因為交換機(jī)有帶寬很高的內(nèi)部交換矩陣和背部總線,并且這個背部總線上掛接了所有的端口,通過內(nèi)部交換矩陣,就能夠把數(shù)據(jù)包直接而迅速地傳送到目的節(jié)點而非所有節(jié)點, 這樣就不會浪費網(wǎng)絡(luò)資源,從而產(chǎn)生非常高的效率。同時在此過程中,數(shù)據(jù)傳輸?shù)某潭确浅8撸鞘艿绞褂谜叩臍g迎和普遍好評。
交換機(jī)的任意節(jié)點收到數(shù)據(jù)傳輸指令后,即對于存儲在內(nèi)存里的地址表進(jìn)行快速查找,從而對于MAC地址的網(wǎng)卡連接位置進(jìn)行確認(rèn),然后再將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆摴?jié)點上。如果在地址表中找到相應(yīng)的位置,則進(jìn)行傳輸;如果沒有,交換機(jī)就會將該地址進(jìn)行記錄,以利于下次尋找和使用。交換機(jī)一般只需要將幀發(fā)送到相應(yīng)的點,而無需如集線器發(fā)送到所有節(jié)點,從而節(jié)省了資源和時間,提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省?/p>
傳統(tǒng)交換機(jī)從網(wǎng)橋發(fā)展而來,屬于OSI第二層即數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。它根據(jù)MAC地址尋址,通過站表選擇路由,站表的建立和維護(hù)由交換機(jī)自動進(jìn)行。路由器屬于OSI第三層即網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備,它根據(jù)IP地址進(jìn)行尋址,通過路由表路由協(xié)議產(chǎn)生。交換機(jī)的好處是快速,由于交換機(jī)只須識別幀中MAC地址,直接根據(jù)MAC地址產(chǎn)生選擇轉(zhuǎn)發(fā)端口算法簡單,便于ASIC實現(xiàn),因此轉(zhuǎn)發(fā)速度。但交換機(jī)的工作機(jī)制也帶來一些問題。
人工交換的效率太低,不能滿足大規(guī)模部署電話的需要。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和開關(guān)電路技術(shù)的成熟,人們發(fā)現(xiàn)可以利用電子技術(shù)替代人工交換。電話終端用戶只要向電子設(shè)備發(fā)送一串電信號,電子設(shè)備就可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序,將請求方和被請求方的電路接通,并且獨占此電路,不會與第三方共享(當(dāng)然,由于設(shè)計缺陷的緣故,可能會出現(xiàn)多人共享電路的情況,也就是俗稱的“串線”)。這種交換方式被稱為“程控交換”。而這種設(shè)備也就是“程控交換機(jī)”。