存储转发交换是一种在计算机网络中广泛使用的交换技术,以下是关于它的详细介绍:
1、工作原理:当数据帧进入交换机的输入端口时,交换机会先将整个数据帧完整地接收并存储在缓存中,交换机会对数据帧进行一系列的检查和处理,包括计算循环冗余码校验(CRC)以检测数据帧中是否存在错误,如果数据帧正确无误,交换机会根据数据帧的目的地址,通过查找MAC地址表来确定输出端口,并将数据帧转发到相应的端口上;如果检测到数据帧出现差错,则丢弃该帧。
2、优点
可靠性高:由于交换机会对数据帧进行完整的CRC检查,能够有效地检测出传输过程中出现的错误,从而保证只有正确的数据帧才会被转发到目的端口,大大提高了数据传输的可靠性。
支持不同速率端口间的转换:可以方便地实现高速端口和低速端口之间的通信,将10Mbps的低速数据包存储起来,再通过100Mbps的速率转发到相应的端口,使得不同速率的设备能够在同一网络中协同工作,提高了网络的整体性能。
可执行访问控制策略:因为存储转发方式会把整个数据帧都存储下来,所以交换机可以基于这些数据帧执行更复杂的访问控制列表(ACL)等策略,对数据进行更精细的控制和管理。
3、缺点
数据处理时延较大:由于需要等待整个数据帧接收完毕并进行错误检测等一系列操作,相比于直通交换等方式,存储转发交换的数据处理时间较长,会导致较高的延迟,这在一些对实时性要求较高的应用场景中可能会受到限制。
缓存需求大:在数据流量较大的情况下,需要足够的缓存空间来存储数据帧,否则可能会导致数据包的丢失或延迟进一步增加。
4、应用场景:适用于对数据传输准确性要求较高、网络环境相对复杂、设备端口速率差异较大的场景,如企业局域网、数据中心网络等,在这些场景中,数据的可靠传输至关重要,存储转发交换能够更好地保证数据的质量,同时支持不同类型设备的接入和通信。
5、与其他交换技术的对比
与直通交换相比:直通交换在输入端口检测到数据包后,只检查包头的目的地址等信息,就会立即将数据包转发到相应的端口,具有延迟小、交换速度快的优点,但无法检查数据包的完整性,可能会转发错误的数据包;而存储转发交换虽然速度相对较慢,但能提供可靠的错误检测功能。
与碎片隔离式交换相比:碎片隔离式交换是在转发前先检查数据包的长度是否够64个字节,小于64字节则认为是残帧并丢弃,大于64字节则发送该包,它的数据处理速度比存储转发方式快,但比直通式慢,不过可以避免残帧的转发,在一定程度上提高了网络传输效率。
存储转发交换以其高可靠性、支持不同速率端口间转换以及可执行访问控制策略等优点,在计算机网络中得到了广泛应用,尽管其存在数据处理时延较大和缓存需求大等缺点,但在对数据传输准确性要求较高的场景中,仍然是首选的交换技术之一。