环网交换机是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。在计算机网络系统中，交换概念的提出是对于共享工作模式的改进。HUB集线器就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以 HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。

        交换机是一种传输电信号的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供唯一的信号路径。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的有电话语音交换机、光纤交换机等。环网交换机的主要功能包括物理地址、网络拓扑结构、差错检测、帧序列和流量控制。目前，交换机还具有一些新的功能，如支持vlan（虚拟局域网）、链路聚合甚至防火墙。

        除了能够连接同一类型的网络外，交换机还可以在不同类型的网络（如以太网和快速以太网）之间发挥互连作用。如今，许多交换机可以提供高速连接端口，如快速以太网或FDDI，以连接网络中的其他交换机，或为带宽使用量大的关键服务器提供额外带宽。

        一般来说，交换机的每个端口都用来连接一个单独的网段，但有时为了提供更快的访问速度，我们可以将一些重要的网络计算机直接连接到交换机的端口。这样，网络的关键服务器和重要用户访问速度更快，支持更大的信息流。

        在数据链路层，交换机有一个高带宽的总线和内部交换矩阵。控制电路接收到数据包后，处理端口在存储器中查找地址参考表，确定目的mac的网卡（网卡的硬件地址）连接到哪个端口，并通过内部开关矩阵。如果端口或目标mac不存在，它将广播到所有端口。在接收到端口响应后，exchange opportunity“学习”新地址并将其添加到内部mac地址表中。交换机也可以用来“分段”网络。通过比较mac地址表，交换机只允许必要的网络流量通过环网交换机。通过对交换机的过滤和转发，可以有效地减少冲突域，但不能分割网络层广播，即广播域。交换机可以同时在多个端口对之间传输数据。每个端口都可以看作一个独立的网段，与之相连的网络设备可以独立地享受所有带宽，而不与其他设备竞争。当节点a向节点d发送数据时，节点b可以同时向节点c发送数据，并且两者都享有网络的所有带宽并拥有自己的虚拟连接。如果这里使用10Mbps以太网交换机，那么交换机的总流量等于2*10Mbps=20Mbps，使用10Mbps共享集线器时，集线器的总流量不会超过10Mbps。总之，交换机是一种基于mac地址识别的网络设备，能够完成数据帧的封装和转发。交换机可以“学习”mac地址并将其存储在内部地址表中。通过在数据帧的发起方和目标接收方之间建立临时交换路径，数据帧可以直接从源地址到达目的地址。

        交换机的传输方式为全双工、半双工、全双工/半双工自适应。环网交换机的全双工是指交换机在发送数据的同时能够接收数据。这两个过程是同步的，就像我们通常所说的，在说话的时候，我们也能听到对方的声音。当前交换机支持全双工。全双工的优点是延迟小、速度快。