儲存轉送交換與直通交換的比較
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眾所周知,二層交換器通常負責在數據鏈路層(OSI模型第二層)傳輸數據,並對每個發送和接收的幀進行錯誤檢查。二層交換器利用MAC位址轉送封包或封包。在此過程中,乙太網路有三種常見的交換模式:直通式交換、無碎片交換和儲存轉送式交換。本文將探討儲存轉送式交換和直通式交換之間的比較。
概述
一個完整的訊框由幾個部分組成:前導碼、目標 MAC 位址、來源 MAC 位址、使用者資料和 FCS。

▲在不同的切換模式下,轉發前會辨識不同的部分。
儲存轉送交換
顧名思義,儲存轉送交換會等待整個訊框到達後再進行轉送。然後,區域網路交換機會將每個完整的訊框儲存到交換器記憶體緩衝區中,並在做出轉送決定之前檢查錯誤。 CRC(循環冗餘校驗)使用基於訊框中位元(1)數量的數學公式來檢查接收到的訊框。如果沒有錯誤,則將訊框轉送至目標位址。否則,損壞的幀將被丟棄。此過程可確保高水準的無錯誤網路流量,因為目標網路不會受到損壞訊框的影響。
直通開關
與儲存轉送交換相比,直通交換更為簡單。當交換器接收到訊框時,它會尋找訊框的前6個位元組(即前導碼之後的部分)。然後,區域網路交換機會在其交換表中查找目標MAC位址,並確定出介面端口,將訊框轉送到目標位址。直通交換過程中沒有CRC校驗。因此,無論訊框是否出錯,都會被轉送到接收交換器。接收設備需要進行錯誤校驗以確保無誤傳輸。為了改善這種情況,可以採用無碎片交換來彌補直通交換的不足,無碎片交換會丟棄長度小於64位元組的幀,從而減少資料傳輸中的後期衝突。
儲存轉送交換與直通交換
無論二層交換器採用儲存轉送交換或直通交換,轉送決策都是基於封包或訊框內的目標MAC位址。那麼,儲存轉送交換和直通交換之間有什麼區別呢?下面是一個簡單的比較。

透過比較,我們可以得出結論:儲存轉送交換的主要優勢在於其高品質的流量傳輸,而直通交換的優勢在於低延遲。在大多數企業網路中,儲存轉送交換和直通交換之間的延遲差異可以忽略不計,通常只有幾十毫秒。然而,在某些應用中,網路延遲至關重要,尤其是在高頻交易等金融服務應用中,延遲的重要性甚至超過了整體網路吞吐量。正因如此,思科交換器重新引入了直通乙太網路交換模式。因此,在選購乙太網路交換器時,除了效能、連接埠密度和成本之外,乙太網路交換模式也應該納入考量。
如何配置乙太網路交換模式?
市面上許多二層交換器預設採用儲存轉送模式,以確保高品質的資料傳輸。然而,儲存轉發和轉發模式並非適用於所有應用場景,尤其是在高效能運算 (HPC) 等低延遲環境中。使用者可以將所有介面配置為直通模式。以 FS.COM S5800-48F4S 1GbE 接取 SFP 交換器為例,此 1GbE 交換器預設啟用儲存轉送模式。以下是啟用直通模式的步驟。

如果使用者想要重新啟用儲存轉送交換模式,FS.COM S5800-48F4S 1GbE 交換器也可以實作。只需將命令“cut_through_forwarding enable (10G-40G-100G|1G-10G-100G|1G-10G-40G)”更改為“no cut_through_forwarding enable (10G-40G-100G|1G-10G-10G-10G-G-G-100G|10G-10G-G-10G-G-G-G-G-G-G-G-G-G-G [i]
[i] 原文連結:https://community.fs.com/blog/comparison-between-store-and-forward-switching-and-cut-through-switching.html