2层交换机
二级交换技术的发展相当成熟。二级交换机属于数据链路层设备。它可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址发送它，并将这些MAC地址与内部地址表中的相应端口记录起来。
具体的工作流程如下：
1）当交换机从端口接收数据包时，它首先读取包头中的源MAC地址，以便它知道源的MAC地址连接到哪个端口。
2）读取包头的目标MAC地址，并在地址表中找到相应的端口。
3）如果表中有一个与MAC地址相对应的端口，则数据包直接复制到端口。
4）如表中找到相应的端口的广播数据包到所有的端口，当源机器上的响应目标机时，开关可以记录目的MAC地址和端口对应的下一次数据传输时不再需要对所有端口广播。这个过程的不断循环，对于MAC地址信息全网可以得知，两层交换机是建立和维护它自己的地址表。
从两层交换机的工作原理可以推断出以下三点：
1）因为在同一时间对大多数数据交换的交换机端口，这需要一个很宽的带宽的总线，如果N端口的两层交换机，每个端口的带宽是M，交换机总线带宽超过NTIMES；M，那么这个开关可以实现线速交换；
2）学习端口连接的机器的MAC地址，写入地址表，地址表的大小，（一般表达式：一个是良好的内存，其他的是MAC表项的值），和地址表的大小会影响交换机的接入能力。
3）二级交换机通常包含专门用于处理报文转发的ASIC（专用集成电路）芯片，因此转发速度非常快，不同厂家使用不同的ASIC，直接影响产品的性能。
以上三点也是判断这两层或三层交换机性能的主要技术参数。
三层交换机
下面是一个简单的网络，看看三层交换机的工作过程。
设备A——使用IP的三层交换机——使用IP的设备B
例如，一个发送数据到B，和目标IP地址是已知的，则将使用子网掩码来获取网络地址来确定目的IP是在同一段的了。如果在同一网段，但不知道数据转发MAC地址，一个将发送一个ARP请求，B返回MAC地址，使用MAC封装数据包并发送给交换机，采用两层交换模块的开关，MAC地址表，将数据包转发到相应的端口。
如果目标IP地址不在同一个子网中，那么A和B在流缓存条目中实现通信，没有相应的MAC地址条目，将第一个正常数据包发送给默认网关，默认网关通常在操作系统中已经设置了第三层路由模块。不那么明显，在同一子网的数据，在MAC表首先是默认网关的MAC地址；然后由三层模块接收到的数据包，路由表以确定到达B的路由，将构造一个新的帧头，在默认网关的MAC地址的源MAC地址，B主机的MAC地址的MAC地址。通过一定的识别触发机制，建立相应的关系，主机A和B的MAC地址和端口转发，并记录输入缓存条目表。之后，从A到B的数据直接传送到两级交换模块，这通常被称为路由多转发。
这是对三层交换机工作流程的简单总结，可以看出三层交换机的特点。
1）数据的高速转发是通过硬件的组合来实现。这不是一个两个交换机和路由器的简单叠加，三层交换路由模块直接加在高速背板总线的两层，突破了传统路由器的接口速率限制可达Gbit / s。背板带宽数，这是三层交换的两个重要参数。
2）简单的路由软件简化了路由过程，大部分的数据转发，除了必要的路由和路由软件处理外，都是由两个模块进行高速转发。大多数路由软件都是由高效的优化软件处理的，而不是简单地复制路由器中的软件。
四层交换机
第四级交换的一个简单定义是它是一个函数。它决定了传递的不仅是基于MAC地址（二线桥）或源/目标IP地址（第三层路由），而且基于TCP / UDP（第四级）应用端口号。第四层交换功能就像一个虚拟IP，指向物理服务器的协议。它将是一个多种协议，如HTTP，FTP，NFS，Telnet，或其他协议。在一个物理服务器的基础上，这些服务需要一个复杂的负载均衡算法。
在IP世界中，业务类型由终端TCP或UDP端口地址决定。第四级交换中的应用间隔由源端和终端IP地址、TCP和UDP端口决定，在第四层交换中，为每个服务器组设置虚拟IP地址（vip）进行搜索和使用，每个组支持某种应用程序。
存储在域名服务器各应用服务器的地址（DNS）是VIP，不是真实的服务器地址。当一个应用程序应用于用户，与目标服务器组的VIP连接请求（如TCP SYN包）发送到服务器，服务器选择开关，开关组最好的服务器，与实际服务器的IP和通过连接请求到服务器的终端地址更换VIP。这样，在相同的时间间隔内的所有数据包都有一个服务器切换和传输用户和服务器之间的映射。
你清楚开关的层数吗以上是基本的和详细的，对于第一个开关应该很容易理解。