交换机位于数据链路层设备 ，主要用于实现局域网（LAN）内部的数据转发与连接。
功能： 转发、学习、隔离、安全
1. 转发数据帧：交换机基于目标MAC地址的查找表，将接收到的数据帧转发到目标设备所在的端口上，从而实现数据的快速、准确传输。交换机能够同时处理多个数据流，实现全双工通信。
2. 广播和组播：除了将数据帧转发到目标设备，交换机还能够将数据帧广播到所有其他端口上，使得局域网内的所有设备都能接收到广播信息。此外，交换机还能够支持组播（Multicast）传输，将数据帧同时转发给属于特定组的设备。
3. 自动学习MAC地址：交换机能够通过监听数据帧的源MAC地址，自动学习到每个设备的MAC地址，并将其存储在MAC地址表中。这样，在后续的数据转发过程中，交换机可以根据该表进行快速查找，找到目标设备所对应的端口。
4. 网络分割与隔离：通过在交换机上划分虚拟局域网（VLAN），可以将不同的设备划分到不同的逻辑网络中，实现网络的分割与隔离。这样可以提高网络的安全性和管理灵活性。
5. 网络监测与流量控制：交换机能够监测网络中的数据流量，并根据需要进行流量控制，以避免网络拥堵和性能下降。一些高级交换机还支持Quality of Service（QoS）功能，可以根据不同类型的数据流量对其进行优先级排序和处理。
6. 冗余与容错：为了提高网络的可靠性，一些交换机支持冗余组网结构，通过多个交换机之间建立冗余链路，实现数据的容错和备份。当某个链路或设备出现故障时，可以自动切换到备份链路或设备上，确保网络的连通性。
7. 安全性与访问控制：交换机可以支持访问控制列表（ACL）和端口安全等功能，用于限制特定设备的访问权限，保护网络的安全。此外，一些高级交换机还支持AAA（Authentication, Authorization, Accounting）功能，用于实现用户身份验证、授权和计费等。
与路由器的比较
交换机（Switch）是一种用于在局域网内转发数据包的设备。它通过学习和过滤数据包的源MAC地址和目标MAC地址来实现数据包的转发。交换机通常用于构建局域网，它可以在局域网内部连接多个设备，并根据MAC地址将数据包直接从源设备转发到目标设备，以提高数据传输效率。
而路由器（Router）是一种用于连接不同网络并进行数据包转发的设备。路由器通过学习和过滤数据包的源IP地址和目标IP地址来实现数据包的转发。它可以连接多个局域网或者广域网，并根据IP地址来决定数据包的转发路径。路由器还能够执行网络地址转换（NAT）等功能，实现不同网络之间的通信。
交换机和路由器通常在网络中协同工作，互相配合完成数据传输和路由功能。在一个网络中，交换机负责在局域网内部转发数据包，而路由器则负责在不同网络之间转发数据包。当数据包需要跨越不同网络进行传输时，交换机将数据包发送给路由器，由路由器根据目标IP地址决定下一跳的路径，然后转发给相应的网络。
所以交换机和路由器在构建计算机网络中扮演着不同的角色。交换机用于内部局域网内部的数据包转发，而路由器用于连接不同网络和进行网络间的数据包转发。它们的协同工作可以实现一个稳定、高效和安全的网络架构。
