交换机的定义
局域网交换机具有许多端口，每一个端口有自己的专用带宽，并且可以连接不同的网段。交换机各个端口之间的通讯是同时的、并行的，这就大大提高了信息吞吐量。为了进一步提高性能，每一个端口还可以只连接一个装备。
为了实现交换机之间的互连或与高级服务器的连接，局域网交换机一般具有一个或几个高速端口，如100MB以太网端口、FDDI端口或155MBATM端口，从而保证全部网络的传输性能。
交换机的特性
通过集线器同享局域网的用户不但是同享带宽，而且是竞争带宽。可能由于个别用户需要更多的带宽而致使其他用户的可用带宽相对减少，乃至被迫等待，因此也就耽误了通讯和信息处理。利用交换机的网络微分段技术，可以将一个大型的同享式局域网的用户分成许多独立的网段，减少竞争带宽的用户数量，增加每一个用户的可用带宽，从而减缓同享网络的拥堵状态。由于交换机可以将信息迅速而直接地送到目的地能大大提高速度和带宽，能保护用户之前在介质方面的投资，并提供良好的可扩大性，因此交换机不但是网桥的理想替换物，而且是集线器的理想替换物。
与网桥和集线器相比，交换机从下面几方面改进了性能：
(1)通过支持并行通讯，提高了交换机的信息吞吐量。
(2)将传统的一个大局域网上的用户分成若干工作组，每一个端口连接一台装备或连接一个工作组，有效地解决拥堵现像。这类方法人们称之为网络微分段(Micro一segmentation)技术。
(3)虚拟网(VirtuaILAN)技术的出现，给交换机的使用和管理带来了更大的灵活性。我们将在后面专门介绍虚拟网。
(4)端口密度可以与集线器相媲美,一般的网络系统都是有一个或几个服务器，而绝大部份都是普通的客户机。客户机都需要访问服务器，这样就致使服务器的通讯和事务处理能力成为全部网络性能好坏的关键。
交换机就主要从提高连接服务器的端口的速率和相应的帧缓冲区的大小，来提高全部网络的性能，从而满足用户的要求。一些高级的交换机还采取全双工技术进一步提高端口的带宽。之前的网络装备基本上都是采取半双工的工作方式，即当一台主机发送数据包的时候，它就不能接收数据包，当接收数据包的时候，就不能发送数据包。由于采取全双工技术，即主机在发送数据包的同时，还可以接收数据包，普通的10M端口就能够变成20M端口，普通的100M端口就能够变成200M端口，这样就进一步提高了信息吞吐量。
交换机的工作原理
传统的交换机本质上是具有流量控制能力的多端口网桥，即传统的(二层)交换机。把路由技术引入交换机，可以完成网络层路由选择，故称为三层交换，这是交换机的新进展。交换机(二层交换)的工作原理交换机和网桥一样，是工作在链路层的联网装备，它的各个端口都具有桥接功能，每一个端口可以连接一个LAN或一台高性能网站或服务器，能够通过自学习来了解每一个端口的装备连接情况。所有端口由专用途理器进行控制，并经过控制管理总线转发信息。
同时可以用专门的网管软件进行集中管理。除此以外，交换机为了提高数据交换的速度和效力，一般支持多种方式。
(1)存储转发：
所有常规网桥都使用这类方法。它们在将数据帧发柱其他端口之前，要把收到的帧完全存储在内部的存储器中，对其检验后再发往其他端口，这样其延时等于接收一个完全的数据帧的时间及处理时间的总和。如果级联很长时，会致使严重的性能问题，但这类方法可以过滤掉毛病的数据帧。
(2)切入法：
这类方法只检验数据帧的目标地址，这使得数据帧几近马上就能够传出去，从而大大下降延时。
其缺点是：毛病帧也会被传出去。毛病帧的几率较小的情况下，可以采取切入法以提高传输速度。而毛病帧的几率较大的情况下，可以采取存储转发法/以减少毛病帧的重传。
交换机的种类
交换机是数据链路层装备，它可将多个物理LAN网段连接到一个大型网络上，与网络类似交换机传输和溢出也是基于MAC地址的传输。由于交换机是用硬件实现的，因此，传输速度很快。传输数据包时，交换机要末使用存储转发交换方式，要末使用断通交换方式。目前有许多类型的交换机，其中包括ATM交换机，LAN交换机和不同类型的WAN交换机。
ATM交换机
ATM(AsynchronousTransferMode)交换机为工作组，企业网络中枢和其它众多领域提供了高速交换信息和可伸缩带宽的能力。ATM交换机支持语音，视频和文本数据利用，并可用来交换固定长度的信息单位(有时也称元素)。企业网络是通过ATM中枢链路连接多个LAN组成的。
局域网交换机
LAN交换机用于多LAN网段的相互连接，它在网络装备之间进行专用的无冲突的通讯，同时支持多个装备间的对话。LAN交换机主要是用于高速交换数据帧。通过LAN交换机将一个0Mbps以太网与一个100Mbps以太网互联。
