交换机原理和性能的区别

交换机作为计算机网络常见的网络设备，它的主要作用是在网络中传递数据包，实现网络设备之间的通信。而交换机的性能和原理的差异，也决定了它在网络中的应用场景和优良性能。

一、原理的区别

1.1 工作方式

交换机根据不同的工作方式，可分为存储转发交换和直接转发交换两种，其中存储转发交换需要先接收完整的数据包，再进行解析转发，所以要求交换机需具备缓存区，而直接转发交换则不需要缓存，可以直接转发数据包。因此，存储转发交换机的性能更高，直接转发交换机则更为简单。

1.2 转发表

交换机需要通过转发表来决定数据包的路由，存储转发交换机需要记录更多的路由信息，并对每一个数据包进行解析，所以其转发表的容量和效率都比直接转发交换机更高。

1.3 MAC地址学习

MAC地址学习是交换机学习网络设备MAC地址的过程，存储转发交换机通过广播或单播方式学习MAC地址，记录在交换机的转发表中，并根据表项进行数据转发。而直接转发交换机则无需MAC地址学习过程，直接根据数据包的源MAC地址和目的MAC地址进行数据转发。

二、性能的区别

2.1 带宽

交换机在实现高速数据传输的时候，对带宽的要求越高，其性能就越好，存储转发交换机的带宽一般是直接转发交换机的两倍以上，因为存储转发交换机需要缓存接收到的数据包，而缓存区的大小也决定了带宽的高低。

2.2 延迟

交换机的延迟是指数据包从输入接口到输出接口所经过的时间，也是评价交换机性能的重要指标。存储转发交换机需要先接收并解析完整个数据包，加上需要查找转发表的时间，其延迟要比直接转发交换机更高。

2.3 可靠性

交换机是构成网络的重要设备，而设备的可靠性也是网络设备性能的重要指标，它影响了网络的稳定性和可用性。存储转发交换机具有更高的可靠性，因为它可以接收和检查多个数据包的完整性，避免了由多个数据包引起的网络故障。

综上所述，交换机的原理和性能差异在网络设计选型时必须要考虑，如对网络性能要求极高且稳定性要求也很高且交换机数量不多的情况下可使用存储转发交换机，而对网络稳定性和数据延迟性要求不高时，可以采用相对便宜的直接转发交换机。