交换机的工作原理

局域网交换技术是数据链路层上的技术，就是转发数据帧。在数据通信中，所有交换设备都执行两个基本操作：

1. 交换数据帧
2. 生成并维护交换地址表

交换数据帧

交换机根据数据帧的MAC地址（物理地址）进行数据帧的转发操作。交换机在转发数据帧时：

1. 如果数据帧的目的MAC地址是广播地址或者是组播地址，那么它就会向交换机所有接口转发该数据帧
2. 如果该数据帧的目的MAC地址是单播地址，这个单播地址又不在交换机的地址表中，那么也会向交换机所有接口转发该数据帧。
3. 如果该数据帧的目的MAC地址是单播地址，且单播地址又在交换机的地址表中，那么交换机会根据地址表转发到相应的端口。
4. 如果数据帧的目的地址与数据帧的源地址在同一个网段上，交换机就会丢弃这个数据帧。

生成并维护交换地址表

在交换机的交换地址表中，一个表项主要由一个主机MAC地址和该地址所位于的交换机的端口号组成。整张表的生成采用动态自学习的方法。简单来就是当交换机收到一个数据帧后，将数据帧的源地址和输入端口记录在交换机地址表中。在存放之间，它会先检查交换地址表中是否已经存在该源地址的表项，如果已存在，则不会再存放。每个表项中都有一个时间标记，用于表示该表项的存储的时间周期。交换地址表被查找和使用时都刷新这个时间标记。如果超过一段时间该地址表项都没有被引用，那么交换机就会将它从交换地址表中移除。因此交换机的交换地址表一直是最有效和最精确的地址——端口信息。