冷熱交換器擁有一條很高帶寬的背部總線和內部交換矩陣。冷熱交換器的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控製電路收到數據包以後，處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC（網卡的硬件地址）的NIC（網卡）掛接在哪個端口上，通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的端口，目的MAC若不存在廣播到所有的端口，接收端口回應後冷熱交換器會“學習”新的地址，並把它添加入內部MAC地址表中。 使用冷熱交換器也可以把網路“分段”，通過對照MAC地址表，冷熱交換器隻允許必要的網路流量通過冷熱交換器。通過冷熱交換器的過濾和轉發，可以有效的減少沖突域，但它不能劃分網路層廣播，即廣播域。![]()
冷熱交換器在同一時刻可進行多個端口對之間的數據傳輸。每一端口都可視為獨立的網段，連接在其上的網路設備獨自享有全部的帶寬，無須同其他設備競爭使用。當節點A向節點D發送數據時，節點B可同時向節點C發送數據，而且這兩個傳輸都享有網路的全部帶寬，都有著自己的虛擬連接。假使這裡使用的是10Mbps的以太網冷熱交換器，那麼該冷熱交換器這時的總流通量就等於2×10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB時，一個HUB的總流通量也不會超出10Mbps。
總之，冷熱交換器是一種基於MAC地址識別，能完成封裝轉發數據包功能的網路設備。冷熱交換器可以“學習”MAC地址，並把其存放在內部地址表中，通過在數據幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數據幀直接由源地址到達目的地址。
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