一、以太網(wǎng)交換機轉(zhuǎn)發(fā)方式及優(yōu)勢

　　1、直通轉(zhuǎn)發(fā)(cut-through switching )

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

　　3、無碎片轉(zhuǎn)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(yīng)的端口轉(zhuǎn)發(fā);這種方式的好處是速度快，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)發(fā)向目地端。存儲轉(zhuǎn)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(nèi)存空間，一般為64 k)，數(shù)據(jù)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(zhuǎn)發(fā)關(guān)系后，數(shù)據(jù)會一直在此端口的緩沖區(qū)內(nèi)存儲，直到數(shù)據(jù)填滿緩沖區(qū)然后一次把所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。在數(shù)據(jù)存儲在緩沖區(qū)期間，交換機會對數(shù)據(jù)作出簡單效驗，如果此時發(fā)現(xiàn)錯誤的數(shù)據(jù)，就不會轉(zhuǎn)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(jù)轉(zhuǎn)發(fā)質(zhì)量，但是相對的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)發(fā)遲延小，同時會檢查每個數(shù)據(jù)幀的長度。因為原理上，每個以太網(wǎng)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(zhuǎn)發(fā)前丟棄掉。這種方式綜合了直通交換和存儲轉(zhuǎn)發(fā)的優(yōu)勢，很多高速交換機會采用，但是并沒有存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式來的普及。

　　無論是直通轉(zhuǎn)發(fā)還是存儲轉(zhuǎn)發(fā)都是一種二層的轉(zhuǎn)發(fā)方式，而且它們的轉(zhuǎn)發(fā)策略都是基于 目的MAC(DMAC)的，在這一點上這兩種轉(zhuǎn)發(fā)方式?jīng)]有區(qū)別。第三種方法主要是第一種“直通轉(zhuǎn)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(zhuǎn)發(fā)，也就是交換機怎樣去處理數(shù)據(jù)包的接收進程和轉(zhuǎn)發(fā)進程的關(guān)系。

　　以太網(wǎng)交換機的優(yōu)勢：

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

　　靈活性：以太網(wǎng)交換機可以根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的需求，自動切換和配置不同的網(wǎng)絡(luò)端口;

　　安全性：以太網(wǎng)交換機可以通過MAC地址過濾和VLAN隔離來保證網(wǎng)絡(luò)的安全性，防止未授權(quán)的訪問和數(shù)據(jù)泄露;

　　可擴展性：以太網(wǎng)交換機可以通過堆疊或級聯(lián)方式擴展網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，支持更多的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接。

　　二、以太網(wǎng)交換機作用與應(yīng)用

　　交換機的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、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(wǎng))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(xué)習(xí)：以太網(wǎng)交換機了解每一端口相連設(shè)備的MAC地址，并將地址同相應(yīng)的端口映射起來存放在交換機緩存中的MAC地址表中。

　　轉(zhuǎn)發(fā)/過濾：當一個數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉(zhuǎn)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(jù)幀為廣播/組播幀則轉(zhuǎn)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(wǎng)交換機通過生成樹協(xié)議避免回路的產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)之外，還可以在不同類型的網(wǎng)絡(luò)(如以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng))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(wǎng)或FDDI等的高速連接端口，用于連接網(wǎng)絡(luò)中的其它交換機或者為帶寬占用量大的關(guān)鍵服務(wù)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(wǎng)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(wǎng)絡(luò)計算機直接連接到交換機的端口上。這樣，網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵服務(wù)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(wǎng)橋那樣，當它轉(zhuǎn)發(fā)幀時，交換機會重新產(chǎn)生一個不失真的方形電信號。

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

　　4. 像網(wǎng)橋那樣，交換機將局域網(wǎng)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(wǎng)的帶寬。

　　5. 除了具有網(wǎng)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(wǎng)(VLAN)和更高的性能。