学习计算机网络，实则探索网络协议的奥秘。各种网络协议的背后，是网络设备在运行与支撑。深入理解网络协议，即是掌握技术原理的关键。而掌握网络设备，则能将所学知识付诸实践，有效解决我们的网络需求。接下来，让我们一同探究最常见的网络设备——交换机。
中继器（Repeater），作为信号增强设备，运行在OSI参考模型的第一层。其功能仅在于重新输出信号，延长网络的传输距离，不涉其他数据控制，亦无法识别数据链路层的MAC地址和网络层的IP地址。
集线器（Hub），工作在物理层，具有信号放大功能，是其为中心的网络设备。集线器将自身作为中心，连接多个节点。以广播方式发送数据，即当需要发送数据时，会发送至与集线器相连的所有节点。
而交换机则通过学习连接的每个终端的MAC地址，将数据发送给对应的目的终端上，避免将数据发送至无关端口，从而提高网络利用率。此处的交换机特指二层交换机。
若交换机未学习到MAC地址或需向网段内所有终端发送信息时，会采用广播方式，将数据帧进行泛洪。
交换机的处理能力也称为容量，以bit/s（比特每秒）为单位衡量。当交换机的端口总带宽小于其容量时，交换结构处于非阻塞状态，反之则为过载。
按照功能，交换机可以分为二层和三层。而按外形，交换机又可分为桌面式、箱式和机框式。
- 桌面式交换机适用于家庭网络，体积小巧，连接设备有限。
- 箱式交换机常安装于19英寸机柜内，支持电源冗余，配置冷却风扇及多种接口。
- 机框式交换机则允许用户选择端口数量和不同类型的接口模块，扩展性极佳。
在网络中，交换机根据位置和用途可分为核心交换机、汇聚交换机和接入交换机。
选择交换机时，需根据实际使用需求、端口类型、端口数量及设备性能等参数进行决策。大部分交换机支持RJ-45的千兆以太网接口，并可通过自适应功能连接百兆接口。
PoE（Power over Ethernet）技术为IP电话或无线AP提供网线供电的解决方案。该技术简化了布线、节省了人工成本、管理方便且使用灵活。
PoE的不同供电标准包括IEEE 802.3af、IEEE 802.3at和IEEE 802.3bt，分别提供不同等级的功率支持。
在交换机的功能中，链路聚合将多条线路汇聚成一条逻辑线路使用。使用链路聚合可避免网络环路并实现线路冗余。
VLAN（虚拟）则将广播域分割成逻辑网段。
QoS（服务质量）是保障声音、视频等数据的稳定和低延迟的重要功能。
二层交换机提供基于数据帧头部信息的过滤功能，保障网络安全。而IEEE 802.1X则为基于端口的认证功能提供标准化支持。
SNMP（简单网络管理协议）则用于远程管理、监控和配置网络设备。
通过上述介绍，我们更深入地了解了网络设备的种类与功能。无论是中继器、集线器还是交换机等设备，都是构建高效稳定网络的关键组成部分。希望这些信息能帮助您更好地理解和应用计算机网络知识。