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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，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。使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照ip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。
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从广义上来看，网络交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信领域，提供通信用的基础平台。而局域网交换机则应用于局域网络，用于连接终端设备，如pc机及网络打印机等。从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、fddi交换机、atm交换机和令牌环交换机等。从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。各厂商划分的尺度并不是完全一致的，一般来讲，企业级交换机都是机架式，部门级交换机可以是机架式(插槽数较少)，也可以是固定配置式，而工作组级交换机为固定配置式(功能较为简单)。另一方面，从应用的规模来看，作为骨干交换机时，支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机，支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机，而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。本文所介绍的交换机指的是局域网交换机。
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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物理网段(注：非ip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2×10mbps=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。总之，交换机是一种基于mac地址识别，能完成封装转发数据帧功能的网络设备。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。
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