交换机的工作原理是什么？

看到这个问题的时候我是拒绝回答的，毕竟已经好多年没有做过了，可是当我看了下答案顺便把问答中关于交换机的问题都看了一遍后发现，我还是有必要回答一下的，因为当前的答案中，连入门的都基本没有。

首先，来看下TCP/I七层模型：

我们上网过程中所有的硬件、软件都是对应的模型中的一层或几层，交换机也一样，而各个层级通过不同的职能分工最终完成网络中信息的流转，模型从1到7分别是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

按照TCP/IP模型的分裂，交换机主要有以下几种：

1.一层交换机：就是集线器，现在已经退出了历史舞台；

2.二层交换机：通过MAC地址转发信息，是我们最常接触到的交换机，一般在接入层使用的较多，接入层的主要作用就是将终端设备大量接入的接入网络，通常在一幢大楼中，所有入户的网口，都是与接入层交换机进行对接的，所以每层楼都会有多个接入层设备；

3.三层交换机：具有二层和三层的功能，可以通过IP地址和MAC地址进行寻址访问，一般在汇聚层使用的较多，汇聚层的主要作用是将接入层的设备进行链接，并将数据与核心层设备进行传输，通常一幢大楼中，汇聚层设备将多个接入层设备进行链接，并与核心层设备进行传输；

4.多层交换机：具有二层到七层的功能，常用的为四层交换机，可以通过IP地址、MAC地址、协议等进行寻址访问，核心层使用的较多，但是对于大部分小型网络而已，核心层也可以采用三层交换机进行传输，核心层的主要作用是将汇聚层的数据传输到互联网中，通常在一幢大楼中，核心层设备不会太多；

接下来说下不同层级交换机的工作原理：

1.二层交换机：通过设备的MAC地址将数据传输到对方，MAC地址就是我们计算机中的物理地址，这里要注意的是二层交换机传输的不是IP地址，因为工作在协议的第二层，所以这一层的交换机是没办法识别IP地址的；

2.三层交换机：既可以通过IP地址寻址，也可以通过MAC地址进行传输，三层交换机具有路由器的部分功能，为什么会有这样的设计，因为路由器在处理路由协议时具有高效快速的特点，但是在处理二层数据时，采用路由器+交换器的方式是远远没有三层交换机的处理效率高的。

3.四层交换机：即可以通过IP地址寻址，也可以通过MAC地址进行传输，更重要的是可以通过telnet、FTP、HTTP等协议进行控制，也就是说不但具有了路由器的部分功能，同时也具有了防火墙的部分功能，最常见的场景是在多设备做负载均衡时使用；

结束语：

总体来说知道二层交换机的原理、配置、排错算是入门，知道三层的使用算是一个合格的网络管理员了，知道四层怎么用那么恭喜你，一条不归路在向你招手啦，开个玩笑，其实大部分我们生活中最多能接触到二层，三层已经是企业级的设备了，四层设备除非专业的运营人员，否则应该极少可以见到。

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