交換機的交換方式

要正确了解交換機的工作原理以及其優越性，就不能不提到交換機的一些主流交換技術，正是

在這些交換技術基礎上，交換機才實作了比集線器更好地性能，為此本篇介紹幾個主流的交換技術

，随後在本篇最後将介紹交換機選購時的一些注意事項，幫助大家正确選購。

　　一、交換機的交換方式

　　目前交換機在傳送源和目的端口的資料包時通常采用直通式交換、存儲轉發式和碎片隔離方式

三種資料包交換方式，下面分别簡述。

　　1、直通交換方式

　　采用直通交換方式的以太網交換機可以了解為在各端口間是縱橫交叉的線路矩陣電話交換機。

它在輸入端口檢測到一個資料包時，檢查該包的標頭，擷取包的目的位址，啟動内部的動态查找表

轉換成相應的輸出端口，在輸入與輸出交叉處接通，把資料包直通到相應的端口，實作交換功能。

由于它隻檢查資料包的標頭（通常隻檢查14個位元組），不需要存儲，是以切入方式具有延遲小，交

換速度快的優點（所謂延遲（Latency）是指資料包進入一個網絡裝置到離開該裝置所花的時間）。

　　它的缺點主要有三個方面：一是因為資料包内容并沒有被以太網交換機儲存下來，是以無法檢

查所傳送的資料包是否有誤，不能提供錯誤檢測能力；第二，由于沒有緩存，不能将具有不同速率

的輸入／輸出端口直接接通，而且容易丢包。如果要連到高速網絡上，如提供快速以太網（100BAS

E－T）、FDDI或ATM連接配接，就不能簡單地将輸入／輸出端口“接通”，因為輸入／輸出端口間有速度

上的差異，必須提供緩存；第三，當以太網交換機的端口增加時，交換矩陣變得越來越複雜，實作

起來就越困難。　

　　2、存儲轉發方式

　　存儲轉發（Store and Forward）是計算機網絡領域使用得最為廣泛的技術之一，以太網交換機

的控制器先将輸入端口到來的資料包緩存起來，先檢查資料包是否正确，并過濾掉沖突包錯誤。确

定包正确後，取出目的位址，通過查找表找到想要發送的輸出端口位址，然後将該包發送出去。正

因如此，存儲轉發方式在資料處理時延時大，這是它的不足，但是它可以對進入交換機的資料包進

行錯誤檢測，并且能支援不同速度的輸入／輸出端口間的交換，可有效地改善網絡性能。它的另一

優點就是這種交換方式支援不同速度端口間的轉換，保持高速端口和低速端口間協同工作。實作的

辦法是将10Mbps低速包存儲起來，再通過100Mbps速率轉發到端口上。　

　　3、碎片隔離式（Fragment Free）

　　這是介于直通式和存儲轉發式之間的一種解決方案。它在轉發前先檢查資料包的長度是否夠64

個位元組（512 bit），如果小于64位元組，說明是假包（或稱殘幀），則丢棄該包；如果大于64位元組，

則發送該包。該方式的資料處理速度比存儲轉發方式快，但比直通式慢，但由于能夠避免殘幀的轉

發，是以被廣泛應用于低檔交換機中。

　　使用這類交換技術的交換機一般是使用了一種特殊的緩存。這種緩存是一種先進先出的FIFO（

First In First Out），比特從一端進入然後再以同樣的順序從另一端出來。當幀被接收時，它被

儲存在FIFO中。如果幀以小于512比特的長度結束，那麼FIFO中的内容（殘幀）就會被丢棄。是以，

不存在普通直通轉發交換機存在的殘幀轉發問題，是一個非常好的解決方案。資料包在轉發之前将

被緩存儲存下來，進而確定碰撞碎片不通過網絡傳播，能夠在很大程度上提高網絡傳輸效率。

本文轉自 qq8658868 51CTO部落格，原文連結：http://blog.51cto.com/hujizhou/1040041，如需轉載請自行聯系原作者