存储转发交换的核心在于其严谨性。它会在整个帧完全到达后再进行转发，期间将帧存储在交换机内存缓冲区中，并通过CRC（循环冗余校验）检查错误。只有无错误的帧才会被转发，确保了网络流量的高可靠性。然而，这种方式的缺点是等待时间较长，因为需要存储和校验整个帧。
相比之下，直通交换则更为迅速。它只需识别帧的前6个字节，便可根据目标MAC地址进行转发，无需等待整个帧的到来，也没有CRC校验环节。这使得直通交换的延迟极低，适合对速度要求极高的场景。但缺点也很明显：错误的帧也会被转发，可能导致接收设备处理大量错误数据。
在实际应用中，选择哪种交换方式需根据具体需求权衡。存储转发交换适用于对数据准确性要求高的环境，如企业数据中心，它能有效减少错误帧对网络的影响。而直通交换则更适合对延迟敏感的应用，如高频交易，它能显著降低数据传输时间。
值得一提的是，现代二层交换机通常默认采用存储转发模式，但在特定低延迟需求下，用户可手动配置为直通模式。以某型号交换机为例，通过简单命令即可在存储转发和直通模式间切换，灵活应对不同应用场景。
总结而言，存储转发交换和直通交换各有优劣，选择时应综合考虑网络环境、应用需求和设备性能。理解这两种交换方式的原理和特点，有助于更合理地设计和优化网络架构，提升数据传输的效率和质量。在实际操作中，灵活配置交换模式，能够更好地满足特定应用的需求，确保网络的高效运行。
众所周知，第 2 层交换机通常负责在数据链路层（OSI 第 2 层）传输数据并对每个传输和接收的帧执行错误检查。利用MAC 地址，帧或数据包将由第 2 层交换机转发。在这个过程中，存在三种常见的以太网交换方式：直通式、无分片式和存储转发式交换。在本文中，将探讨存储转发交换和直通交换之间的比较。
存储转发交换和直通概述
一个完整的帧由几个部分组成：前导码、目的MAC地址、源MAC地址、用户数据和FCS。在不同的切换模式下，在转发之前识别不同的部分。
存储转发交换
顾名思义，存储转发交换将等到整个帧到达后再转发它。然后 LAN 交换机会将每个完整的帧存储到交换机内存缓冲区中，并在做出转发决定之前检查错误。CRC（循环冗余校验）使用基于帧中比特数（1）的数学公式来校验接收到的帧。如果没有错误，帧将被转发到目标地址。否则损坏的帧将被丢弃。此过程可确保高水平的无错误网络流量，因为目标网络不会受到损坏帧的影响。
直通开关
与存储转发交换相比，直通交换更简单。当交换机收到帧时，它会查找前导码之后帧的前 6 个字节。然后 LAN 交换机将检查其交换表中的目标 MAC 地址，并确定出接口端口，并将帧转发到其目的地。直通切换过程中无 CRC 错误校验。因此，有错误和无错误的帧将被转发到接收交换机。并且接收设备需要进行错误校验过程以确保无错误传输。为了改善这种情况，采用无分片交换来弥补直通交换的缺点，直通交换会丢弃长度小于64字节的帧，减少数据传输中的后期冲突。
存储转发交换与直通交换
无论二层交换机使用存储转发交换还是直通交换，转发决策都是基于数据包或帧中的目的MAC地址。那么存储转发和直通交换有什么区别呢？这是一个简单的比较。
| 存储转发交换 | 直通开关 |
|---|---|
| 支持错误检查。通过 CRC 校验，如果以太网帧的长度小于 64 字节（矮帧）或长度大于 1518 字节（巨帧），则会被丢弃。 无差错转发。坏帧将在转发前被丢弃。 支持自动缓冲。将存储整个帧。 等待时间（switch latency）有点长。将整个帧存储在交换机中需要时间。 高水平的无差错数据传输。 |
存在无效帧。如果识别出其前 6 个字节，则无论有无错误的以太网帧都将被转发到目标端口。 坏帧也会被转发，这会导致大量的错误帧。 等待时间（切换延迟）非常低。因为交换机不会存储整个帧或数据包。 |
通过比较，我们可以得出结论，存储转发交换的主要优势在于其高质量的流量传输。而直通切换的优点是延迟低。在大多数企业网络中，存储转发和直通交换之间的交换延迟差异可以忽略不计，因为它以几十毫秒为单位进行测量。然而，在某些应用程序中，网络延迟是一个关键的考虑因素，在高频交易等金融服务应用程序中，网络延迟通常比整体网络吞吐量更为重要。这就是 Cisco 交换机带回直通以太网交换的原因。因此，在购买以太网交换机时，除了考虑性能、端口密度和成本外，还应考虑以太网交换方式。
如何配置以太网交换模式？
当今市场上的许多二层交换机默认使用存储转发交换模式，以确保高质量的数据流量传输。然而，存储转发交换和转发交换并不适用于所有应用程序，尤其是像 HPC（高性能计算）这样的低延迟环境。用户可以将所有接口配置为使用直通模式。以S5800-48F4S 1GbE接入SFP交换机为例。1GbE 交换机默认启用存储转发切换。要启用直通切换模式，请执行以下步骤。
| 命令或动作 | 目的 | |
|---|---|---|
| 步骤1 | S5800-48F4S#配置终端 | 进入全局配置模式。 |
| 第2步 | S5800-48F4S(config)# cut_through_forwarding enable (10G-40G-100G | 1G-10G-100G | 1G-10G-40G) | 启用直通切换模式。默认启用10G-40G-100G模式。也可以设置1G-10G-100G和1G-10G-40G模式。 |
| 步骤 3 | S5800-48F4S#写入 | 永久保存更改。 |
如果用户想重新启用存储转发交换模式，S5800-48F4S 1GbE交换机也是可行的。只需将命令“cut_through_forwarding enable (10G-40G-100G|1G-10G-100G|1G-10G-40G)”更改为“no cut_through_forwarding enable (10G-40G-100G|1G-10G-100G|1G-10G- 40G)”，模式将再次启用。
概括
本文介绍了存储转发交换和直通交换的比较和配置示例。这两种模式是二层交换机中两种重要的交换模式。每种在数据流量传输方面都有自己的优势和劣势。在众多数据中心应用中，选择以太网交换机的类型取决于性能和功能等各种因素，而不仅仅是低延迟特性。
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