Là một thiết bị hoạt động ở tầng data link (Data Link Layer) theo nguyên lý store and forward. Switch là một thiết bị có nhiều interface. Mỗi khi có một gói tin đi tới, nó sẽ kiểm tra địa chỉ MAC đích đến để chuyển tiếp đến interface tương ứng. Switch sử dụng giao thức CSMA/CD (xem thêm Random Access), đồng thời có thể xem nó như một bride có nhiều port.
Properties
- Transparent: các thiết bị đầu cuối không thể nhận biết được sự tồn tại của switch.
- Plug and play: không cần cấu hình, cắm dây vào là có thể hoạt động được.
- Self - learning: tự học thông tin của đường mạng.
Mỗi kết nối từ switch đến một máy thì được gọi là một collision domain (miền đụng độ). Nhiệm vụ của switch là giúp trao đổi các gói tin trên một miền đụng độ và tránh để xảy ra xung đột.
Mỗi switch sẽ có một bảng lưu các địa chỉ MAC Address tương tự như forwarding table trong router, gọi là switch table.
Self-Learning
Khi một gói tin có địa chỉ MAC nguồn và địa chỉ MAC đích được đến gửi đến switch, nếu địa chỉ MAC nguồn chưa có trong bảng thì sẽ được lưu vào bảng (chính là bước “store” trong nguyên lý hoạt động của switch).
Tiếp theo, do switch table ko có thông tin về địa chỉ MAC của A’ (địa chỉ mà bên gửi muốn gửi), switch sẽ thực hiện flooding. Khi một switch thực hiện flooding, nó sẽ gửi một bản sao của gói tin cho tất cả interface trừ interface của bên gửi . Các host khác ngoại trừ host A’ (bên nhận) sẽ bỏ qua gói tin này.
Lưu ý là A’ không gửi lại bất kỳ gói tin nào cho A.
Sau khi có được thông tin của A’ trong switch table, switch sẽ chuyển gói tin ra cổng số 4 để đến được A’ (bước “forward” trong nguyên lý hoạt động của switch).
Summary
Như vậy, switch chỉ lưu địa chỉ MAC của bên gửi nếu chưa có hoặc hết TTL. Và chỉ gửi flooding khi không tìm được interface dẫn đến địa chỉ MAC cần gửi. Trường hợp đã biết interface thì nó sẽ gửi trực tiếp qua interface đó.
Router and Switch
Router:
- Hoạt động ở tầng network (Network Layer) trở xuống và phân giải header của tầng network.
- Tính toán bảng định tuyến nhờ vào các thuật toán định tuyến và dựa trên địa chỉ IP.
Switch:
- Hoạt động ở tầng data link và phân giải header của tầng data linl.
- Dùng flooding, self-learning và địa chỉ MAC để tạo ra bảng chuyển giao (switch table).