二層交換機是位于于OSI模型的第2層也就是數(shù)據(jù)鏈路層。和普通的交換機相比就是二層交換技術(shù)的發(fā)展比較成熟，二層交換機屬數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，可以識別數(shù)據(jù)包中的MAC地址信息，根據(jù)MAC地址進行轉(zhuǎn)發(fā)，并且二層交換機支持線速交換，吞吐量要大一些。

二層交換機工作于數(shù)據(jù)鏈路層，可以識別數(shù)據(jù)包中的MAC地址信息，根據(jù)MAC地址進行轉(zhuǎn)發(fā)，并將這些MAC地址與對應(yīng)的端口記錄在自己內(nèi)部的一個地址表中。

數(shù)據(jù)鏈路層主要通過接收物理層提供的比特流服務(wù)，在相鄰節(jié)點之間建立鏈路，對傳輸中可能出現(xiàn)的差錯進行檢錯和糾錯，向網(wǎng)絡(luò)層提供無差錯的透明傳輸。

在數(shù)量鏈路層傳輸?shù)幕締挝粸椤皫‵rame）”。每一幀包括一定數(shù)量的數(shù)據(jù)和一些必要的控制信息。

目前，有四種不同格式的以太網(wǎng)幀，在每種格式的以太網(wǎng)幀的開始處都有64比特（8字節(jié)）的前導(dǎo)字符，其中，前7個字節(jié)稱為前同步碼（Preamble），最后1個字節(jié)是幀起始標(biāo)志符0xAB，它標(biāo)志著以太網(wǎng)幀的開始。前導(dǎo)字符的作用是使接收節(jié)點進行同步并做好接收數(shù)據(jù)幀的準(zhǔn)備。緊接著的是6字節(jié)的目標(biāo)MAC地址，6字節(jié)的源MAC地址，隨后的幀因不同的格式而各不同，最后4個字節(jié)是幀校驗序列FCS ，采用32位CRC循環(huán)冗余校驗對從“目標(biāo)MAC地址”字段到“數(shù)據(jù)”字段的數(shù)據(jù)進行校驗。不同格式的以太網(wǎng)幀的各字段定義都不相同，彼此也不兼容。

交換機的具體工作流程如下：

1） 當(dāng)交換機從某個端口收到一個數(shù)據(jù)幀，它先讀取包頭中的源MAC地址，這樣它就知道源MAC地址的機器是連在哪個端口上的；

2） 再去讀取包頭中的目的MAC地址，并在地址表中查找相應(yīng)的端口；

3） 如本端口下的主機訪問本端口下的主機時丟棄；

4） 如表中有與這目的MAC地址對應(yīng)的端口，把數(shù)據(jù)包直接轉(zhuǎn)發(fā)到這端口上；

5） 如表中找不到相應(yīng)的端口則把數(shù)據(jù)包廣播到所有端口上，當(dāng)目的機器對源機器回應(yīng)時，交換機又可以記錄這一目的MAC地址與哪個端口對應(yīng)，在下次傳送數(shù)據(jù)時就不再需要對所有端口進行廣播了。不斷的循環(huán)這個過程，對于全網(wǎng)的MAC地址信息都可以學(xué)習(xí)到，二層交換機就是這樣建立和維護它自己的端口地址表。

端口地址表中記錄了端口下包含主機的MAC地址，端口地址表是交換機上電后自動建立的，保存在RAM中，并且自動維護。端口地址列表中表項是有生命期的。每個表項在建立后開始進行倒記時，每次發(fā)送數(shù)據(jù)都要刷新記時，對于長期不發(fā)送數(shù)據(jù)的主機，其MAC地址的表項在生命期結(jié)束時被刪除，所以端口地地表記錄的總是最活動的主機的MAC地址。