交换机内拥有一条具有很高带宽的背部总线和内部交换矩阵，所有的端口都通过这条总线连接在一起，除了这条总线外，交换机和计算机一样都有内存，内存里存储所有连接设备的物理（MAC）地址表项，然后通过控制电路来进行数据处理。在数据交换过程中，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的物理地址表项，确定目的MAC的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，然后通过内部交换矩阵直接将数据包迅速传送到目的结点，而不是传输到所有结点，目的物理地址若不存在才广播到其他所有的端口。这种方式一方面效率高，不会浪费网络资源，只对目的地址发送数据，一般来说不易产生网络堵塞；另一个方面数据传输的安全性也得到了提高，因为它不是对所有结点都同时发送，所以发送数据时其他结点很难侦听到所发送的信息。
交换机的另一个重要特点就是不是所有端口都共享带宽，而是每一端口都独享交换机的一部分总带宽，这样在速率上对于每个端口来说有了根本的保障。同时使用交换机也可以把网络“分段”，通过不同的策略，可以只允许必要的网络流量通过交换机，这将在后面介绍。通过交换机的过滤和转发，可以有效地隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免共享冲突。这样交换机就可以在同一时刻进行多个结点对之间的数据传输，每一结点都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有固定的一部分带宽，无须同其他设备竞争使用。
由于交换技术的发展，目前交换机的基本功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制等，一些高档交换机还具备了一些新的功能，如对虚拟局域网的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有路由和防火墙的功能。(www.xing528.com)
交换机的基本用途和集线器一样，都是直观上构建网络的设备，但除了能够像集线器一样连接同种类型的网络之外，还可以在不同类型的网络（如以太网和快速以太网）之间起到互连作用。目前许多交换机都能够提供支持快速以太网等的高速连接端口，用于连接网络中的其他交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。
总之，交换机是一种基于物理地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机对于因第一次发送到目的地址不成功的数据包会再次对所有结点同时发送，企图找到这个目的物理地址，找到后就会把这个地址重新加入到自己的物理地址列表中，这样下次再发送到这个结点时就不会发错。交换机的这种功能就称之为“物理地址学习”功能。
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