概述
網絡技術發展迅猛，以太網占據了統治地位。為了适應網絡應用深化帶來的挑戰，網絡的規模和速度都在急劇發展，局域網的速度已從最初的10Mbit/s提高到100Mbit/s，千兆以太網技術也已得到了普遍應用。
對于用戶來說，在減低成本的前提下，保證網絡的高可靠性、高性能、易維護、易擴展，與采用何種組網技術密切相關；對于設備廠商來說，在保證用戶網絡功能實現的基礎上，如何能夠取得更為可觀的利潤，采用組網技術的優劣，成為提高利潤的一個手段。
在具體的組網過程中，是使用已經日趨成熟的傳統的第2層交換技術，還是使用具有路由功能的第3層交換技術，或者是使用具有高網絡服務水平的第7層交換技術呢？在這些技術選擇的權衡中，2層交換、3層交換和7層交換這三種技術究竟孰優孰劣，它們各自又适用于什麼樣的環境呢？
說明
按照用戶要求,在交換局、所建立用戶間暫時通信所需線路的接續和實現其相互通信的技術。通信範圍不局限于固定的一對用戶，而是在一群用戶、一個城市、一個國家，甚至全球範圍内進行通信，即在不同的通信網内通信。在通信網裡，所有的用戶間是沒有直達線路的，而是根據各個用戶的分布情況，通過用戶線路分别接到各從屬的交換局。
同屬于一個交換局的兩個用戶通信時，則由該局完成接續；若非同屬于一個局的兩個用戶通信時，則由兩用戶所經路由上的各交換局依次接續，并由終點局接通對方用戶。用少量的設備，就能使網内的任何兩個用戶在很短的時間内建立連接，這是交換技術的目的。完成這種任務的設備，稱為交換設備或交換機。
交換技術最先是為适應人們交換電話信息和電報信息而發展起來的。不同的通信業務，需要采用不同的交換方式。例如，電話（或用戶電報）通信是将電話（或電報）電路臨時接通，由用戶雙方自己講話（或收發電報），這種方式稱為電路交換。基于區塊鍊的可信數據交換技術能實現去中心化網絡中隐私數據的保護與流通,推動數字化時代打破"數據孤島"壁壘。
公衆電報業務的交換是由一個接轉局用紙帶或其他形式的存儲器将發來的電報接收、存儲起來，然後再向下一個接轉局轉發出去，逐段接轉，直到終點收報局收下再投遞給收報人，這種交換稱為存儲轉發交換，亦稱電文交換或信息交換。交換的信息種類不僅是電話、電報，還有傳真、數據、圖像等信息。
這些信息的傳輸和交換方式在早期都是采用模拟形式，有的（如用戶傳真、低中速數據通信）可利用現有的模拟電話交換網，占用其中一個話路。60年代以來，有些國家已建立獨立的數字化的傳真網、數據網和圖像網，并都有各自的專用交換設備。由于信息種類較多，從經濟上和用戶使用方便上考慮，要求通信網從單一網(如電話網，數據網)逐步向綜合業務網的方向發展。
電話交換技術首先是從人工交換開始，自1889年發明步進制以來，電話通信進入了自動交換階段。自動交換機經曆了步進制、機動制、縱橫制、電子布線邏輯控制和空分程序控制。70年代以來，各國都在積極研制和采用程控數字交換設備。數字技術的發展對形成綜合業務數字網(ISDN)起了很大的促進作用。
交換機按使用範圍可分為市内交換機、長途交換機、國際交換機、農村交換機和用戶小交換機五種。
①市内交換機：專為一個城市範圍内的所有用戶建立交換信息的通路；
②長途交換機：專為城市與城市之間建立交換信息的通路；
③國際交換機：專為國家與國家之間建立交換信息的通路；
④農村交換機：專為縣和縣以下農村用戶建立交換信息的通路；
⑤用戶小交換機：專為機關、學校、工礦、企業等内部用戶建立交換信息的通路。程控交換機出現後，各種交換機可以組合使用。
交換技術正朝着智能化的方向演進，從最初的第2層交換發展到第3層交換，目前已經演進到網絡的第7層應用層的交換。其根本目的就是在降低成本的前提下，保證網絡的高可靠性、高性能、易維護、易擴展，最終達到網絡的智能化管理。
通信網體制
通信網主要由三種設備構成：①用戶設備，如電話機；
②傳輸設備，如電纜、多路複用裝置、光纖、天線等；
③交換設備，如電話交換機。通信網體制是研究如何把交換設備、傳輸設備和用戶設備構成一個最經濟、最有效的通信網。
這涉及到交換局選址和容量的最優化、衰耗的分配、呼損分配、路由規劃、編号制度、信令（又稱信号）方式、近期和遠期的業務預測和相應的發展規劃，以及模拟網如何過渡到數字網等。
研究交換機三個參數之間的相互關系問題。這三個參數是：①交換設備配置的數量；
②服務等級；
③每一用戶設備在最繁忙的一段時間内産生呼出或呼入的次數和通話時間長度。由于交換設備種類的不同，衡量服務等級有二種處理方法。一種是遇到交換機公用設備全忙時把呼叫立刻作為損失處理，這時用戶一般均能聽到忙音，即明顯損失。另一種是接續延遲，等待公用設備空閑後再予以接通，其等待時間是一項服務等級的指标。
技術性能和指标
由于交換機的種類及使用的範圍不同，用戶對它們的技術性能和指标的要求也不同，這些都必須在研制時首先确定。例如，對長途交換機，就要确定路由選擇性能的要求、長途與市内之間的配合要求、全自動接續或是半自動接續的要求、計費要求和維護測試性能等。
對市内交換機，就要确定所能适應的通信網、與其他制式的配合、對長途的配合、特種服務和特種業務的性能、複原控制方式和維護測試等性能，另外需要明确傳輸指标、局内回路指标和用戶線路指标等。這些指标直接關系到交換機的服務能力和質量。
信令方式
主要指交換局間傳輸信令(信号)的方式。以電話通信為例，信令按内容可分為記發器信令和線路信令。
①記發器信令：傳輸主、被叫用戶的号碼、類别和用戶狀态的信令。
②線路信令：監視主、被叫用戶摘機、挂機的信令。
信令根據其傳輸路由與通話路由之間的關系，還可分為随路信令和公共信道信令。随路信令是與話路結合起來的，在同一條話路上傳輸；公共信道信令是很多話路上的信令合在一路專用的公共信令信道上傳輸,如國際電報電話咨詢委員會(CCITT)建議的No.6和No.7信令，前者适用于模拟網，後者則适用于數字網。
随路信令在采用32路A律方式的脈碼調制傳輸中，其第16時隙有4位碼可以傳輸信令，其信令編排方式國際上稱為DR2。若用模拟方式傳輸，一般從傳輸信令的電氣特性來分，還可分成直流信令（或稱直流标志）和音頻信令。直流信令主要用作市内電話空分交換機的線路信令；音頻信令主要用作記發器信令。在長途采用載波傳輸時，線路信令也是音頻信令。
中國的音頻記發器信令采用多頻互控方式。信令分為前向和後向兩種。前向信令是用戶号碼和業務類别信令，采用6中取2的方式組成15個數碼信令；後向信令是控制證實和被叫用戶狀态信令,采用4中取2方式組成6個數碼信令。
中國的多頻信令與國際上的R2信令方式在頻率及電氣特性上相一緻，但在發送程序及含義上有所差異。由于信令方式問題涉及到交換局間相互配合以及國際通信的局間信令配合問題，故要求嚴格統一。
電話交換機是一種複雜而龐大的邏輯電路。60年代中期，電子交換開始應用計算機技術構成程控交換機，控制方式有了質的改進。程控交換的主要特征是以存儲程序控制取代傳統的布線邏輯控制，硬件構成的邏輯電路功能也大部分由軟件完成。随着新業務功能和維護管理的要求越來越高,程控交換的軟件日益龐大，軟件故障随之增加。
為解決這個問題,國際上已開始采用高級語言編制程序，國際電報電話咨詢委員會推薦用CHILL語言作為交換機的高級語言。脈沖數字技術在交換機中的應用，一是構成邏輯電路，采用脈沖時序完成邏輯控制；二是采用脈沖編碼技術原理構成話路及各種信息的交換。
