网络交换机的概述
　　
　　随着电子技术的飞速发展，计算机及其应用日益普及，计算机网络也迅速发展起来。凡是将地理位置不同，具备独立功能的多台计算机、终端及其附属设备，用通信设备和线路连接起来，并配以相应的网络软件实现计算机通信信息网的资源共享与数据通信，都称为计算机通信网。
　　
　　当网络规模扩大时，单纯靠延长网线已变得不现实。并且对于不同的局域网，要实现互相之间的数据传送，共享网络的资源，需要有专门的连接设备实现网络扩展。同时，网络中站点的增加，地理范围的扩大，业务量的增长，促使网络互联迅速向前发展。
　　
　　网络互联的高速发展，导致网络交换技术的出现，网络交换机也随之应运而生。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。网络交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制。
　　
　　随着交换技术的发展，交换机由原来工作在OSI承M的第二层，发展到现在有可以工作在第四层的交换机出现，所以根据工作的协议层交换机可分第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机。由于第四层交换机交换技术尚未真正成熟且价格昂贵，第四层交换机在实际应用中目前还较少见。
　　
　　网络交换机的性能
　　
　　网络交换机是一种连接网络分段的网络设备。从技术角度看，网络交换机运行在 OSI 模型的第2层（数据链路层）。网络交换机源于电子集线器（HUB），其中 HUB 是为星型网络提供的一种中心结点设备。在共享 HUB 中，所有星型网络连接都接收同一个广播帧。交换机类似于集线器，它也支持单个广播域，但不同的是交换机上的每个端口同时也是它自己的冲突域（Collision Domain）。通常情况下，交换机比集线器更加智能化，网络交换机能监测到所接收的数据包，并能判断出该数据包的源和目的地设备，从而实现正确的转发过程。网络交换机只对连接设备传送信息，其目的是保存带宽，并提供比 HUB 更好的相关性能。
　　
　　交换机中流量监控过程较为复杂，这是因为每个端口在数据传输之前都处于分离状态，即便相连，也只是在发送和接收端口相连接时。目前有两种主要方法支持交换环境下网络管理器对网络流量的监控：
　　
　　端口镜像（Port Mirroring） ― 交换机向网络监控连接发送一组网络数据包；
　　
　　SMON ― RFC 2613中规定的“交换机监控”是一种用来控制设施如“端口镜像”的协议。
　　
　　另外还有些方法，在无需交换机的协作下，支持网络中另一台计算机上的“Snooping”行为，如伪 ARP MAC 扩散行为。
　　
　　LAN 网络中最通用的网络交换机有 Ethernet 交换机。WAN 网络中通用的有 ATM 交换机、帧中继及10 Gigabit Ethernet 交换机。对于高终端 WAN 交换机，通常包含一台（软）路由器，以支持网络层（第3层）数据包处理。
　　
　　网络交换机的分类
　　
　　从广义上来看，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。
　　
　　按照现在复杂的网络构成方式， 网络交换机被划分为接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机。
　　
　　从传输介质和传输速度上看，局域网交换机可以分为以太网交 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多种，这些交换机分别适用于以太网、快 速以太网、FDDI、ATM 和令牌环网等环境。
　　
　　从规模应用上又有企业级交换机、 部门级交换机和工作组交换 机等。各厂商划分的尺度并不完全一致，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，也可以是固定配置式， 而工作组级交换机则一般为固定配置式， 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。
　　
　　网络交换机的选择
　　
　　通过应用技术的比较，可以看出，二层交换机主要用在小型局域网中，机器数量在二、三十台以下，这样的网络环境下，广播包影响不大，二层交换机的快速交换功能、多个接入端口和低廉价格为小型网络用户提供了很完善的解决方案。在这种小型网络中根本没必要引入路由功能从而增加管理的难度和费用，所以没有必要使用路由器或三层交换机。
　　
　　三层交换机是为IP设计的，接口类型简单，拥有很强二层包处理能力，所以适用于大型局域网，为了减小广播风暴的危害，必须把大型局域网按功能或地域等因素划成一个一个的小局域网，也就是把机器分为一个一个的小网段，这样会导致不同网段之间存在大量的互访，单纯使用二层交换机没办法实现网间的互访，而单纯使用路由器则由于端口数量有限，路由速度较慢，而限制了网络的规模和访问速度，所以这种环境下由二层交换技术和路由技术有机结合而成的三层交换机就最为适合。
　　
　　路由器端口类型多，支持的三层协议多，路由能力强，所以适合于在大型网络之间的互连，一般大型网络的互连端口不多，互连设备的主要功能不在于在端口之间进行快速交换，而是要选择最佳路径进行负载分担，链路备份和最重要的与其它网络进行路由信息交换，所有这些都是路由完成的功能。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，揉合进去的路由功能也是为这目的服务的，所以它的路由功能没有同一档次的专业路由器强。在网络流量很大，但又要求响应速度很高的情况下，由三层交换机做网内的交换，由路由器专门负责网络的路由工作，这样就可以充分发挥不同设备的优势。