使用直通方式的交换机能够快速决定是否有必要检查帧头的更多部分,以针对额外的过滤目的。例如,交换机可以检查前14个字节(源MAC地址,目的MAC,以太网类型字段),以及对之后的40字节进行检查,以实现IPv4三层和四层相关功能。
· 无效帧处理:
对于大多数无效帧,直通方式交换机并不将其丢弃。错误帧被转发至其他网段。如果网络中出现高差错率(无效帧),直通交换可能会对带宽造成不利影响,损坏以及无效帧会造成带宽拥塞。在拥塞情况下,这种交换机必须像存储转发交换机那样缓存。
· 无碎片转发(Fragment Free)
无碎片转发是直通方式的一种改进模式。交换机转发之前检查帧是否大于64字节(小于则丢弃),以保证没有碎片帧。无碎片方式比直通方式拥有更好的差错检测,而实际上没有增加延时。它比较适合于高性能计算应用,即进程到进程延时小于10毫秒的应用场景。
交换机域:
交换机比较容易混淆的两个术语是冲突域和广播域。这一段讲述这两个影响LAN性能的重要概念。
1、冲突域
设备间共享同一网段称为冲突域。因为该网段内两个以上设备同时尝试通讯时,可能发生冲突。使用工作在数据链路层的交换机可将各个网段的冲突域隔离,并减少竞争带宽的设备数量。交换机的每一个端口就是一个新的网段,因为插入端口的设备之间无需竞争。结果是每一个端口都代表一个新的冲突域。网段上的设备可以使用更多带宽,冲突域内的冲突不会影响到其他网段,这也成为微网段。
如下图所示,每一个交换机端口连接到一台主机,每一个交换机端口代表一个隔离的冲突域。
2、广播域
尽管交换机按照MAC地址过滤大多数帧,它们并不能过滤广播帧。LAN上的交换机接收到广播包后,必须对所有端口泛洪。互连的交换机集合形成了一个广播域。网络层设备如路由器,可隔离二层广播域。路由器可同时隔离冲突和广播域。
当设备发出二层广播包,帧中的目的MAC地址被设置为全二进制数,广播域中的所有设备都会接收到该帧。二层广播域也称为MAC广播域。MAC广播域包含LAN上所有接收到广播帧的设备。广播通信比较多时,可能会带来广播风暴。特别是在包含不同速率的网段,高速网段产生的广播流量可能导致低速网段严重拥挤,乃至崩溃。