多種LAN分段方法（局域網技術基礎之局域網分段）我們已經討論過了，現在該仔細研究一下LAN中的交換技術。雖然第三層交換目前也有使用，但本文還是集中于傳統的第二層交換技術。二者的不同之處在于第三層交換是基于網絡層目的地址轉發分組，而第二層交換是基于MAC地址轉發幀。在并非很遙遠的過去，使用同軸電纜的10Base2LAN或者使用一兩個hub的10BaseTLAN是可以接受的。

大多數業務流并不需要很多的帶寬，因此，可供用戶共享的帶寬很多。但在今天網絡已連接到每一個職員的桌面上的情況下，在象視頻以及音頻電話會議這樣的應用面前，帶寬就成為一種相當寶貴的資源。在討論網絡中交換機的應用之前，讓我們先簡單回顧一下交換技術的歷史。

在90年代初，好幾個廠商決定開發一種替代路由器的設備，因為路由器生產成本高，并且難以配置。即使早期的交換機比路由器便宜，但事實上仍然很貴。最初交換機只限于特定的應用，以及用作更貴的路由器的替代品。與路由器的復雜性相比，交換機要容易配置得多。

實際上，交換機是即插即用(PnP)設備。數年來，交換機的價格迅猛下跌，早期的交換機一個端口就能輕易賣到$1000以上，而現在某些交換機每個端口只能賣到$100左右，并且其MAC地址表已能容納多達500個表項(這些價格只是為了說明交換機價格在過去的幾年里一直在下降，而不應當用來估計建立一個Cisco交換式網絡的花費)。

交換機變得如此便宜，以至于他們在很多網絡中正迅速取代hub的位置。例如，在本章前面的圖1-2中（局域網技術基礎之沖突域與廣播域），我們已經看到多個節點通過5個hub構成的一個局域網。所有16個節點共享理論上可以達到10Mbps的帶寬。想象一下在這種網絡上同時向兩個節點傳送視頻信號的情況。在今天的網絡環境中，hub可用交換機代替，如圖1-6所示。

圖1-6由16個節點構成的交換式網絡

將交換機用于這種網絡稱為微分段法。微分段法將局域網分成小段，因此就為每一個用戶增加了有效帶寬。微分段法還能使每個用戶擁有他或她自己專用的LAN網段，如圖1-7所示。正如你所看到的，在微分段法中每個站點構成一個沖突域。在標準的以太網中，如圖1-7中的每個用戶都有其自己的10Mbps網段。

圖1-7每個端用戶有一個專用的10Mbps網段

交換機監視業務流，并匯編MAC地址表，這樣它就能直接將幀轉發到目的端口上。例如下面假定節點2向節點16發送數據的情況。圖1-8顯示了交換機內數據的流動情況。可以看到，節點8和節點20并不知道上述數據的傳輸，因為這些數據并沒有傳到這兩個端口上。

圖1-8交換機上節點2到節點6的數據流動

表1-1 交換機相對于HUB中繼器的優點

交換機不但能在LAN中取代hub，他們還能直接接入骨干網(如ATM及千兆以太網)，這有助于為類似實時視頻或數字音頻這樣的應用提供必需的帶寬。交換機能使用戶充分利用網絡的帶寬，特別是在有多媒體應用的情形。其他優點就如表1-1所示。