以太网交换机是计算机网络中的重要设备之一，它负责在局域网内转发和过滤数据包。那么以太网交换机工作在哪一层呢？它主要工作在OSI模型的第二层，也就是数据链路层。
数据链路层
数据链路层是OSI模型中的第二层，位于物理层之上，网络层之下。它主要解决如何在两个节点直接传输数据的问题。数据链路层将原始的比特流组合成有意义的数据帧，并负责将数据从一个物理节点传输到另一个物理节点。
以太网交换机的工作原理
以太网交换机是数据链路层中非常重要的设备，它的主要功能是根据数据帧中的目的MAC地址将数据包转发到正确的端口。下面我们来详细了解一下以太网交换机的工作原理。
当一个数据帧到达交换机的一个接口时，交换机会检查帧中的源MAC地址，并将其记录在转发表中。转发表是交换机内部的一个映射表，记录了各个MAC地址与对应端口的对应关系。然后交换机会比较目的MAC地址与转发表中的记录，如果目的MAC地址在转发表中存在，则交换机会将数据帧转发到相应的端口；如果目的MAC地址不在转发表中，则交换机会将数据帧转发到所有其他端口，除了接收该帧的端口。
此外，交换机还会进行学习和更新转发表的操作。当交换机接收到一个数据帧时，它会检查帧中的源MAC地址，并将其添加到转发表中。如果转发表中已经存在该MAC地址的记录，则交换机会更新该记录的时间戳；如果转发表中不存在该MAC地址的记录，则交换机会新建一条记录。
通过以上的工作原理，以太网交换机实现了数据的有效转发和过滤。它可以根据MAC地址将数据帧精确转发到目标设备，减少了网络中的广播风暴和冲突，提高了网络的性能和可靠性。
以太网交换机与其他层的关系
以太网交换机工作于数据链路层，它提供了一个透明的数据传输通道，但并没有进行网络地址的识别和路由功能。因此，以太网交换机通常与网络层中的路由器一起使用，以实现更复杂的网络功能。
在实际的网络中，以太网交换机常常与路由器组成局域网（LAN）。交换机负责局域网内部的数据传输，而路由器负责不同局域网之间的数据传输。它们共同构成了现代局域网中的基础设施，为用户提供了高效、可靠的网络服务。
总结
以太网交换机是计算机网络中的关键设备，它工作于数据链路层，主要负责将数据帧转发到正确的端口，提高网络的性能和可靠性。在实际网络中，交换机常常与路由器一起使用，构成了现代局域网的基础设施。通过对以太网交换机的工作原理的了解，我们可以更好地理解网络的构建和数据传输的过程。