Identifizierung anhand MAC-Adresse
Dabei arbeiten klassische Switches auf Layer-2-Ebene und kennen deshalb keine IP-Adressen. Ihre Entscheidung, an welchen Rechner sie ein Datenpaket senden müssen, treffen sie anhand der MAC-Adresse. Deshalb muss der Switch die MAC-Adressen der angeschlossenen Geräte in einem Segment lernen. Das geschieht automatisch mit Hilfe des Adress Resolution Protocol (ARP). Diese Zuordnungen speichert ein Switch dann in seinem Source Address Table (SAT), um die Daten möglichst schnell weiterleiten zu können. Deshalb ist die Größe des Arbeitsspeichers eines Switches durchaus von Bedeutung, denn von ihr hängt ab, wie viele Einträge die SAT beinhalten darf. Mit der Einführung von IPv6 kommt allerdings künftig anstelle von ARP das Neighbor Discovery Protocol (NDP) zum Einsatz.
Der Switch selbst vermittelt intern die Daten über seine Backplane an die entsprechenden Ports. Die Leistungsfähigkeit der Backplane wird dabei in Packets per Seconds angegeben. Ein weiteres Kriterium, das über die Geschwindigkeit eines Switches entscheidet, ist die Art und Weise, wie die Pakete weitergereicht werden.
Die Standardmethode ist dabei das Prinzip "Store-and-Forward". Hier empfängt der Switch zunächst einen ganzen Frame und speichert ihn zwischen. Dann trifft er anhand der MAC-Adresse die Forward-Entscheidung. Dies führt allerdings zu größeren Latenzzeiten. Bessere Switches verwenden deshalb zumindest das Fragment-Free-Verfahren. Hier kontrolliert der Switch nicht den ganzen Frame, sondern lediglich, ob die Frame-Länge dem Ethernet-Standard entspricht. Eine der schnellsten Methoden ist Cut-Through. Hier schaut der Switch nur auf die MAC-Adresse und leitet die Frames direkt weiter. In teureren Geräten ist meist eine Mischform aus den obigen Verfahren implementiert. Gängige Bezeichnungen hierfür sind etwa Error-Free-Cut-Through oder Adaptive Switching.