据直接转发、存储转发、碎片隔离等三种方式；
  

• POE交换机，端口还支持网线供电；
  

• 端口可以作为普通的数据端口，也可以当做主干端口使用。

3.优化设置

• 常见的配置有划分VLAN，通过不同的VLAN隔离广播域；
  

• 设置端口MAC地址绑定，仅允许固定的MAC地址设备接入到网络；
  

• 设置dhcp snooping，仅信任该端口的DHCP服务器，避免局域网私接宽带路由器。

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使用场景

• 一般交换机上端接入路由器设备，下端接入用户终端设备；
  

• 作为承上启下的连接设备，提供数据快速转发。
  

交换机是否还有其他更多的功能？

欢迎大家留言讨论，喜欢的点点关注。

极客谈科技

交换机到底是什么？简单看就是种工作在数据链路层的网络设备，能实现光电信号的转发，能为接入交换机的网络节点提供独享带宽。

交换机的一些特点

交换机的每个端口连接的网络段都是一个独立的冲突域。

交换机的转发工作是以帧头信息而进行的。

交换机所连接的设备仍然属于同一个广播域内。

交换机的工作原理

交换机存在MAC地址有映射关系，那么第二次就直接刷新MAC地址即可，然后从交换机的其它接口发送出去。反之，交换机从某个接口接受到数据祯。此时，交换机会根据该数据祯源MAC地址与接受到的这个数据祯做个映射，再记录到交换机的MAC地址表。

交换机的数据祯的转发，有单播、广播、组播、未知单播四种方式。交换机的作用，一是，交换机连接多个以太网的物理段且能隔离冲突域。二是，交换机能够对以太网祯进行高速且透明的交换与转发。

工业自动化小白

交换机简单可以理解为对一条网线扩展成为N条网线的功能，交换机机的作用就是对节点加以扩充。

以下所有说明力求为非专业人士解说，并没有专业术语，以打比方的理解方式来说。

交换机分为2层和3层：

2层交换机： 就是平常的把一条进线分成多条出线的功能，当然这里没有用专业术语；

3层交换机： 带有弱路由功能的交换机， 有部分路由器的功能。

路由器的功能：将局域网内非法IP地址转换成合法IP地址用来上网。 可以理解为逻辑上将一个节点扩展为多个节点。

交换机和路由器对比：

交换机物理上对节点进行扩展； 网卡端口很多

路由器逻辑上对网络进行扩展； 网卡端口一般有少数wan口和少数lan口；设备性能要求高；

路由器的几个lan口可以当交换机用。

楚疯666

传统的交换机和路由器的区分主要是二层和三层的区分，现在的交换机和路由器的界限已经很模糊了，三层交换机也都有路由器的特性，可以三层转发，建路由表。

本质上交换机和路由器的区别可以概括为，交换求快，路由求短。

交换机二层转发可以查mac表来直接通过交换芯片硬件转发，完全不需要经过cpu。

一些高端的路由器也可以通过硬件ip转发，但是路由的目的主要还是通过路由协议来建立路由表选取最短的转发路径来进行转发。

交换机可以已更低的价格来获取更大的转发速度，在一些内部网络使用交换机更为合适。例如园区网，数据中心，企业网，校园网等

冰封灬飞飞

交换机，最早是为了实现多个电话的相互通讯的机器。在网络中顾名思义就是给多个计算机交换数据的一台特定计算机，在网络专业术语里也叫多端口网桥。桥嘛，让数据从河这边去那边哦。它们沟通是通过公司内部的一张短号通讯录（mac地址表）。而路由器本质上也是交换机，只是第三层交换，就像一个快递员到公司收发个快递，先到邮政编码表（路由表）里去找是不是北京市010的，不是的话看是哪个编码，是不是广州020？是就发出去广东，假如京广线修路，那就走京九铁路，只要有收件人地址一样会送走，至于到了广州人在不在家签收就是另外一回事。

Outman28232205463

这是个复杂的问题。路由跟交换不是一回事。路由器的数据交换功能稍微差点。也就是岔路口跟门卫的区别吧。路由器就是门卫。交换机就是岔路口的路牌。能不能进门卫说了算。

逆光的少年

比如，你家两层楼，现在只有一个路由器，那么网络是无法满足全覆盖的，那么这个时候，你就需要买交换机，把路由器的与交换机相连，把网络分到二楼去，这样你不管是接有限路由还是无线路由都可以，两层楼都可以全覆盖。

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