局域网交换技术（LAN Switching）解决了共享式网络的性能局限，每个用户都能够独享带宽，从而缓解了带宽不足和网络瓶颈的问题。本文主要探讨交换技术的基本原理和交换模式，并由交换模式引出多层交换技术的概念。
一、交换技术的基本原理
局域网交换技术是OSI参考模型中的第二层——数据链路层（Data-LinkLayer）上的技术，所谓“交换”实际上就是指转发数据帧（frame）。在数据通信中，所有的交换设备（即交换机）执行两个基本的操作：
交换数据帧，将从输入介质上收到的数据帧转发至相应的输出介质；
维护交换操作，构造和维护交换地址表。
下面，我们探讨一下这两个基本操作的具体细节。
1．交换数据帧
交换机根据数据帧的MAC（MediaAccessControl）地址（即物理地址）进行数据帧的转发操作。交换机转发数据帧时，遵循以下规则：
如果数据帧的目的MAC地址是广播地址或者组播地址，则向交换机所有端口转发（除数据帧来的端口）；
如果数据帧的目的地址是单播地址，但是这个地址并不在交换机的地址表中，那么也会向所有的端口转发（除数据帧来的端口）；
如果数据帧的目的地址在交换机的地址表中，那么就根据地址表转发到相应的端口；
如果数据帧的目的地址与数据帧的源地址在一个网段上，它就会丢弃这个数据帧，交换也就不会发生。下面，我们以图1为例来看看具体的数据帧交换过程。
当主机D发送广播帧时，交换机从E3端口接收到目的地址为ffff.ffff.ffff的数据帧，则向E0、E1、E2和E4端口转发该数据帧。
当主机D与E主机通信时，交换机从E3端口接收到目的地址为0260.8c01.5555的数据帧，查找地址表后发现0260.8c01.5555并不在表中，因此交换机仍然向E0、E1、E2和E4端口转发该数据帧。
当主机D与主机F通信时，交换机从E3端口接收到目的地址为0260.8c01.6666的数据帧，查找地址表后发现0260.8c01.6666也位于E3端口，即与源地址处于同一个网段，所以交换机不会转发该数据帧，而是直接丢弃。
当主机D与主机A通信时，交换机从E3端口接收到目的地址为0260.8c01.1111的数据帧，查找地址表后发现0260.8c01.1111位于E0端口，所以交换机将数据帧转发至E0端口，这样主机A即可收到该数据帧。
如果在主机D与主机A通信的同时，主机B也正在向主机C发送数据，交换机同样会把主机B发送的数据帧转发到连接主机C的E2端口。这时E1和E2之间，以及E3和E0之间，通过交换机内部的硬件交换电路，建立了两条链路，这两条链路上的数据通信互不影响，因此网络亦不会产生冲突。所以，主机D和主机A之间的通信独享一条链路，主机C和主机B之间也独享一条链路。而这样的链路仅在通信双方有需求时才会建立，一旦数据传输完毕，相应的链路也随之拆除。这就是交换机主要的特点。
从以上的交换操作过程中，我们可以看到数据帧的转发都是基于交换机内的MAC地址表，但是这个地址表是如何建立和维护的呢？下面我们就来介绍这个问题。
