データリンク層で働きますスイッチ（switch）はバックバスと内部交換マトリックスの非常に高い帯域幅を持っています。スイッチのすべてのポートはこのバックバスにマウントされています。制御回路がパケットを受け取ると、処理ポートはメモリのアドレス対照表を探して宛先MACのハードウェアアドレスのNICがどのポートにマウントされているかを確認します。すべてのポートにブロードキャストされ、受信ポートが応答すると、スイッチは新しいアドレスを「学習」し、それを内部MACアドレステーブルに追加します。

スイッチを使用してネットワークを「セグメント化」することもできます。MACアドレステーブルと照合することで、必要なネットワークトラフィックだけがスイッチを通過することを許可します。スイッチによるフィルタリングと転送は、競合ドメインを効果的に減らすことができますが、ネットワーク層ブロードキャスト、すなわちブロードキャストドメインを分割することはできません。

スイッチは、同時に複数のポートペア間のデータ転送を行うことができます。それぞれのポートは独立したネットワークセグメントとみなすことができ、そこに接続されたネットワーク機器はすべての帯域幅を独自に享受し、他の機器と競合する必要がありません。ノードAがノードDにデータを送信するとき、ノードBは同時にノードCにデータを送信することができ、両方ともネットワークの帯域幅を全て享受し、独自の仮想接続を持つことができます。ここで10Mbpsのethernetスイッチを使っているとすると、このスイッチの場合の総流通量は2×10Mbps=20Mbpsとなり、10Mbpsの共有ハブを使っても1ハブの総流通量は10Mbpsを超えません。つまり、スイッチは、MACアドレス認識に基づいてパケットをカプセル化して転送する機能を果たすネットワーク機器です。スイッチは、MACアドレスを「学習」し、データフレームの発信者と目的の受信者との間に一時的な交換パスを確立することによって、データフレームがソースアドレスから直接宛先アドレスに到達するように内部アドレステーブルに格納することができます。