環網交換機是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備。在計算機網絡系統中，交換概念的提出是對于共享工作模式的改進。HUB集線器就是一種共享設備，HUB本身不能識別目的地址，當同一局域網內的A主機給B主機傳輸數據時，數據包在以 HUB為架構的網絡上是以廣播方式傳輸的，由每一臺終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收。在這種工作方式下，同一時刻網絡上只能傳輸一組數據幀的通訊，如果發生碰撞還得重試。這種方式就是共享網絡帶寬。

        交換機是一種傳輸電信號的網絡設備。它可以為接入交換機的任意兩個網絡節點提供唯一的信號路徑。最常見的交換機是以太網交換機。其他常見的有電話語音交換機、光纖交換機等。環網交換機的主要功能包括物理地址、網絡拓撲結構、差錯檢測、幀序列和流量控制。目前，交換機還具有一些新的功能，如支持vlan（虛擬局域網）、鏈路聚合甚至防火墻。

        除了能夠連接同一類型的網絡外，交換機還可以在不同類型的網絡（如以太網和快速以太網）之間發揮互連作用。如今，許多交換機可以提供高速連接端口，如快速以太網或FDDI，以連接網絡中的其他交換機，或為帶寬使用量大的關鍵服務器提供額外帶寬。

        一般來說，交換機的每個端口都用來連接一個單獨的網段，但有時為了提供更快的訪問速度，我們可以將一些重要的網絡計算機直接連接到交換機的端口。這樣，網絡的關鍵服務器和重要用戶訪問速度更快，支持更大的信息流。

        在數據鏈路層，交換機有一個高帶寬的總線和內部交換矩陣?？刂齐娐方邮盏綌祿?，處理端口在存儲器中查找地址參考表，確定目的mac的網卡（網卡的硬件地址）連接到哪個端口，并通過內部開關矩陣。如果端口或目標mac不存在，它將廣播到所有端口。在接收到端口響應后，exchange opportunity“學習”新地址并將其添加到內部mac地址表中。交換機也可以用來“分段”網絡。通過比較mac地址表，交換機只允許必要的網絡流量通過環網交換機。通過對交換機的過濾和轉發，可以有效地減少沖突域，但不能分割網絡層廣播，即廣播域。交換機可以同時在多個端口對之間傳輸數據。每個端口都可以看作一個獨立的網段，與之相連的網絡設備可以獨立地享受所有帶寬，而不與其他設備競爭。當節點a向節點d發送數據時，節點b可以同時向節點c發送數據，并且兩者都享有網絡的所有帶寬并擁有自己的虛擬連接。如果這里使用10Mbps以太網交換機，那么交換機的總流量等于2*10Mbps=20Mbps，使用10Mbps共享集線器時，集線器的總流量不會超過10Mbps?？傊?，交換機是一種基于mac地址識別的網絡設備，能夠完成數據幀的封裝和轉發。交換機可以“學習”mac地址并將其存儲在內部地址表中。通過在數據幀的發起方和目標接收方之間建立臨時交換路徑，數據幀可以直接從源地址到達目的地址。

        交換機的傳輸方式為全雙工、半雙工、全雙工/半雙工自適應。環網交換機的全雙工是指交換機在發送數據的同時能夠接收數據。這兩個過程是同步的，就像我們通常所說的，在說話的時候，我們也能聽到對方的聲音。當前交換機支持全雙工。全雙工的優點是延遲小、速度快。