交换机原理与应用涉及两个关键概念：冲突域和广播域。冲突域是指数据发送的特定区域，HUB形成的网络是一个冲突域，而交换机通过隔离接口下的网络，实现冲突域的隔离。广播域则涉及数据广播范围，无论是交换机还是集线器，它们组成的网络都是广播域，但路由器的接口下网络则是独立的广播域，能有效隔离广播。
交换机的工作原理包括端口地址表的建立和维护，通过端口地址表决定数据包的转发决策，包括丢弃、转发和扩散。端口地址表记录活动主机的MAC地址，并根据生存期自动更新。交换机通过结构设计和功能如三层路由、网管功能，提供网络的高效管理和灵活性，如端口聚合提高带宽和冗余。
网络应用中，交换机可以简单地理解为数据交换的设备，通过连接用户计算机实现信息交换。更复杂的网络中，交换机根据其位置和功能分为不同层次，如接入、汇聚和核心层。在实际使用中，需要防止环路产生的广播风暴和克隆帧问题，可通过设计避免或使用生成树协议(STP)进行管理。
STP协议通过BPDU广播确定角色，交换机端口经历关闭、阻塞、侦听、学习和转发等状态。同时，VLAN技术通过虚拟化网络，实现广播域隔离和灵活的网络配置，包括access和trunk端口模式，以及VTP和VLAN共享等高级特性。最后，交换机和路由器的口令恢复需要特定的操作步骤，以确保设备安全。