交換機(jī)通過(guò)以下三種方式進(jìn)行交換:
(1) 直通式
直通方式的以太網(wǎng)交換機(jī)可以理解為在各端口間是縱橫交叉的線路矩陣電話交換機(jī)。它在輸入端口檢測(cè)到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí),檢查該包的包頭,獲取包的目的地址,啟動(dòng)內(nèi)部的動(dòng)態(tài)查找表轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出端口,在輸入與輸出交叉處接通,把數(shù)據(jù)包直通到相應(yīng)的端口,實(shí)現(xiàn)交換功能。由于不需要存儲(chǔ),延遲非常小、交換非常快,這是它的優(yōu)點(diǎn)。它的缺點(diǎn)是,因?yàn)閿?shù)據(jù)包內(nèi)容并沒有被以太網(wǎng)交換機(jī)保存下來(lái),所以無(wú)法檢查所傳送的數(shù)據(jù)包是否有誤,不能提供錯(cuò)誤檢測(cè)能力。由于沒有緩存,不能將具有不同速率的輸入/輸出端口直接接通,而且容易丟包。
(2) 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)
存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的方式。它把輸入端口的數(shù)據(jù)包先存儲(chǔ)起來(lái),然后進(jìn)行CRC(循環(huán)冗余碼校驗(yàn))檢查,在對(duì)錯(cuò)誤包處理后才取出數(shù)據(jù)包的目的地址,通過(guò)查找表轉(zhuǎn)換成輸出端口送出包。正因如此,存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式在數(shù)據(jù)處理時(shí)延時(shí)大,這是它的不足,但是它可以對(duì)進(jìn)入交換機(jī)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè),有效地改善網(wǎng)絡(luò)性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口間的轉(zhuǎn)換,保持高速端口與低速端口間的協(xié)同工作。
(3) 碎片隔離
這是介于前兩者之間的一種解決方案。它檢查數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度是否夠64個(gè)字節(jié),如果小于64字節(jié),說(shuō)明是假包,則丟棄該包;如果大于64字節(jié),則發(fā)送該包。這種方式也不提供數(shù)據(jù)校驗(yàn)。它的數(shù)據(jù)處理速度比存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式快,但比直通式慢。
簡(jiǎn)略的概括一下交換機(jī)的基本功能:
1. 像集線器一樣,交換機(jī)提供了大量可供線纜連接的端口,這樣可以采用星型拓?fù)洳季。
2. 像中繼器、集線器和網(wǎng)橋那樣,當(dāng)它轉(zhuǎn)發(fā)幀時(shí),交換機(jī)會(huì)重新產(chǎn)生一個(gè)不失真的方形電信號(hào)。
3. 像網(wǎng)橋那樣,交換機(jī)在每個(gè)端口上都時(shí)使用的相同轉(zhuǎn)發(fā)或過(guò)濾邏輯。
4. 像網(wǎng)橋那樣,交換機(jī)將局域網(wǎng)分為多個(gè)沖突域,每個(gè)沖突域都是有獨(dú)立的寬帶,因此大大提高了局域網(wǎng)的寬帶。
5. 除了具有網(wǎng)橋、集線器和中繼器的功能以外,交換機(jī)還提供了更先進(jìn)的功能,如虛擬局域網(wǎng)(VLAN)和更高的性能。