交換機的端口傳輸

交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數據傳輸。每一端口都可視為獨立的物理網段（注：非IP網段），連接在其上的網絡設備獨自享有全部的帶寬，無須同其他設備競爭使用。當節點A向節點D發送數據時，節點B可同時向節點C發送數據，而且這兩個傳輸都享有網絡的全部帶寬，都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是10Mbps的以太網交換機，那么該交換機這時的總流通量就等于2×10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB時，一個HUB的總流通量也不會超出10Mbps。總之，交換機是一種基于MAC地址識別，能完成封裝轉發數據幀功能的網絡設備。交換機可以“學習”MAC地址，并把其存放在內部地址表中，通過在數據幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數據幀直接由源地址到達目的地址。

交換機的大緩存技術

數據中心交換機改變了傳統交換系統的出端口緩存方式，采用分布式緩存架構，緩存比普通交換機也大許多，緩存能力可達1G以上，而一般的交換機只能達到2~4M。對于每端口在萬兆全線速條件下達到200毫秒的突發流量緩存能力，從而在突發流量的情況下，大緩存仍能保證網絡轉發零丟包，正好適應數據中心服務器量大，突發流量大的特點。

交換機的高容量設備

數據中心的網絡流量具有高密度應用調度、浪涌式突發緩沖的特點，而普通交換機以滿足互連互通為主要目的，無法實現對業務準確識別與控制，在大業務情況無法做到快速響應和零丟包，無法保證業務的連續性，系統的可靠性主要依賴于設備的可靠性。

所以普通交換機無法滿足數據中心的需要，數據中心交換機需要具備高容量轉發特點，數據中心交換機必須支持高密萬兆板卡，即48口萬兆板卡，為使48口萬兆板卡能夠全線速轉發，數據中心交換機只能采用CLOS分布式交換架構。除此之外，隨著40G和100G的普及，支持8端口40G板卡和4端口的100G板卡也逐漸商用，數據中心交換機40G、100G的板卡早已出現進入市場，從而滿足數據中心高密度應用的需求。

交換機的起源

“交換機”是一個舶來詞，源自英文“Switch”，原意是“開關”，我國技術界在引入這個詞匯時，翻譯為“交換”。在英文中，動詞“交換”和名詞“交換機”是同一個詞（注意這里的“交換”特指電信技術中的信號交換，與物品交換不是同一個概念）。

類似傳統的橋接器，交換機提供了許多網絡互聯功能。交換機能經濟地將網絡分成小的沖突網域，為每個工作站提供更高的帶寬。協議的透明性使得交換機在軟件配置簡單的情況下直接安裝在多協議網絡中；交換機使用現有的電纜、中繼器、集線器和工作站的網卡，不必作高層的硬件升級；交換機對工作站是透明的，這樣管理開銷低廉，簡化了網絡節點的增加、移動和網絡變化的操作。