目录
一.交换机的定义
二.数据帧的组成
三.交换机的工作原理
四.交换机的功能
一.交换机的定义
交换机：是一种网络设备，用于电（光）信号的转发。交换机有多个接口，每个接口都具有桥接功能，可以为接入交换机的任意两个主机提供信息传输需要。
交换机根据工作位置的不同，可以分为广域网交换机和局域网交换机。而根据工作层数的不同，可以分为二层交换机，三层交换机，四层交换机，此篇重点介绍的是二层交换机。
二.数据帧的组成
交换机工作于OSI参考模型的第二层，也就是数据链路层。在这层中，协议数据单元是数据帧。不同的数据链路层协议对应着不同的帧，如PPP帧，mac帧等。
数据帧由三个部分组成：帧头，数据，帧尾。
帧头：mac帧的帧头包括三个字段，前两个字段分别是6字节长的目的地址字段和源地址字段。目的地址字段包含目的mac地址信息，源地址字段包含源mac地址信息。第三个字段为2字节的类型字段，包含所使用的协议。
数据：数据部分只有一个字段，长度在46到1500字节之间，包含的是网络层传下来的数据内容。
帧尾：帧尾部分也只有一个字段，长度为4字节，包含的是帧校验序列FCS。
三.交换机的工作原理
1.主机1需要传输数据给主机2，需要经过交换机，包含源mac地址，目标mac地址和数据内容。
2.交换机会先学习源mac地址，并将主机1的接口记录在自己的mac地址表中。
3.交换机在自己mac地址表中寻找目标mac地址，如果是第一次传输，mac地址表默认为空的。
4.交换机没有找到目标mac地址后，会广播除主机1以外所有主机，也就是泛洪。
5.主机2收到数据后会回复交换机，其他主机如主机3发现不是自己的mac地址会直接丢弃。
6.交换机收到主机2的回复后，会把主机2的mac地址和对应的接口号记录在mac地址表中。
7.交换机的mac地址表中已经记录了主机1的mac地址和接口号，会直接把数据传输给主机1。
8.之后主机1和主机2就可以直接通讯，不再需要交换机泛洪查找目标mac地址和接口号。
注意：交换机的mac地址表默认规定一段时间之后会清空，之后数据的传输会重复上述过程。
四.交换机的功能
1.学习功能：数据帧经过交换机，交换机会自动学习数据帧的源mac地址。
2.转发功能：数据帧经过交换机，会在mac表中查找数据帧的目的mac，查找成功，会从相应的接口转发数据。
3.查询功能：数据帧经过交换机，会在mac表中查找数据帧的目的mac，查找失败，会从所有接口转发相同数据（泛洪）。
4：刷新功能：交换机默认300s刷新一次mac地址表。
