工業交換機定義：

交換機英文名稱為Switch，也稱為交換式集線器，交換機是構建網絡平臺的“基石”，又稱網絡開關它是一種基于MAC地址(網卡的硬件標志)識別，能夠在通信系統中完成信息交換功能的設備。其工作原理可以簡單地描述為“存儲轉發”四個字。因為交換機支持“全雙工”模式，所以B在接收A發送數據的同時，還可以向A或其他的計算機發送數據。如果在MAC地址中沒有B的地址信息，那么交換機可以通過“MAC地址學習”功能將連接到自身的B計算機MAC地址記住，形成一個節點與MAC地址的對應表。

交換機的類型

交換機類型的了解是交換機的基本知識，必須掌握。

交換機有多種分類方式：

從網絡覆蓋范圍劃分交換機可以分為以下兩類：廣域網交換機和局域網交換機

   根據傳輸介質和傳輸速度分：以太網交換機、快速以太網交換機、千兆以太網交換機、10千兆以太網交換機、ATM交換機、FDDI交換機和令牌環交換機。

   根據交換機端口結構劃分固定端口的交換機和模塊化交換機。

  根據工作協議層劃分第二層交換機、第三層交換機和第四層交換機

   根據是否支持網管功能劃分網管型交換機和非網管理型交換機

交換機的應用

作為局域網的主要連接設備，交換機成為應用普及快的網絡設備之一。隨著交換技術的不斷發展，交換機的價格急劇下降，交換機的普及度進一步增加。

如果你的以太網絡上擁有大量的用戶、繁忙的應用程序和各式各樣的服務器，而且你還未對網絡結構做出任何調整，那么整個網絡的性能可能會非常低。解決方法之一是在以太網上添加一個100Mbps/1000Mbps的交換機。

如果網絡的利用率超過了40％，并且碰撞率大于10％，交換機可以幫你解決一點問題。帶有100Mbps快速以太網的交換機可以全雙工方式運行，可以建立起的200Mbps連接。

不僅不同網絡環境下交換機的作用各不相同，在同一網絡環境下添加新的交換機和增加現有交換機的交換端口對網絡的影響也不盡相同。充分了解和掌握網絡的流量模式是能否發揮交換機作用的一個非常重要的因素。因為使用交換機的目的就是盡可能的減少和過濾網絡中的數據流量，所以如果網絡中的某臺交換機由于安裝位置設置不當，幾乎需要轉發接收到的所有數據包的話，交換機就無法發揮其優化網絡性能的作用，反而降低了數據的傳輸速度，增加了網絡延遲。

除安裝位置之外，如果在那些負載較小，信息量較低的網絡中也盲目添加交換機的話，同樣也可能起到負面影響。受數據包的處理時間、交換機的緩沖區大小以及需要重新生成新數據包等因素的影響，在這種情況下使用簡單的HUB要比交換機更為理想。因此，我們不能一概認為交換機就比HUB有優勢，尤其當用戶的網絡并不擁擠，尚有很大的可利用空間時，使用HUB更能夠充分利用網絡的現有資源。

交換機的交換方式

交換機有3種交換方式：

1． 直通式（Cut Through）

它在輸入端口檢測到一個數據包時，檢查該包的包頭，獲取包的目的地址，啟動內部的動態查找表轉換成相應的輸出端口，在輸入與輸出交叉處接通，把數據包直通到相應的端口，實現交換功能。由于不需要存儲，延遲非常小、交換非常快，這是它的優點。它的缺點是，因為數據包內容并沒有被以太網交換機保存下來，所以無法檢查所傳送的數據包是否有誤，不能提供錯誤檢測能力。由于沒有緩存，不能將具有不同速率的輸入/輸出端口直接接通，而且容易丟包。

2．存儲轉發（Store ＆ Forward）

存儲轉發方式是計算機網絡領域應用為廣泛的方式。它把輸入端口的數據包先存儲起來，然后進行CRC（循環冗余碼校驗）檢查，在對錯誤包處理后才取出數據包的目的地址，通過查找表轉換成輸出端口送出包。正因如此，交換機存儲轉發方式在數據處理時延時大，這是它的不足，但是它可以對進入交換機的數據包進行錯誤檢測，有效地改善網絡性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口間的轉換，保持高速端口與低速端口間的協同工作。

3．碎片隔離（Fragment Free）

這是介于前兩者之間的一種解決方案。交換機檢查數據包的長度是否夠64個字節，如果小于64字節，說明是假包，則丟棄該包；如果大于64字節，則發送該包。這種方式也不提供數據校驗。它的數據處理速度比存儲轉發方式快，但比直通式慢。