Een switch gebruikt verschillende technieken voor betere prestaties, voornamelijk gericht op het minimaliseren van de latentie en het maximaliseren van de doorvoer:
* Hardwaregebaseerde pakketverwerking: In tegenstelling tot routers die sterk afhankelijk zijn van softwareverwerking, gebruiken switches gespecialiseerde hardware (ASIC's - Application-Specific Integrated Circuits) om pakketten met zeer hoge snelheden te verwerken. Deze op hardware gebaseerde aanpak maakt aanzienlijk snellere doorstuurbeslissingen mogelijk in vergelijking met op software gebaseerde verwerking.
* Cut-through-schakeling: Deze techniek stuurt pakketten door zodra het bestemmings-MAC-adres uit de pakketheader wordt gelezen, zonder te wachten tot het hele pakket arriveert. Dit minimaliseert de latentie, maar introduceert het risico van het doorsturen van beschadigde pakketten als er fouten in de header zitten.
* Opslaan en vooruit schakelen: Deze betrouwbaardere methode controleert het hele pakket op fouten voordat het wordt doorgestuurd. Hoewel langzamer dan cut-through, garandeert het de gegevensintegriteit. Veel moderne switches bieden een compromis tussen deze twee methoden, waarbij gebruik wordt gemaakt van enige foutcontrole voordat ze worden doorgestuurd.
* CAM-tabel (inhoud adresseerbaar geheugen): Dit gespecialiseerde geheugen slaat de MAC-adrestabel op, waardoor extreem snel opzoeken van bestemmings-MAC-adressen mogelijk is. Dankzij de CAM kan de switch snel de uitgangspoort voor elk pakket bepalen.
* Hogesnelheidsbackplane: De interne bus (backplane) die de switchpoorten verbindt, moet hoge datasnelheden aankunnen. Snellere backplanes, die gebruikmaken van technologieën zoals snelle seriële verbindingen, zijn essentieel voor hoogwaardige schakelmogelijkheden.
* Bufferen: Switches gebruiken buffers om pakketten tijdelijk op te slaan wanneer er netwerkcongestie optreedt. Grotere buffers kunnen prestatiedalingen tijdens tijdelijke verkeerspieken helpen beperken. Er worden ook intelligente bufferalgoritmen gebruikt om bepaalde soorten verkeer voorrang te geven.
* Stroomcontrole: Mechanismen om bufferoverloop te voorkomen en een stabiele netwerkwerking te garanderen, zoals tegendruk, pauzeframes en snelheidsbeperking.
* Parallelle verwerking: Geavanceerde switches maken vaak gebruik van meerdere processors en ASIC's die parallel werken om pakketten gelijktijdig te verwerken, waardoor de doorvoer wordt gemaximaliseerd.
De specifieke technieken die worden gebruikt, zijn afhankelijk van de architectuur, mogelijkheden en prijs van de switch. Hogere switches maken doorgaans gebruik van een combinatie van deze methoden om optimale prestaties te leveren. |