以下是小编帮大家整理的全面讲解第四层交换机技术及应用（共含6篇），欢迎大家收藏分享。同时，但愿您也能像本文投稿人“今天也想帮帮了”一样，积极向本站投稿分享好文章。
随着我国路由行业的发展，下面我们主要分析了第四层交换机技术及应用，随着百兆、千兆，甚至万兆局域网的逐渐普及，宽带城域网，甚至宽带广域网的广泛应用，不管是Intranet、Extranet、还小区智能网，日益扩张的海量信息量，正迫使着人们对网络系统中的音频、视频、数据等信息的传输量的要求越来越高。
Internet的迅猛发展，电子商务、电子政务、电子贸易、电子期货等网络交易方式的采用，在加速物流、资金流周转的同时，也加速了信息急速骤增，给网络信息中心服务器增加了极大的压力，从而使普遍需要缓解网络核心系统压力的需求一浪高过一浪。为此，业界不得不开始考虑第四层交换概念了，以满足基于策略联网、高级QoS（Quality of Service：服务质量）以及其它服务改进的要求。巨大的市场潜力，又大大刺激了广大厂商在网络关键设备方面的重大投入，以至于在极短的时间内出现了从传统的第二层交换机，到第四层交换机技术先进的第三层交换机，再到近期推出的第四层，甚至第七层交换机产品的喜人局面。
第四层交换机区别时第三层交换机的是，它不仅应用了第三层交换机中的IP第四层交换机技术，更重要的是它站在更高层次上，可以查看第三层数据包头源地址和目的地址的内容，可以通过基于观察到的信息采取相应的动作，实现带宽分配、故障诊断和对TCP/IP应用程序数据流进行访问控制的关键功能。显然，第四层交换机在通过任务分配和负载均衡的同时，完全可以优化网络/服务器界面，提高服务器的可靠性和可扩充性，并提供详细的流量统计信息和记帐信息，从而在网络应用层水平上解决网络拥塞、网络安全和网络管理等问题，使网络更具“智能”性和可管理性。
组建一个高速、宽带、稳定、可靠，且能融合安全与保密等全新需求的内外联网络系统，是当前企业网络发展的趋势。高速局域网的应用，已轻松地将语音、视频等对延时、抖动、丢包要求非常苛刻的通信类型集成在同一数据网上传输。来自企业网络内部的安全威胁，最理想的防范措施，往往是采取对不同用户的限权控制，杜绝非授权通信。勿容至疑，这些都要求我们有全新的局域网交换机支持。另外，从提高服务质量方面看，虽然我们有不断增添网络带宽这种有效而又简单的方法，但无论交换机的背板带宽有多高，无论交换机的数据包转发率有多大，无论数据传输率有多快，网络拥塞却永远存在于网络中。这从一个侧面告诉我们，没有服务质量控制，同样将意味着数据包可能丢失、延迟可能增加。可见，工作在更高层次、支持质量服务、依靠软件运作和高层次管理的交换机，在现代企业网中具有多么重要的位置。下面我们就简单地介绍第四层交换机的相关性能、第四层交换机技术、应用领域和发展趋势。要想认识第四层交换机，先得对传统的第二层交换机和现在广泛应用的第三层交换机的基本工作原理和性能，有一些简单了解，只有通过比效，你才能真正鉴别第四层交换机。
众所周知，第二层交换机，是根据第二层数据链路层的MAC地址和通过站表选择路由来完成端到端的数据交换的。因为站表的建立与维护是由交换机自动完成，而路由器又是属于第三层设备，其寻址过程是根据IP地址寻址和通过路由表与路由协议产生的，
所以，第二层交换机的最大好处是数据传输速度快，因为它只须识别数据帧中的MAC地址，而直接根据MAC地址产生选择转发端口的算法又十分简单，非常便于采用ASIC专用芯片实现。显然，第二层交换机的解决方案，实际上是一个“处处交换”的廉价方案，虽然该方案也能划分子网、限制广播、建立VLAN，但它的控制能力较小、灵活性不够，也无法控制各信息点的流量，缺泛方便实用的路由功能。
第三层交换机，是直接根据第三层网络层IP地址来完成端到端的数据交换的。表面上看，第三层交换机是第二层交换器与路由器的合二而一，然而这种结合并非简单的物理结合，而是各取所长的逻辑结合。其重要表现是，当某一信息源的第一个数据流进行第三层交换后，其中的路由系统将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表，并将该表存储起来，当同一信息源的后续数据流再次进入交换环境时，交换机将根据第一次产生并保存的地址映射表，直接从第二层由源地址传输到目的地址，不再经过第三路由系统处理，从而消除了路由选择时造成的网络延迟，提高了数据包的转发效率，解决了网间传输信息时路由产生的速率瓶颈。所以说，第三层交换机既可完成第二层交换机的端口交换功能，又可完成部分路由器的路由功能。即第三层交换机的交换机方案，实际上是一个能够支持多层次动态集成的解决方案，虽然这种多层次动态集成功能在某些程度上也能由传统路由器和第二层交换机搭载完成，但这种搭载方案与采用三层交换机相比，不仅需要更多的设备配置、占用更大的空间、设计更多的布线和花费更高的成本，而且数据传输性能也要差得多，因为在海量数据传输中，搭载方案中的路由器无法克服路由传输速率瓶颈。
显然，第二层交换机和第三层交换机都是基于端口地址的端到端的交换过程，虽然这种基于MAC地址和IP地址的第四层交换机技术，能够极大地提高各节点之间的数据传输率，但却无法根据端口主机的应用需求来自主确定或动态限制端口的交换过程和数据流量，即缺乏第四层智能应用交换需求。第四层交换机不仅可以完成端到端交换，还能根据端口主机的应用特点，确定或限制它的交换流量。简单地说，第四层交换机是基于传输层数据包的交换过程的，是一类基于TCP/IP协议应用层的用户应用交换需求的新型局域网交换机。第四层交换机支持TCP/UDP第四层以下的所有协议，可识别至少80个字节的数据包包头长度，可根据TCP/UDP端口号来区分数据包的应用类型，从而实现应用层的访问控制和服务质量保证。所以，与其说第四层交换机是硬件网络设备，还不如说它是软件网络管理系统。也就是说，第四层交换机是一类以软件技术为主，以硬件第四层交换机技术为辅的网络管理交换设备。
最后值得指出的是，某些人在不同程度上还存在一些模糊概念，认为所谓第四层交换机实际上就是在第三层交换机上增加了具有通过辨别第四层协议端口的能力，仅在第三层交换机上增加了一些增值软件罢了，因而并非工作在传输层，而是仍然在第三层上进行交换操作，只不过是对第三层交换更加敏感而已，从根本上否定第四层交换的第四层交换机技术与作用。我们知道，数据包的第二层IEEE802.1P字段或第三层IP ToS字段可以用于区分数据包本身的优先级，我们说第四层交换机基于第四层数据包交换，这是说它可以根据第四层TCP/UDP端口号来分析数据包应用类型，即第四层交换机不仅完全具备第三层交换机的所有交换功能和性能，还能支持第三层交换机不可能拥有的网络流量和服务质量控制的智能型功能。
第四层交换机可以随随便便的支持TCP/UDP第四层以下的所有协议，可以识别至少80个字节的数据包包头的长度，从而很容易的实现应用层的访问控制和服务质量保证，
近年来，随着百兆、千兆、甚至万兆局域网的逐渐普及，宽带局域网，甚至带宽广域网的广泛应用，带动着交换器技术的不断发展。企业应用中，Internet的迅猛发展，电子商务、电子政务、电子贸易、电子期货等网络交易方式的采用，在加速物流、资金流周转的同时，也加速了信息急速骤增，给网络信息中心服务器增加了极大的压力。
什么是第四层交换机
第四层交换机是采用第四层交换技术而开发出来的交换机产品，当然它工作于OSI/RM模型的第四层，即传输层，直接面对具体应用。从功能来看，与其说第四层交换机是硬件。
还不如说它是软件网络管理系统，换句话说就是一类以软件技术为主，以硬件技术为辅的网络管理交换设备。第四层交换机支持TCP/UDP第四层以下的所有协议，如HTTP，FTP、Telnet、SSL等，可识别至少80个字节的数据包包头长度，可根据TCP/UDP端口号来区分数据包的应用类型，从而实现应用层的访问控制和服务质量保证。
很多人在区分第四层交换器和第三层交换器原理时都有所混淆，认为所谓第四层交换机实际上就是在第三层交换机上增加了具有通过辨别第四层协议端口的能力，仅在第三层交换机上增加了一些增值软件罢了。
并非工作在传输层，而是仍然在第三层上进行交换操作。而第四层交换机是根据TCP/UDP端口号来区分数据包的，也就是说第四层交换机不仅完全具备第三层交换机的所有交换功能和性能，还能支持第三层交换机不可能拥有的网络流量和服务质量控制的智能型功能。
第四层交换机支持的重要技术
不同于第二层交换设备依赖MAC地址和802.1Q协议的VLAN标签完成链路层交换过程，也不同于第三层交换/路由设备将IP地址信息用于网络路径选择来完成交换过程，第四层交换设备则是用传输层数据包的包头信息来帮助信息交换和传输处理的。
也就是每个IP包中的所有协议或进程，这样使用的第四层交换协议其实就是TCP（用于基于连接的对话，例如FTP）和UDP（用基于无连接的通信，例如SNMP或SMTP）这两个协议。
由于TCP和UDP数据包的包头能够指明正在传输的数据包类型，因此，使用与特定应用有关的信息（端口号），就可以完成大量与网络数据及信息传输和交换相关的质量服务，
其中有五项技术至关重要，也是第四层交换机普遍采用的主要技术。
一、包过滤/安全控制：
和传统的基于软件的路由器不一样，第四层交换区别于第三层交换的主要不同之处，就是在于这种过滤能力是在ASIC专用高速芯片中实现的，从而使这种安全过滤控制机制可以全线速地进行，极大地提高了包过滤速率。而采用第四层信息去定义过滤规则已经成为一般路由器的默认标准，它不仅能够允许或禁止IP子网间的链接，还可以控制指定TCP/UDP端口的通信。
二、服务质量：
在网络系统的层次结构中，TCP/UDP第四层信息，往往用于建立应用级通信优先权限。例如对于TCP/UDP中数据包的端口号进行交换。它允许根据应用程序划分通信数据的优先权，能够根据某种特定应用程度的通信量，将一定量的带宽用于重要的应用程序。
从某种意义上讲，第四层交换提供了在网络中实现服务等级（COS）的方法。这样对于一个Intranet来说，它可以减少WWW或FTP的通信量，而给E-MAIL或Telent通信量设置更高的优先权。因此，第四层交换机基于如此功能就显得尤为重要了。如果在信息通信中，因缺乏第四层信息而受到妨碍导致优先权无从谈起，将大大阻止紧急应用在网络上的迅速传输。
三、服务器负载均衡：
第四层交换机所支持的服务器负载均衡方式，是将附加有负载均衡服务的IP地址，通过不同的物理服务器组成一个组，并为每个供搜寻使用的服务器组设立虚IP地址（VIP）。在域名服务器（DNS）中存储的每个应用服务器地址是VIP，而不是真实的服务器地址。
当某用户申请应用时，一个带有目标服务器组的VIP连接请求（例如一个TCPSYN包）发给服务器交换机。服务器交换机在组中选取最好的服务器，将终端地址中的VIP用实际服务器的IP取代，只有通过交换机执行的网络地址转换（NAT）后，未被注册IP地址的服务器才能获得被访问的能力。通过这样的设定能够达到有效防止非授权访问的好处。
四、主机备用连接：
主机备用连接为端口设备提供了冗余连接，从而在交换机发生故障时有效保护系统。由于共享MAC地址，备份交换机接收到的数据和主单元全部一样，这使得备份交换机能够监视主交换机服务的通信内容。主交换机持续地通知备份交换机第四层的有关数据、MAC数据以及它的电源状况。主交换机遇到故障时，备份交换机就会自动接管，不会中断对话或连接。
五、统计：
第四层交换机通过查询第四层数据包，能够提供更详细的统计记录。这样，管理员根据需要可以收集到更详细的哪一个IP地址在进行通信的信息，甚至可根据通信中涉及到哪一个应用层服务来收集通信信息。这些统计对于考察服务器上每个应用的负载尤其有效，例如可以查看某项服务应用占据的系统资源等。
作为上海第一个民用机场以及中国内地三大国际航空港之一，上海虹桥机场年旅客吞吐量高达三千万人次，但就在虹桥机场繁忙和辉煌的背后，一张程控交换网络已经使用了近之久，在网运行的设备也已经接近替换淘汰年限，不堪重负的交换网络在业务的驱使下升级迫切，
对于虹桥机场交换网络升级，需要新建设的软交换网络能够在原有程控交换网络的基础上平滑演进，稳步升级替换，使整个网络改建工程能够有序的实施。逐步实现新建设的软交换系统替换原有程控交换网络下的18000线用户。
经过多方比较和考核，上海虹桥机场最终选择了由中兴通讯推荐的先进软交换技术，在此基础上建设一套新的程控交换网络，以提供更加丰富的业务，成功实现交换网络的“软”着落。
走近软着落网络
虹桥机场程控交换机新建和扩容项目，实际上是一个包含多业务的项目和系统，即以数据网络作为基础承载平台，软交换作为核心技术，为用户提供了丰富的业务，很好地解决了话音、数据业务的融合。
整个系统方案设计突出层次化、模型化、高可靠性的原则，确保网络在具有高性能、高安全可靠性的同时具有良好的前瞻性和持续发展性。 中兴通讯将整个系统分为多个部分，主要包括了数据承载网络系统、NGN语音系统等，承载网是NGN系统的基础，NGN语音系统是通讯网络的核心应用。另外还涵盖了业务和其他配套系统设计方案。
该系统的数据承载网，中兴通讯主要采用两层结构，双星形架构，每台接入设备到核心设备都提供冗余备份链路，核心设备主备使用。 3台ZXR10 T1200电信级高端路由器作为核心路由设备，2台承载接入层上行的语音业务，互备使用；另外一台作为ADSL数据业务核心路由器，为全局上网业务提供连接运营商IP公网的出口，
38台ZXR10接入交换机，用于8个机房AG的接入和10处IP电话接入。每台AG上联4台接入交换机，其中2台语音接入交换机接入语音业务，一主一备；另外的两台数据接入交换机接入ADSL数据业务，而IP电话接入交换机直接上联核心路由器，在承载网的接入层实现语音业务和ADSL数据业务的物理分离，保证了语音业务的安全可靠性。
NGN 语音系统采用基于全IP的软交换网络架构。在此网络架构中，核心控制层面采用大容量软交换控制设备:ZXSS10 SS1b，单套设备最大可以支持600万用户；本期项目中两套ZXSS1b硬件各配置可支持5万语音用户(硬件本身实际可支持10万AG语音用户)，软件license各配置1.6万用户；
同时配置大容量中继/信令网关MSG9000两套(MSG9000可最大支持33.6万中继)，本期配置的MSG9000支持PRI和七号信令，各配置32条七号64k信令和32条PRI信令，同时各配置64E1；
对于用于模拟用户和DSL用户接入的接入层设备，采用中兴通讯MSG5200，该设备可支持普通、反极性等模拟用户，可支持ADLSL2+、VDSL2等宽带接入用户，中兴MSG5200可支持自交换功能，在接入层网元节点和控制层节点连接故障时，独立完成语音用户的内部互通。
以太网交换机厂商根据市场需求，推出了三层甚至四层交换机，但无论如何，其核心功能仍是二层的以太网数据包交换，下面就对以太网交换机配置问题进行学习研究，
交换机类型（机架式，固定配置式带/不带扩展槽）机架式交换机是一种插槽式的交换机，这种以太网交换机扩展性较好，可支持不同的网络类型，如以太网、快速以太网、千兆以太网、ATM、令牌环及FDDI等，但价格较贵。
固定配置式带扩展槽交换机是一种有固定端口数并带少量扩展槽的以太网交换机，这种以太网交换机在支持固定端口类型网络的基础上，还可以支持其它类型的网络，价格居中。固定配置式不带扩展槽以太网交换机仅支持一种类型的网络，但价格最便宜。
配置：
机架插槽数DD是指机架式以太网交换机配置所能安插的最大模块数。扩展槽数DD是指固定配置式带扩展槽交换机所能安插的最大模块数。最大可堆叠数DD是指一个堆叠单元中所能堆叠的最大交换机数目。此参数说明了一个堆叠单元中所能提供的最大端口密度。
最小/最大10M以太网端口数DD是指一台交换机所支持的最小/最大10M以太网端口数量。最小/最大100M以太网端口数DD是指一台交换机所支持的最小/最大100M以太网端口数量。
最小/最大1000M以太网端口数DD是指一台以太网交换机所能连接的最小/最大1000M以太网端口数量。支持的网络类型：
一般情况下，固定配置式不带扩展槽以太网交换机配置仅支持一种类型的网络，机架式交换机和固定配置式带扩展槽交换机可支持一种以上类型的网络，如支持以太网、快速以太网、千兆以太网、ATM、令牌环及FDDI等。一台交换机所支持的网络类型越多，其可用性、可扩展性越强。
最大ATM端口数DDATM即异步传输模式。最大ATM端口数是指一台ATM交换机或一台多服务多功能交换机所支持的最大ATM端口数量。最大SONET端口数DDSONET是Synchronous Optical Network的缩写，是一种高速同步网络规范，最大速率可达2.5 Gbps。一台以太网交换机的最大SONET端口数是指这台交换机的最大下联SONET接口数。
最大FDDI端口数DD是指一台FDDI交换机或一台多服务多功能以太网交换机所支持的最大FDDI端口数量。背板吞吐量（bps）DD也称背板带宽，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。一台以以太网交换机配置的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会上去，
缓冲区大小DD有时又叫做包缓冲区大小，是一种队列结构，被以太网交换机用来协调不同网络设备之间的速度匹配问题。突发数据可以存储在缓冲区内，直到被慢速设备处理为止。
缓冲区大小要适度，过大的缓冲空间会影响正常通信状态下数据包的转发速度（因为过大的缓冲空间需要相对多一点的寻址时间），并增加设备的成本。而过小的缓冲空间在发生拥塞时又容易丢包出错。所以，适当的缓冲空间加上先进的缓冲调度算法是解决缓冲问题的合理方式。对于网络主干设备，需要注意几点：
每端口是否享有独立的缓冲空间，而且该缓冲空间的工作状态不会影响其它端口缓冲的状态；模块或端口是否设计有独立的输入缓冲、独立的输出缓冲，或是输入/输出缓冲；是否具有一系列的缓冲管理调度算法，如RED、WRED、RR/FQ及WERR/WEFQ等。
最大MAC地址表大小DD连接到局域网上的每个端口或设备都需要一个MAC地址，其它设备要用到此地址来定位特定的端口及更新路由表和数据结构。MAC地址有6字节长，由IEEE来分配，又叫物理地址。一个设备的MAC地址表大小反映了连接到该设备能支持的最大节点数。
最大电源数DD一般地，核心设备都提供有冗余电源供应，在一个电源失效后，其它电源仍可继续供电，不影响设备的正常运转。在接多个电源时，要注意用多路市电供应，这样，在一路线路失效时，其它线路仍可供电。
支持协议和标准DD一般指由国际标准化组织所制订的联网规范和设备标准。可根据网络模型的第1层、第2 层和第3层进行分类如下：
第1层：EIA/TIA－232、 EIA/TIA－449、 X.21、 EIA530/EIA530A接口定义。
第2层：802.1d/SPT、802.1Q、802.1p及802.3x。
第3层：IP、IPX、RIP1/2、OSPF、BGP4、VRRP，以及组播协议等等。
路由信息协议RIPDDRIP是距离矢量协议，它利用跳数作为计量标准。RIP广泛用于全球互联网络的路由选择中，是UNIX伯克利标准分布系统提供的一种内部网关协议。IP RIP在RFC 1058和RFC 1723中定义。RIP2DD是RIP的最新增强版规范，它允许RIP数据包包含更多的信息，并提供了一种简单的鉴定机制。在RFC 1723中有说明。
三层交换机的最重要的功能是加快大型局域网络内部的数据的快速转发，不然就退而求其次，让三层交换机也兼为网际互连，在用户和同一服务器间进行传输，
目前组网用户对设备性能的要求越来越高，这也成为第三层交换机快速发展的一个动力，满足用户其他更多的需求，随着行业信息化和中小企业信息化进程的加快，网络建设的热点正在由网络的核心转向边缘。
网络建设重点向接入和应用的迁移，为交换机带来了市场的“黄金”机会。在众多厂商将网络智能推向边缘、并向市场逐步发力时，交换机市场正受到各路网络设备诸侯的关注和青睐，有望成为IT领域的又一个角斗战场。
目前，这场战斗的制高点是第三层交换机市场，尤其是边缘交换机。有关市场调查显示，边缘交换机已经开始超越核心交换机，逐渐占据主流的地位。有关的对用户需求的调查结果也证明了这一点: 用户在选购交换机时，考虑最多的购买因素是应用和安全，因而，大多选择可管理性非常强的三层或多层交换机。
改进传统路由技术
随着Internet/Intranet的迅猛发展和B/S(浏览器/服务器)计算模式的广泛应用，跨地域、跨网络的业务急剧增长，业界和用户深感传统的路由器在网络中的瓶颈效应。因此，改进传统的路由技术迫在眉睫。
在这种情况下，一种新的路由技术应运而生，这就是第三层交换机技术。基于这种技术的三层设备，如果称之为“路由器”，是因为它可操作在网络协议的第三层，是一种路由理解设备并可起到路由决定的作用；如果说它是“交换机”，是因为它的速度极快，几乎达到第二层交换的速度。
用户网络应用水平的提高，是推动第三层交换机大规模应用的主要动力之一。用户已经不再满足于交换机的基本功能，即将输入输出端口连接起来而实现业务流的转发，除了要求交换、认证、报文过滤功能外，更希望交换机具有路由处理功能；用户应用的不同，也对网络的弹性提出了新的要求。
同时，随着网络规模的迅速扩展和网络中应用的不断增多，用户网络必须加强对访问者的控制，限制非法用户的通信，从而保证整个网络的安全，例如校园网中对设备的安全管理、驻地网对安全接入的要求、企业网络中各个业务之间的隔离等，
然而，普通交换机无法有效地隔离网络中各网点之间的数据传输、控制用户的访问权限，使用户局域网的安全遭到威胁。第三层交换机则能通过各种显式或隐式的VLAN划分方法提供基于策略的安全访问机制，提高了网络的安全性，并有效抑制了广播风暴的产生。
随着我国企业网、校园网以及宽带建设的迅速发展，第三层交换机的应用也从最初的骨干层、汇聚层一直渗透到边缘的接入层。第三层交换机的出现，正如思科路由器在广域网的广泛应用一样，将在今后很长一段时间主宰网络。
满足多媒体应用
随着互联网的迅猛发展，用户在网络上的应用越来越多，用户在网络上传输的不再仅限于数据，网上交易、网上教学、视频点播、社区影院等日益成为用户对网络的现实需求，纯粹的二层交换已经不能满足用户实际的需求。第三层交换机的优势，主要体现在应用与网络安全两个方面。
应用上，主要体现在用户网络上传输的不再仅限于数据，语音、视频等对延迟、抖动要求非常高的多媒体信息也实现了在同一网络上传输。普通交换机由于工作在OSI 7层模型的第二层（即数据链路层）。
在划分子网和广播限制等方面提供的控制非常少，极容易造成网络拥塞，使数据包的丢失和延迟增加，服务质量无法保证。第三层交换机则把网络通信中的二层交换技术和三层路由（或称三层转发）技术结合在一起。
并通过ASIC技术达到线速交换，大幅度提高了设备数据的包转发能力，消除了转发瓶颈。同时通过VLAN划分、高效的组播控制、流策略的管理及访问控制等功能有效保证网络资源的充分利用，切实保证满足各类用户的应用需求。
另一方面，随着网络规模的扩大，网络变得越来越复杂，网络在运行和管理方面所付出的代价，大大超过了网络设备本身的成本。易维护和易管理的要求，也促成了第三层交换机广泛应用。
以往，网络管理员将3/4的时间花费在维护网络的基础结构，以确保通信流量的优化，并处理移动和变更等工作。通常情况下，当用户转移到网络中另一个物理位置时，需要重新配置网络，甚至还有用户的工作站也需要进行大量的管理工作。
针对于此，第三层交换机VLAN技术很好地解决了网络管理的问题。VLAN的部署将通过减少网络中移动与变更所需要的资源，达到为用户节约资源的目的，同时VLAN能实现网络监督与管理的自动化，从而更有效地进行网络监控。
远程管理、远程网络监控、故障报警等为网络管理员进行管理提供了有效的手段。思科的智能网络体系架构能够帮助客户在市场中不断增加新的内容业务，如远程教育、呼叫中心、电子商务、企业资源管理、客户关系管理等，帮助企业实现降低生产成本、提高生产力、开发新客户的目的。
下面向大家仔细具体的讲解下什么是交换机技术，总的来说交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备，交换机可以“学习”MAC地址。
上面我们讲到，交换机最开始是为了解决集线器共享传输介质，端口带宽过窄，容易产生广播风暴而产生，最初的交换机是工作在OSI／RM开放体系结构中的第二层，所以也称之为第二层交换机（这一点我们会在下篇介绍交换机的分类时继续介绍）。
本节要介绍的是交换机与集线器之间到底有哪些区别，换句话说也就是交换机到底有哪些优点，理解了它们之间的区别后就能正确理解当前局域网为什么广泛使用交换机，而非集线器，也便于我们在日后的网络设备选购中正确地选择。
交换机与集线器的区别主要体现在如下几个方面：
（1）在OSI／RM中的工作层次不同
交换机技术和集线器在OSI／RM开放体系模型中对应的层次就不一样，集线器是同时工作在第一层（物理层）和第二层（数据链路层），而交换机至少是工作在第二层，更高级的交换机可以工作在第三层（网络层）和第四层（传输层）。
（2）交换机的数据传输方式不同
集线器的数据传输方式是广播（broadcast）方式，而交换机的数据传输是有目的的，数据只对目的节点发送，只是在自己的MAC地址表中找不到的情况下第一次使用广播方式发送，然后因为交换机具有MAC地址学习功能。
第二次以后就不再是广播发送了，又是有目的的发送。这样的好处是数据传输效率提高，不会出现广播风暴，在安全性方面也不会出现其它节点侦听的现象。具体在前面已作分析，在此不再赘述。
（3）带宽占用方式不同
在带宽占用方面，集线器所有端口是共享集线器的总带宽，而交换机的每个端口都具有自己的带宽，这样就交换机实际上每个端口的带宽比集线器端口可用带宽要高许多，也就决定了交换机的传输速度比集线器要快许多。
（4）传输模式不同
集线器只能采用半双工方式进行传输的，因为集线器是共享传输介质的，这样在上行通道上集线器一次只能传输一个任务，要么是接收数据，要么是发送数据。而交换机则不一样。
它是采用全双工方式来传输数据的，因此在同一时刻可以同时进行数据的接收和发送，这不但令数据的传输速度大大加快，而且在整个系统的吞吐量方面交换机比集线器至少要快一倍以上，因为它可以接收和发送同时进行，实际上还远不止一倍，因为端口带宽一般来说交换机比集线器也要宽许多倍，
三、交换机的工作原理
交换机和集线器在外型上非常相似，而且都遵循IEEE802.3及其扩展标准，介质存取方式也均为CSMA／CD，但是它们之间在工作原理上还是有着根本的区别。简单地说，由交换机构建的网络称之为交换式网络。
每个端口都能独享带宽，所有端口都能够同时进行通讯，并且能够在全双工模式下提供双倍的传输速率。而集线器构建的网络称之为共享式网络，在同一时刻只能有两个端口（接收数据的端口和发送数据的端口）进行通讯，所有的端口分享固有的带宽。下面简单以图示方式介绍如下。
要明白交换机的优点我们首先就必须明白交换机的基本工作原理，而交换机的工作原理其实最根本的是要理解“共享”（Share）和“交换”（Switch）这两个概念。集线器是采用共享方式进行数据传输的。
而我们在这里要讲的交换机技术工作原理则是采用“交换”方式进行数据传输的。我们可以把“共享”和“交换”理解成公路。“共享”方式就是来回车辆共用一个车道的单车道公路，而“交换”方式则是来回车辆各用一个车道的双车道公路，“共享”和“交换”这两种数据传输方式的示意图分别如图1左、右图所示。
从我们平常生活中就可感觉到这两种方式的不同之处，明显可以感受到双车道的交换方式的优越性。因为双车道来回的车辆可以在不同的车道上单独行走，一般来说如果不出现意外的外是不可能出现大塞车现象（当然也有可能，那就车辆太多，速度太慢情况下）。
而单车道就象我们过单车道的桥一样，来回的车辆每次只能允许一个方向的车辆经过这个桥，这样就很容易出现塞车现象。交换机进行数据交换的原理就是在这样的背景下产生，它解决了集线器那种共享单车道容易出现“塞车”现象。
在交换机技术上把这种“独享”道宽（网络上称之为“带宽”）情况称之为“交换”，这种网络环境称为“交换式网络”，交换式网络必须采用交换机（Switch）来实现。从图1右图可以知道交换式网络可以是“全双工”（FullDuplex）状态。
即可以同时接收和发送数据，数据流是双向的。而集线器的“共享”方式的网络就称之为“共享式网络”，共享式网络采用集线器（集线器）作为网络连接设备。显然，共享网络的效率非常低，在任一时刻只能有一个方向的数据流，即处于“半双工”（HalfDuplex）模式，也称为“单工”模式。
★ 蓝牙技术的应用
