傳統的交換機本質上是具有流量控制能力的多端口網橋，即傳統的(二層) 交換機。把路由技術引入交換機，可以完成網絡層路由選擇，故稱為三層交換，這是交換機的新進展。

一、交換機的工作原理

交換機(二層交換)的工作原理交換機和網橋一樣，是工作在鏈路層的聯網設備，它的各個端口都具有橋接功能，每個端口可以連接一個LAN或一臺高性能網站或服務器，能夠通過自學習來了解每個端口的設備連接情況。所有端口由專用處理器進行控制，并經過控制管理總線轉發信息。

同時可以用專門的網管軟件進行集中管理。除此之外，交換機為了提高數據交換的速度和效率，一般支持多種方式。

1、存儲轉發

所有常規網橋都使用這種方法。它們在將數據幀發柱其他端口之前，要把收到的幀完全存儲在內部的存儲器中，對其檢驗后再發往其他端口，這樣其延時等于接收一個完整的數據幀的時間及處理時間的總和。如果級聯很長時，會導致嚴重的性能問題，但這種方法可以過濾掉錯誤的數據幀。

2、切入法

這種方法只檢驗數據幀的目標地址，這使得數據幀幾乎馬上就 可以傳出去，從而大大降低延時。

其缺點是：錯誤幀也會被傳出去。錯誤幀的概率較小的情況下，可以采用切入法以提高傳輸速度。而錯誤幀的概率較大的情況下，可以采用存儲轉發法/以減少錯誤幀的重傳。

二、交換機故障分類

1.電源故障

由于外部供電不穩定，或者電源線路老化或者雷擊等原因導致電源損壞或者風扇停止，從而不能正常工作。由于電源緣故而導致機內其他部件損壞的事情也經常發生。

如果面板上的POWER指示燈是綠色的，就表示是正常的;如果該指示燈滅了，則說明交換機沒有正常供電。這類問題很容易發現，也很容易解決，同時也是最容易預防的。針對這類故障，首先應該做好外部電源的供應工作。

一般通過引入獨立的電力線來提供獨立的電源，并添加穩壓器來避免瞬間高壓或低壓現象。如果條件允許，可以添加UPS(不間斷電源)來保證交換機的正常供電，有的UPS提供穩壓功能，而有的沒有，選擇時要注意。在機房內設置專業的避雷措施，來避免雷電對交換機的傷害。現在有很多做避雷工程的專業公司，實施網絡布線時可以考慮。

2.模塊故障

交換機是由很多模塊組成，比如：堆疊模塊、管理模塊(也叫控制模塊)、擴展模塊等。這些模塊發生故障的機率很小，不過一旦出現問題，就會遭受巨大的經濟損失。如果插拔模塊時不小心，或者搬運交換機時受到碰撞，或者電源不穩定等情況，都可能導致此類故障的發生。

當然上面提到的這3個模塊都有外部接口，比較容易辨認，有的還可以通過模塊上的指示燈來辨別故障。比如：堆疊模塊上有一個扁平的梯形端口，或者有的交換機上是一個類似于USB的接口。管理模塊上有一個CONSOLE口，用于和網管計算機建立連接，方便管理。如果擴展模塊是光纖連接的話，會有一對光纖接口。

在排除此類故障時，首先確保交換機及模塊的電源正常供應，然后檢查各個模塊是否插在正確的位置上，最后檢查連接模塊的線纜是否正常。在連接管理模塊時，還要考慮它是否采用規定的連接速率。

3.線纜故障

其實這類故障從理論上講，不屬于交換機本身的故障，但在實際使用中，電纜故障經常導致交換機系統或端口不能正常工作，所以這里也把這類故障歸入交換機硬件故障。

比如接頭接插不緊，線纜制作時順序排列錯誤或者不規范，線纜連接時應該用交叉線卻使用了直連線，光纜中的兩根光纖交錯連接，錯誤的線路連接導致網絡環路等。