千兆交换机是一种网络交换机，通常基于以太网，允许设备以 1 Gbps 或更高的速度连接到 LAN。千兆以太网取代快速以太网成为当前的网络标准。
千兆以太网交换机是当今大多数 LAN 的基础。作为 IEEE 802.3z 千兆以太网标准的一部分于 1998 年推出，千兆交换机首先被用作大型 3 层 LAN 中的核心交换机。从那时起，随着越来越多的设备连接到更多的应用程序，并下载更多的带宽密集型内容（如视频），连接它们的网络必须提供从边缘到核心的更多带宽。
通常为终端设备或 Wi-Fi 接入点提供快速以太网速度 (10–100 Mbps) 的接入层交换机现在支持 1 Gbps 及以上。这要求分布层和核心交换机的速度也要提高，分布层从 1G/10G 提高到 25G/50G，核心从 10G/40G 提高到 50G/100G 甚至更高。
以太网是数字通信协议，它是几乎所有共享网络（包括互联网）的基础，它提供了一组规则来管理数据如何在多个用户之间打包和传输而不会发生冲突。
以太网基于 IEEE 维护的标准，并使用载波侦听多路访问/冲突检测 (CSMA/CD) 协议来定义何时传输、检测到冲突时会发生什么以及端点寻址、传输速度，和媒体。
交换机使用 MAC 地址连接 LAN 内的用户，而路由器用于将 LAN 连接到其他区域网络或 Internet。路由器使用 IP 地址来路由传输。
当前的千兆以太网标准定义了每个端口从 1G 到 800G 的额定速度，支持从家庭和小型企业到大型企业和数据中心的一切。与网络的许多其他方面一样，随着网络以更高的速度传输更多的数据，千兆交换机的速度能力也在不断提高。
不可以，但要充分利用 Wi-Fi 6 提供的更高速度，需要额定为 2.5 Gbps 或更高的千兆交换机。
如果千兆交换机支持 IEEE 802.3bz 多千兆标准，则 Cat5e 和 Cat6 布线可用于高达 5 Gbps 的速度和长达 100 米的线长。根据电缆距离，超过 5 Gbps 的速度可能需要特殊电缆。Cat6 布线支持 10G 最远 55 米，Cat6a 及更高版本支持 100 米 10G IEEE 802.3an。10G 以上的速度目前需要光纤布线。
千兆以太网交换机和以太网交换机通常通过将这些设备物理连接到同一交换机或互连交换机 (LAN) 网络来将多个设备连接在一起。这些电缆包括同轴电缆、光纤和以太网电缆双绞线。每个以太网兼容设备都有一个称为 MAC 地址的硬编码物理地址，连接交换机使用该地址唯一标识设备。
一旦设备连接到端口，以太网交换机就会管理设备与其他设备、应用程序、数据、云服务和互联网之间的数据流。交换过程根据发送设备的端口以及发送和目标 MAC 地址将传入和传出数据定向到交换机上的正确端口。发送者和目的地的 MAC 地址都包含在以太网帧中发送的数据中。
当交换机接收到以太网数据包时，它将发送设备的 MAC 地址和它所连接的端口存储在本地保存的表中，称为 MAC 地址表。交换机进程然后检查 MAC 地址表以查看目标 MAC 地址是否连接到同一交换机。如果是，交换机将数据包转发到已知的目标端口。如果不是，交换机将数据包广播到所有端口并等待响应。
如果交换机直接连接到目标设备，则设备接受数据包，响应，传输完成。如果设备连接到另一个交换机，下一个交换机将重复查找和转发过程，直到帧到达预期的目的地。
基本交换机可能只有两个端口，而在企业环境中使用的大型模块化系统可能有多个交换机，每个交换机都有数百个端口。
