交换（switching）是按照通信两端传输信息的需要交换机的作用，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的交换机（switch）就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。

在计算机网络系统中，交换概念的提出是对于共享工作模式的改进。我们以前介绍过的HUB集线器就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。

交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。

交换机功能 学习：以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。 转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。 消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。 交换机除了能够连接同种类型的网络之外，还可以在不同类型的网络（如以太网和快速以太网）之间起到互连作用。如今许多交换机都能够提供支持快速以太网或FDDI等的高速连接端口，用于连接网络中的其它交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。 一般来说，交换机的每个端口都用来连接一个独立的网段，但是有时为了提供更快的接入速度，我们可以把一些重要的网络计算机直接连接到交换机的端口上。这样，网络的关键服务器和重要用户就拥有更快的接入速度，支持更大的信息流量。交换机方式 交换机通过以下三种方式进行交换： 1.直通式： 直通方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。它在输入端口检测到一个数据包时，检查该包的包头，获取包的目的地址，启动内部的动态查找表转换成相应的输出端口，在输入与输出交叉处接通，把数据包直通到相应的端口，实现交换功能。由于不需要存储，延迟非常小、交换非常快，这是它的优点。它的缺点是，因为数据包内容并没有被以太网交换机保存下来，所以无法检查所传送的数据包是否有误，不能提供错误检测能力。由于没有缓存，不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通，而且容易丢包。 2.存储转发： 存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。它把输入端口的数据包先存储起来，然后进行CRC（循环冗余码校验）检查，在对错误包处理后才取出数据包的目的地址，通过查找表转换成输出端口送出包。正因如此，存储转发方式在数据处理时延时大，这是它的不足，但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测，有效地改善网络性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口间的转换，保持高速端口与低速端口间的协同工作。 3.碎片隔离： 这是介于前两者之间的一种解决方案。它检查数据包的长度是否够64个字节，如果小于64字节，说明是假包，则丢弃该包；如果大于64字节，则发送该包。这种方式也不提供数据校验。它的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢。

交换机和路由器的作用各是什么

这样理解是对的。可以再补充一下。

交换与路由不同，前者用硬件实现，速度快，而后者由软件实现，速度慢。

一般的交换机工作在数据链路层（OSI/RM模型的第二层），而路由器工作在网络层（第三层）。传统上第三层的功能只发生在路由器中，路由器依赖软件执行路由选择功能实现对数据的存储和转发。随着硬件技术的发展，改良的硬件已经允许很多第三层路由选择功能出现在硬件中，进而出现了多层交换机，如第三层交换机和第四层交换机。这些交换机除了使用第二层MAC地址进行交换之外，还使用第三层的网络地址。因此，可以这样理解，三层和多层交换机集成了路由技术但侧重于交换，即同一个网络中各主机间的数据交换；而路由器也提供交换能力但侧重于路由，即侧重于用在不同网络之间的连接。

所以我们经常看到，一般局域网，如企业和学校的内网使用的都是交换机，而当要连接到外网的时候就用到路由器了。

路由器的主要作用：一个就是连接局域网和广域网，也就是连接大网络和小网络。另外一个就是数据处理能力，什么分组过滤，转发，加密，压缩等等。可以限定IP，有防火墙功能。再一个就是流量监控，和控制的功能，路由器可以限速。交换机的主要作用：交换机的主要功能包括物理编址、 网络拓扑结构 、错误校验、帧序列以及流控。目前交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN（ 虚拟局域网 ）的支持、对 链路 汇聚的支持，甚至有的还具有 防火墙 的功能。路由器对比第一层，第二层交换机。路由器功能比较强，速度没有交换机快路由器对比第三层交换机交换机功能比路由器要强，速度也比路由器快。他们基于的网络协议是完全不一样的。现在现在连网基本上都是使用交换机，比如10M带宽，接5台计算机，用交换机连接，每台计算机获得的带宽都是10M，只有在使用集线器也叫HUB的时候，才存在分速的问题，用HUB是平均分配带宽，还是以上例子，用HUB连，那每台计算机的速度就只有2M 当然家用的情况下，买交换机不划算，所以才有那么多人买路由器。