交换机是什么 交换机的分类有哪几种

交换机：网络接入、冲突排除和性能提升
随着网络规模的不断扩大，越来越多的用户需要连接到网络中。交换机提供了大量接入端口，有效地满足了这一需求。
交换机还解决了一直困扰早期以太网的冲突问题，大幅提升了以太网的性能，同时增强了其安全性。
交换机的工作原理
交换机位于数据链路层，针对数据帧进行操作。收到数据帧后，它会根据帧头的信息进行转发处理。
以小型交换网络为例，我们来说明交换机的基本工作原理：
MAC地址表
交换机中维护一个MAC地址表，记录了MAC地址与交换机端口之间的对应关系。MAC地址表也被称为CAM（内容可寻址存储器）表。
转发操作
交换机的转发操作主要有三种：泛洪（Flooding），转发（Forwarding），丢弃（Discarding）。
泛洪：交换机将从某个端口收到的数据帧转发到所有其他端口（除了收到帧的那个端口）。
转发：交换机将从某个端口收到的数据帧转发到另一个端口（注意，不能是收到帧的端口）。
丢弃：交换机直接丢弃从某个端口收到的数据帧。
基本工作原理
交换机的基本工作原理如下：
1. 如果收到单播帧，交换机会在MAC地址表中查找帧的目的MAC地址。
如果没有找到，则执行泛洪操作。
如果找到了，则检查找到的MAC地址对应的端口是否为收到帧的端口。如果不是，则转发数据帧。如果是，则丢弃数据帧。
2. 如果收到广播帧，交换机不会检查MAC地址表，而是直接执行泛洪操作。
3. 如果收到组播帧，交换机的处理行为比较复杂，将在后续部分讨论。
自学习能力
交换机具有学习能力。当数据帧进入交换机后，它会查看帧的源MAC地址，并将它与帧进入的端口进行关联，然后将关联关系记录在MAC地址表中。
交换机初始状态
一开始，交换机并不知道连接主机（设备）的MAC地址，因此MAC地址表为空。
学习MAC地址
当主机A向主机C发送数据时，通常会首先发送ARP请求以获取主机C的MAC地址。此ARP请求帧的目的MAC地址为广播地址，源MAC地址为其自己的MAC地址。
交换机SWA收到此帧后，会将源MAC地址和接收端口的关联关系添加到MAC地址表中。
转发数据帧
当主机A发送的目的MAC地址为广播地址的数据帧时，SWA会将此数据帧通过端口G0/0/2和G0/0/3广播到主机B和主机C。
目标主机回复
主机B和主机C接收到数据帧后，都会检查ARP帧。主机B不会回复帧。主机C会处理帧并发送ARP响应，其中目的MAC地址为主机A的MAC地址，源MAC地址为主机C的MAC地址。
当SWA收到回复数据帧时，它会将帧的源MAC地址和端口的关联关系添加到MAC地址表中，如果关联关系已存在，则刷新。然后，SWA查询MAC地址表，根据帧的目的MAC地址找到对应的转发端口，并通过G0/0/1端口转发此数据帧。