LAN交換機有很多值得學習的地方，這里我們主要介紹LAN多層交換技術及應用的發展，在過去短短的幾年里，網絡發生了根本性的變化：網橋已經退出了歷史的舞臺，在LAN網中共享式以太網越來越少。人們對于網絡的要求導致了新一代網絡的誕生和發展，其中交換技術 可以說是新的網絡時代的核心。

交換技術具備強大的尋址能力和出色的穩定性，為需要高帶寬的應用程序提供了解決辦法，同時也解決了網絡智能化問題，它極大地促進了網絡的發展。毫無疑問，LAN交換技術已經成為一項重要的技術 ，并在今天廣泛的流行起來。 
 
LAN交換技術概述 
 
在LAN網中使用交換的目的是為了提高網絡的性能，減少網絡的阻塞，同時，交換技術能夠加快數據的移動速度，極大地降低了傳統以太網中由于采用CSMA/CD協議而產生沖突的可能性，因而在一定程度上消除了網絡的瓶頸。LAN交換機的內在功能類似于網橋，通過跟蹤每一個端口發來的幀的源地址，檢查幀的目的地址來選擇路由。LAN交換機每一端口能夠存儲的地址數量決定了它支持的工作站和支持擁有許多工作站的局域網段的能力。若交換機每一端口只能支持一個地址，它相當于端口交換設備；若每一端口支持多個地址，它相當于段交換設備。除了按交換方法外，LAN交換機還可以分為“直接通過”和“存儲轉發”。直接通過技術就是在LAN交換機讀到幀的目的地址后，直接在源端口和目的端口之間進行交叉連接。這種交換具有最小的延時和等待時間。

相應地，存儲轉發交換把全部的幀存在存儲器里，并對幀進行差錯控制，若對某一幀的循環冗余校驗不符，則丟棄該幀。存儲轉發技術需要將幀從低速局域網中移到高速局域網中，因為必須將全部的幀存儲起來，所以這種交換方法必然帶來較小程度的時延。另外，LAN交換機還能同時支持FDDI、快速以太網、令牌環網、以太網和ATM（從嚴格意義上講，ATM不完全屬于第二層），可以更進一步提高帶寬，提高交換機的吞吐量，這些支持多協議的LAN交換機能夠將來自一種第二層網絡的數據傳輸到另一種網絡中。圖1所示為LAN交換機的應用，LAN交換機通過將兩個服務器連接到兩個單獨的端口，可以在工作站和服務器之間同地提供兩路連接。
　
通常LAN交換機可以分成兩種類型：骨干交換機和工作組交換機。其中骨干網交換機（backbone switch）是網絡核心使用的高端交換機。它獲得的數據來自Hub和工作組交換機，它提供這些設備的互連。骨干網交換機通常可以插入包含各種網絡選項卡，這些卡支持的網絡類型有：FDDI、以太網、快速以太網、令牌環網和ATM。骨干網交換機通常連接一種或多種高速網絡。工作組交換機屬于低端設備，它通過共享技術連接多個共享網段。工作組交換機通常用于連接PC或低流量的數據庫服務器。有12個端口的以太網交換機是一種典型的交換機，它提供1.2Gbit/s的帶寬，可以看作12個分離的以太網段。一般情況下，工作組交換機要與FDDI或快速以太網等高速骨干網連接。 
 
第三層交換技術的工作原理 
 
傳統的路由器需要對每個路由的包進行大量的處理，由于傳統的路由器能夠支持多種協議，它們是通過軟件來實現的，因此基于軟件的執行速度比基于硬件的要慢，使得路由器成為網絡性能的瓶頸。為了解決路由器的通信瓶頸問題，出現了第三層交換。第三層交換改善了路由器的性能，使網絡具有更高的智能性。第三層交換的運行方式類似于LAN交換機，不同的只是它是基于IP地址而不是MAC地址轉發數據的。
 
假設兩個使用IP協議的站點通過第三層交換機，通信的過程：發送站點A在開始發送時，已知目的站的IP地址，但尚不知道在局域網上發送所需要的MAC地址。要采用地址解析（ARP）來確定目的站的MAC地址。發送站把自己的IP地址與目的的站的IP地址比較，采用其軟件中配置的子網掩碼提取內。若目的站B與發送站A在同一子網內，站點A廣播一個ARP請求，B站返回其MAC地址，A站得到目的站點B的MAC地址后將這一地址緩存起來，并用此MAC地址封裝包后轉發數據，第二層交換模塊查找MAC地址表確定將數據包發向目的端口。若兩個站點不在同一子網內，如發送站A要與目的站C通信，發送站A要向“缺省路徑”發出ARP封裝包，而“缺省路徑”的IP地址已經在系統軟件中設置。

這個IP地址實際上對應第三層交換機的第三層交換模塊。所以當發送站A對“缺省路徑”的IP地址廣播出一個ARP請求時，若第三層交換模塊在以往的通信過程中已得到目的站C的MAC地址，則向發送站A回復目的站C的MAC地址；否則第三層交換模塊根據路由信息向目的站廣播一個ARP請求，目的站C得到此ARP請求后，向第三層交換模塊回復其MAC地址，第三層交換模塊保存此地址并回復發送站A。以后，當再進行站點A與站點C之間的數據包轉發時，將用最終的目的站點C的MAC地址封裝包，數據轉發過程全部交給第二層交換處理，因此信息得到高速交換。