以太網(wǎng)交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣，交換機的所有端口都掛接在這條背部總線上。在交換機的存儲器中，存放著一個端口號和以太網(wǎng)地址對照表，當交換機控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，交換機處理器查找存儲器中的地址對照表以確定具有目的mac地址的NIC連接在哪個端口上，然后通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。當目的MAC地址不存在時，交換機將數(shù)據(jù)包廣播到所有端口，接收端口回應后，交換機將把新的地址添加到地址對照表中。我們稱交換機的這種功能為MAC地址學習和識別。
每一端口都可視為獨立的網(wǎng)段，連接在其上的網(wǎng)絡設備獨自享有全部的帶寬，無需與其他設備競爭使用。例如，假設一臺交換機上連接有A、B、C、D四臺網(wǎng)絡設備，則在A與B傳輸數(shù)據(jù)的同時，C與D也可以傳輸數(shù)據(jù)。如果這里使用的是10Mb/s以太網(wǎng)交換機，那末，該交換機這時的總流通量就等于20Mb/s。
在以太網(wǎng)發(fā)展的過程中，為了組網(wǎng)的方便，曾經(jīng)廣泛采用集線器作為網(wǎng)絡連接設備來組建網(wǎng)絡。集線器是一種共享設備，它本身不能識別目的地址，它只能向所有的端口廣播數(shù)據(jù)幀，而不能根據(jù)數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址有選擇性地將它轉(zhuǎn)發(fā)。如果使用的是10Mb/s共享集線器，則這個10Mb/s共享集線器總流通量也不會超過10Mb/s。
交換機是基于MAC地址識別，且能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡設備，它工作在OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層，具有OSI參考模型中物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能，因此它可以有效地將一個物理網(wǎng)絡劃分成若干個網(wǎng)段，并能夠在不同網(wǎng)段之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡中子網(wǎng)的劃分與隔離，起到了原來網(wǎng)橋所起的作用，同時由于交換機通常具有兩個以上的端口來支持多個獨立的數(shù)據(jù)流，因此交換機比網(wǎng)橋能夠提供更高的吞吐量。
