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交换机工作于OSI参考模型的第二层，即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时，万兆交换机，通过将MAC地址和端口对应，形成一张MAC表。使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照IP地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。在今后的通讯中，发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口，光纤交换机，而不是所有的端口。因此，交换机可用于划分数据链路层广播，即冲突域；但它不能划分网络层广播，即广播域。
什么情况下使用交换机我们先看一下这个简单的数据交换场景，如果有两台设备之间需要进行数据交换（通讯），我们只需要用一根网线，连接两台设备的网口；对设备的MAC地址进行设置以后，就能实现数据交换。但是如果有三台以上的设备呢？比如一台计算机、一台打印机、一个摄像头，该怎样实现这三个设备的通讯呢？这是我们就需要另一个设备“交换机”。
传统交换机从网桥发展而来，属于OSI第二层即数据链路层设备。它根据MAC地址寻址，通过站表选择路由，站表的建立和维护由交换机自动进行。路由器属于OSI第三层即网络层设备，它根据IP地址进行寻址，交换机，通过路由表路由协议产生。交换机的好处是快速，由于交换机只须识别帧中MAC地址，直接根据MAC地址产生选择转发端口算法简单，便于ASIC实现，因此转发速度极高。但交换机的工作机制也带来一些问题。
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