一、以太網交換機轉發(fā)方式及優(yōu)勢

　　1、直通轉發(fā)(cut-through switching )

　　2、存儲轉發(fā)(Store-and-Forward switching)

　　3、無碎片轉發(fā)(segment-free switching)

　　直通式交換，也就是交換機在收到幀后，只要查看到此幀的目的MAC地址，馬上憑借MAC地址表向相應的端口轉發(fā);這種方式的好處是速度快，轉發(fā)所需時間短，但問題是可能同時把一些錯誤的、無用的幀也同時轉發(fā)向目地端。存儲轉發(fā)機制就是交換機的每個端口被分配到一定的緩沖區(qū)(內存空間，一般為64 k)，數(shù)據在進入交換機后讀取完目標MAC地址，憑借MAC地址表了解到轉發(fā)關系后，數(shù)據會一直在此端口的緩沖區(qū)內存儲，直到數(shù)據填滿緩沖區(qū)然后一次把所有數(shù)據轉發(fā)到目的地。在數(shù)據存儲在緩沖區(qū)期間，交換機會對數(shù)據作出簡單效驗，如果此時發(fā)現(xiàn)錯誤的數(shù)據，就不會轉發(fā)到目地端，而是在這里直接丟棄掉了。當然這種方式可以提供更好的數(shù)據轉發(fā)質量，但是相對的轉發(fā)所需時間就會比直通交換要長一點。碎片隔離式也叫改進型直通式交換，利用到直通式的優(yōu)勢就是轉發(fā)遲延小，同時會檢查每個數(shù)據幀的長度。因為原理上，每個以太網幀不可能小于64字節(jié)，大于1518字節(jié)。如果交換機檢查到有小過64字節(jié)或大于1518字節(jié)的幀，它都會認為這些幀是“殘缺幀”或“超長幀”，那么也會在轉發(fā)前丟棄掉。這種方式綜合了直通交換和存儲轉發(fā)的優(yōu)勢，很多高速交換機會采用，但是并沒有存儲轉發(fā)方式來的普及。

　　無論是直通轉發(fā)還是存儲轉發(fā)都是一種二層的轉發(fā)方式，而且它們的轉發(fā)策略都是基于 目的MAC(DMAC)的，在這一點上這兩種轉發(fā)方式沒有區(qū)別。第三種方法主要是第一種“直通轉發(fā)”的變形。

　　它們之間的最大區(qū)別在于，它們何時去處理轉發(fā)，也就是交換機怎樣去處理數(shù)據包的接收進程和轉發(fā)進程的關系。

　　以太網交換機的優(yōu)勢：

　　高速傳輸：以太網交換機具有高速數(shù)據傳輸?shù)膬?yōu)勢，可以實現(xiàn)千兆甚至萬兆的數(shù)據傳輸速度;

　　靈活性：以太網交換機可以根據不同的網絡設備的需求，自動切換和配置不同的網絡端口;

　　安全性：以太網交換機可以通過MAC地址過濾和VLAN隔離來保證網絡的安全性，防止未授權的訪問和數(shù)據泄露;

　　可擴展性：以太網交換機可以通過堆疊或級聯(lián)方式擴展網絡規(guī)模，支持更多的網絡設備連接。

　　二、以太網交換機作用與應用

　　交換機的主要功能包括物理編址、網絡拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。交換機還具備了一些新的功能，如對VLAN(虛擬局域網)的支持、對鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。

　　學習：以太網交換機了解每一端口相連設備的MAC地址，并將地址同相應的端口映射起來存放在交換機緩存中的MAC地址表中。

　　轉發(fā)/過濾：當一個數(shù)據幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉發(fā)到連接目的節(jié)點的端口而不是所有端口(如該數(shù)據幀為廣播/組播幀則轉發(fā)至所有端口)。

　　消除回路：當交換機包括一個冗余回路時，以太網交換機通過生成樹協(xié)議避免回路的產生，同時允許存在后備路徑。

　　交換機除了能夠連接同種類型的網絡之外，還可以在不同類型的網絡(如以太網和快速以太網)之間起到互連作用。如今許多交換機都能夠提供支持快速以太網或FDDI等的高速連接端口，用于連接網絡中的其它交換機或者為帶寬占用量大的關鍵服務器提供附加帶寬。

　　一般來說，交換機的每個端口都用來連接一個獨立的網段，但是有時為了提供更快的接入速度，我們可以把一些重要的網絡計算機直接連接到交換機的端口上。這樣，網絡的關鍵服務器和重要用戶就擁有更快的接入速度，支持更大的信息流量。

　　最后簡略的概括一下交換機的基本功能：

　　1. 像集線器一樣，交換機提供了大量可供線纜連接的端口，這樣可以采用星型拓撲布線。

　　2. 像中繼器、集線器和網橋那樣，當它轉發(fā)幀時，交換機會重新產生一個不失真的方形電信號。

　　3. 像網橋那樣，交換機在每個端口上都使用相同的轉發(fā)或過濾邏輯。

　　4. 像網橋那樣，交換機將局域網分為多個沖突域，每個沖突域都是有獨立的寬帶，因此大大提高了局域網的帶寬。

　　5. 除了具有網橋、集線器和中繼器的功能以外，交換機還提供了更先進的功能，如虛擬局域網(VLAN)和更高的性能。