Ein Switch verwendet verschiedene Techniken, um die Leistung zu erhöhen, und konzentrierte sich hauptsächlich auf die Minimierung der Latenz und die Maximierung des Durchsatzes:
* Hardware-basierte Paketverarbeitung: Im Gegensatz zu Routern, die stark auf die Softwareverarbeitung angewiesen sind, verwenden Switches spezielle Hardware (ASICS - anwendungsspezifische integrierte Schaltungen), um Pakete mit sehr hohen Geschwindigkeiten zu verarbeiten. Dieser hardwarebasierte Ansatz ermöglicht erheblich schnellere Weiterleitungsentscheidungen als die softwarebasierte Verarbeitung.
* Durchgangsumschaltung: Diese Technik leitet Pakete weiter, sobald die Ziel -MAC -Adresse des Paketkopfes gelesen wird, ohne auf das gesamte Paket zu warten. Dies minimiert die Latenz, führt jedoch das Risiko ein, beschädigte Pakete weiterzuleiten, wenn im Kopffehler Fehler vorliegen.
* Store-Forward-Switching: Diese zuverlässigere Methode überprüft das gesamte Paket auf Fehler, bevor Sie es weiterleiten. Während es langsamer als durchschnittlich ist, gewährleistet es die Datenintegrität. Viele moderne Switches bieten einen Kompromiss zwischen diesen beiden Methoden, wobei einige Fehlerprüfung vor der Weiterleitung verwendet werden.
* CAM -Tabelle (inhaltsadressabler Speicher): Dieser spezielle Speicherspeicher speichert die MAC -Adresstabelle und ermöglicht extrem schnelle Auseinandersetzungen von Ziel -MAC -Adressen. Mit dem CAM können der Schalter den Ausgangsanschluss für jedes Paket schnell bestimmen.
* Hochgeschwindigkeits-Backplane: Der interne Bus (Backplane), der die Switch -Anschlüsse verbindet, muss hohe Datenraten verarbeiten. Schnellere Backplanes, die Technologien wie serielle Hochgeschwindigkeitsverbindungen verwenden, sind für Hochleistungsschaltungen von wesentlicher Bedeutung.
* Pufferung: Switches verwenden Puffer, um Pakete vorübergehend zu speichern, wenn Netzwerkestaus eintritt. Größere Puffer können dazu beitragen, die Leistungsabfälle bei temporären Verkehrsspitzen zu mildern. Intelligente Pufferalgorithmen werden auch verwendet, um bestimmte Verkehrstypen zu priorisieren.
* Flussregelung: Mechanismen zur Verhinderung des Pufferüberlaufs und zur Gewährleistung eines stabilen Netzwerkbetriebs wie Backdruck, Pause Frames und Ratenlimiting.
* Parallele Verarbeitung: High-End-Switches verwenden häufig mehrere Prozessoren und ASICs, die parallel arbeiten, um Pakete gleichzeitig zu verarbeiten und den Durchsatz zu maximieren.
Die verwendeten Techniken hängen von der Architektur, den Funktionen und dem Preis des Switchs ab. Hochhochschalter verwenden im Allgemeinen eine Kombination dieser Methoden, um eine optimale Leistung zu erzielen.
