Switches verwerken Ethernet-frames, dit zijn complete data-eenheden die het bronadres, het bestemmingsadres, de datalading en de controlesom bevatten. Wanneer een apparaat gegevens verzendt, ontvangt de switch eerst het volledige frame en analyseert vervolgens het MAC-adres van zijn bestemming.
Dit proces is afhankelijk van de interne architectuur van de switch: een schakelmatrix en processor met hoge-prestaties. De schakelmatrix fungeert als een multiplexer, verwerkt meerdere datastromen tegelijkertijd en vermijdt knelpunten. Moderne schakelaars maken gebruik van een modus voor 'opslaan-en-vooruit' of 'doorschakelen-. De eerste ontvangt het volledige frame, controleert op fouten en stuurt het vervolgens door, geschikt voor hoge-betrouwbaarheidsscenario's zoals datacenters; de laatste wordt onmiddellijk doorgestuurd na ontvangst van de headerinformatie, wat resulteert in een lagere latentie maar mogelijk foutieve frames verspreidt, geschikt voor realtime toepassingen zoals online games.
Bovendien hebben switches een overstromingsmechanisme: wanneer het bestemmingsadres onbekend is, verzendt het het frame naar alle poorten (behalve de verzendende poort) en werkt het de MAC-tabel bij door de gegevens te leren. Dankzij dit zelflerende vermogen-kan de switch zich aanpassen aan veranderingen in de netwerktopologie zonder handmatige configuratie. Als er in een klein kantoor bijvoorbeeld een nieuwe laptop wordt toegevoegd, registreert de switch automatisch het MAC-adres, waardoor de daaropvolgende communicatie soepel verloopt.
Vanuit technisch perspectief wordt de doorstuursnelheid van een schakelaar gemeten in geschakelde frames per seconde. Gigabit-switches kunnen snelheden bereiken tot 1,488 Mpps, terwijl 10G-switches snelheden bereiken tot 14,88 Mpps. Dit is te danken aan het gebruik van ASIC-chips, die specifiek zijn geoptimaliseerd voor schakeltaken en een laag stroomverbruik en hoge efficiëntie bieden. In hoge-netwerkomgevingen, zoals het 5G-proefnetwerk in Beijing, moeten switches QoS-functies ondersteunen om datastromen voor videoconferenties of telegeneeskunde te prioriteren, waardoor latentie-gerelateerde gevolgen voor de gebruikerservaring worden vermeden.
