一、网络交换机的概述
随着电子技术的飞速发展和计算机应用的日益普及，计算机网络迅速崛起。任何将地理位置不同、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的资源共享与数据通信的，都称为计算机通信网。
当网络规模扩大时，单纯依赖延长网线已不现实。对于不同的，要实现数据传送、资源共享，需要有专门的连接设备实现网络扩展。网络中站点的增加、地理范围的扩大和业务量的增长，都促使网络互联迅速向前发展。网络规模的扩大催生了网络交换技术的出现，进而产生了网络交换机。广义而言，交换机是在通信系统中完成信息交换功能的设备。其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等。
随着交换技术的发展，交换机从最初的仅工作在OSI模型的第二层，发展到现在有可以工作在第四层的交换机出现。但第四层交换机交换技术尚未真正成熟，且价格昂贵，因此在实际应用中仍较少见。
网络交换机的性能
网络交换机是连接网络分段的网络设备，从技术角度看，它运行在OSI模型的第二层（数据链路层）。网络交换机源于电子集线器（HUB），其中HUB为星型网络提供中心结点设备。在共享HUB中，所有星型网络连接都会接收同一个广播帧。虽然交换机与集线器都支持单个广播域，但交换机上的每个端口都是它自己的冲突域。相较于集线器，网络交换机更为智能化，它能够检测到所接收的数据包，并判断出该数据包源于哪个设备并前往哪个目的地设备，从而实现正确的转发过程。它只对连接设备传送信息，旨在保存带宽，并提供比集线器更好的性能。
交换机的流量监控过程较为复杂，因为每个端口在数据传输前都处于分离状态。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）和ON协议。除此之外，还有一些方法支持网络中另一台计算机上的“Snooping”行为，如伪ARP MAC扩散行为。
网络交换机的分类
从广义上分类，交换机可分为广域网交换机和交换机。前者主要应用于电信领域，提供通信基础平台；后者则应用于络，用于连接终端设备，如PC机及网络打印机等。
按照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。核心层交换机全部采用机箱式模块化设计，已经基本配备了1000Base-T模块。而接入层则主要支持1000Base-T的以太网交换机，以10/100M端口为主，并通过模块提供1000Base-T的上联端口。汇聚层则同时提供多种端口类型，如1000Base-T、1000Base-X等。接入层和汇聚层交换机共同构成完整的中小型解决方案。
从传输介质和传输速度上分类，交换机可以分为多种类型，如以太网交换机、快速以太网交换机等。而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。
网络交换机的选择
通过对应用技术的比较，可以看出二层交换机主要用在小型中。在这种环境下，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用户提供了完善的解决方案。三层交换机则适用于大型，为了减小广播风暴的危害，需要把大型划分为多个小，这时单纯使用二层交换机或路由器都无法满足需求。因此由二层交换技术和路由技术有机结合而成的三层交换机最为适合。而路由器则适用于大型网络之间的互连。在选择交换机时，还需参考设备指标如转发技术、背板吞吐量及缓冲区大小、延时、管理功能等进行分析。
在进行网络规划设计和选择交换机时，应仔细考察交换机的各种功能。随着交换技术的高速发展，融合其他网络设备新功能的交换机选择更需全面考虑和实时新产品。