存儲轉發交換
存儲和轉發交換(Store And Forward Switching)是在幀被轉發到適當的端口之前就被完全處理,一般交換機多采用這種方式轉發數據。這種方式可以支持不同速度的端口間的轉發。
存儲和轉發交換工作方式:
1.交換機通過讀取整個數據幀並將其存儲在交換機的內存緩衝區中;
2.交換機執行循環冗餘碼校驗(CRC);
說明:若檢測到該幀出現差錯則丟棄該幀,幀暫存時必須存儲直到網絡資源可以用來轉發這條信息。
3.取出該幀的目的地址,通過查找MAC地址表獲得輸出端口;
4.將數據幀交付到目的輸出端口,轉發該幀。
優點:可靠性好,因爲把輸入端口的數據先存儲在交換機緩存中,然後進行CRC校驗;支持不同速度的端口。
缺點:數據處理時延較大,主要原因輸入輸出端都要經過串並轉換,而且存到高速緩存中,整個過程耗時多。
直通轉發式
直通轉發(Cut-Through Switching)是交換機最快速的轉發方式,只要得知了數據幀的目的MAC地址(幀的前6個字節),交換機即開始向目的端口轉發數據,後續數據每到一個字節就轉發一個字節,不再有延遲。
直通轉發式工作方式:
1.交換機將目的地址(幀的前6個字節)複製到緩衝區中;
2.查找MAC地址表獲得輸出端口;
3.將數據幀交付到目的輸出端口轉發該幀,後續數據每到一個字節就轉發一個字節。
說明:對於所有的數據幀(包括正常幀、錯誤幀、殘幀和超長幀等),只要其大小有6字節,就會得到轉發。
優點:轉發速度快,因爲它把交換機引入的延遲降低爲一個較小的常數(讀取6個字節的時間)。
缺點:可靠性不高,因爲它對所發的數據幀不進行檢查,對殘幀、包含無效CRC的幀、超長幀等都進行轉發。
對直通轉發式的改進:
準直通轉發模式(Interim Cut-Trough Switch)/無碎片模式(Fragment-Free)/Runt-Free模式
轉發前讀取幀的前64個字節,即只轉髮長度至少爲64B的幀,從而避免了殘幀的轉發。
智能交換模式(Intelligent)/自適應直通轉發模式
交換機能根據所監控網絡中錯誤包傳輸的數量,自動智能改變爲存儲轉發交換。如果每秒錯誤少於20個,將自動採用直通轉發式;如果每秒錯誤大於20個或更多,將自動採用存儲轉發交換,直到返回的錯誤數量爲0,再切換回直通轉發式。