Комутатори обробляють кадри Ethernet, які є повними блоками даних, що містять адресу джерела, адресу призначення, корисне навантаження даних і контрольну суму. Коли пристрій надсилає дані, комутатор спочатку отримує весь кадр, а потім аналізує MAC-адресу призначення.
Цей процес базується на внутрішній архітектурі комутатора: високо-комутаційній матриці та процесорі високої продуктивності. Комутаційна матриця діє як мультиплексор, обробляючи декілька потоків даних одночасно та уникаючи вузьких місць. Сучасні комутатори використовують або режим «зберіга-і-вперед», або «проріз-режим». Перший отримує весь кадр, перевіряє наявність помилок, а потім пересилає його, що підходить для сценаріїв високої-надійності, таких як центри обробки даних; останній пересилає відразу після отримання інформації заголовка, що призводить до меншої затримки, але потенційно поширює помилкові кадри, що підходить для-додатків у реальному часі, таких як онлайн-ігри.
Крім того, комутатори мають механізм переповнення: коли адреса призначення невідома, він транслює кадр на всі порти (крім порту відправника) і оновлює свою таблицю MAC, вивчаючи дані. Ця можливість-самонавчання дозволяє комутатору адаптуватися до змін топології мережі без налаштування вручну. Наприклад, у невеликому офісі, коли додається новий ноутбук, комутатор автоматично записує його MAC-адресу, забезпечуючи плавне подальше спілкування.
З технічної точки зору швидкість пересилання комутатора вимірюється в кадрах, що перемикаються за секунду. Гігабітні комутатори можуть досягати швидкості до 1,488 Mpps, а комутатори 10G досягають 14,88 Mpps. Це завдяки використанню мікросхем ASIC, які спеціально оптимізовані для завдань комутації, пропонуючи низьке енергоспоживання та високу ефективність. У високо-мережевих середовищах, таких як пробна мережа 5G у Пекіні, комутатори повинні підтримувати функції QoS, щоб пріоритезувати потоки даних для відеоконференцій або телемедицини, уникаючи впливу-затримки на взаємодію з користувачем.
