交换技术以太网交换的基本原理

9.3.1 以太网交换的基本原理
以太网交换的基本功能是实现MAC帧的转发，所以又称为第二层交换。与其他交换机相似，以太网交换机也是由输人输出接口（这里称为端口）、内部交换网络和交换控制器等组成。图9-8示出以太网交换机的基本结构，各端口及连接它们的内部交换网络构成了转发部分，而交换控制器的主要任务是实现转发控制。
在以太网交换机中，帧的转发方式主要有两种：直通转发和存储转发。这两种方式所采用的交换网络结构和帧的转发过程是不同的。
1.直通（Cut-through)方式
考虑到以太网交换机的规模一般较小，单台交换机的端口数一般不超过32，因此不需采用多级交换网络。在直通方式下，为了适应高速转发的需要，一般采用开关矩阵型的空分交换网络（Crossbar,参看第6章图6-15),不设帧缓存器。

交换机的每个输人端口首先识别到达MAC帧的目的地址；然后查找转发表，以确定该帧的输出端口号；据此启动转发控制逻辑，建立输人与输出端口之间的交叉连接，将该帧从相应的端口发送出去；帧转发完毕后，即释放连接。如果到达帧的目的地址就在本端口所属的网段内，则不予转发。如果到达帧的目的地址是组地址，则要向该组地址所对应的一个或多个端口转发。
直通方式最大限度地减小了转发时延，因为交换机只需要读取帧首定界符之后的目的地址字段，就可以决定向哪一个端口转发，而不需要等待收完整个帧后再进行转发。这是直通方式的优点。但是，由于不设帧的缓存器，交换机无法对出错的帧进行过滤；也无法实现速率的转换，也就是说在转发每个帧的过程中输出速率必须等于输入速率。此外，当两个或两个以上输人端口到达的帧需要同时或接近同时转发到同一输出端口时，就会产生冲突，从而引起帧的丢失。

返回目录：通信工程师交换技术以太网交换汇总

编辑推荐：

通信专业实务考试终端与业务教程汇总

通信专业实务考试设备与环境教程汇总

通信工程师考试培训交换理论基确汇总