因為交換機有帶寬很高的內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,通過內部交換矩陣,就能夠把數據包直接而迅速地傳送到目的節(jié)點而非所有節(jié)點, 這樣就不會浪費網絡資源,從而產生非常高的效率。同時在此過程中,數據傳輸的程度非常高,更是受到使用者的歡迎和普遍好評。
交換機的任意節(jié)點收到數據傳輸指令后,即對于存儲在內存里的地址表進行快速查找,從而對于MAC地址的網卡連接位置進行確認,然后再將數據傳輸到該節(jié)點上。如果在地址表中找到相應的位置,則進行傳輸;如果沒有,交換機就會將該地址進行記錄,以利于下次尋找和使用。交換機一般只需要將幀發(fā)送到相應的點,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,提高了數據傳輸的速率。
傳統(tǒng)交換機從網橋發(fā)展而來,屬于OSI第二層即數據鏈路層設備。它根據MAC地址尋址,通過站表選擇路由,站表的建立和維護由交換機自動進行。路由器屬于OSI第三層即網絡層設備,它根據IP地址進行尋址,通過路由表路由協(xié)議產生。交換機的好處是快速,由于交換機只須識別幀中MAC地址,直接根據MAC地址產生選擇轉發(fā)端口算法簡單,便于ASIC實現,因此轉發(fā)速度。但交換機的工作機制也帶來一些問題。
人工交換的效率太低,不能滿足大規(guī)模部署電話的需要。隨著半導體技術的發(fā)展和開關電路技術的成熟,人們發(fā)現可以利用電子技術替代人工交換。電話終端用戶只要向電子設備發(fā)送一串電信號,電子設備就可以根據預先設定的程序,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(當然,由于設計缺陷的緣故,可能會出現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”。而這種設備也就是“程控交換機”。