按照OSI的七層網(wǎng)絡(luò)模型，交換機(jī)可以分為二層交換機(jī)、三層交換機(jī)。根據(jù)交換機(jī)支持的協(xié)議，還有不常見(jiàn)的四層交換機(jī)和七層交換機(jī)?；贛AC地址工作的第二層交換機(jī)最為普遍，用于網(wǎng)絡(luò)接入層和匯聚層?；贗P地址和協(xié)議進(jìn)行交換的第三層交換機(jī)普遍應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的核心層，也少量應(yīng)用于匯聚層。部分第三層交換機(jī)也同時(shí)具有第四層交換功能，可以根據(jù)數(shù)據(jù)幀的協(xié)議端口信息進(jìn)行目標(biāo)端口判斷。第四層以上的交換機(jī)稱之為內(nèi)容型交換機(jī)，主要用于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。

       二層交換機(jī)

二層交換機(jī)工作在OSI模型的第2層（數(shù)據(jù)鏈路層），識(shí)別數(shù)據(jù)包中的MAC地址信息，根據(jù)MAC地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，并將這些MAC地址與對(duì)應(yīng)的端口記錄在自己內(nèi)部的一個(gè)地址表中。因此，二層交換機(jī)需要強(qiáng)大的數(shù)據(jù)識(shí)別和轉(zhuǎn)發(fā)能力。

三層交換機(jī)

三層交換機(jī)實(shí)質(zhì)就是一種特殊的路由器，是一種在性能上側(cè)重于交換而價(jià)格低廉的路由器。傳統(tǒng)交換技術(shù)是在OSI網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)模型第二層——數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行操作，而三層交換機(jī)是為IP設(shè)計(jì)的，接口類型簡(jiǎn)單，擁有很強(qiáng)二層包處理能力，它既可以工作在協(xié)議第三層替代或部分完成傳統(tǒng)路由器的功能，同時(shí)又具有幾乎第二層交換的速度，且價(jià)格相對(duì)便宜。

三層交換機(jī)最重要的目的是加快大型局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換，做到一次路由，多次轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)一個(gè)大型局域網(wǎng)按照功能或地域等因素劃成一個(gè)個(gè)小局域網(wǎng)時(shí)，VLAN（Virtual Local Area Network虛擬局域網(wǎng)）技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中得以大量應(yīng)用，而各個(gè)不同VLAN間的通信都要經(jīng)過(guò)路由器來(lái)完成轉(zhuǎn)發(fā)。單純使用路由器來(lái)實(shí)現(xiàn)不僅端口數(shù)量有限，而且路由速度較慢，從而限制了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和訪問(wèn)速度。

       四層交換機(jī)

第四層交換的一個(gè)簡(jiǎn)單定義是：它是一種功能，它決定傳輸不僅僅依據(jù)MAC地址(第二層網(wǎng)橋)或源/目標(biāo)IP地址（第三層路由），而且依據(jù)TCP/UDP(第四層) 應(yīng)用端口號(hào)。第四層交換功能就象是虛IP，指向物理服務(wù)器。它所傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)服從各種各樣的協(xié)議，有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他協(xié)議。這些業(yè)務(wù)在物理服務(wù)器基礎(chǔ)上，需要復(fù)雜的載量平衡算法。

當(dāng)某用戶申請(qǐng)應(yīng)用時(shí)，一個(gè)帶有目標(biāo)服務(wù)器組的VIP連接請(qǐng)求（例如一個(gè)TCP SYN包）發(fā)給服務(wù)器交換機(jī)。服務(wù)器交換機(jī)在組中選取最好的服務(wù)器，將終端地址中的VIP用實(shí)際服務(wù)器的IP取代，并將連接請(qǐng)求傳給服務(wù)器。這樣，同一區(qū)間所有的包由服務(wù)器交換機(jī)進(jìn)行映射，在用戶和同一服務(wù)器間進(jìn)行傳輸。