A forgalomirányítók az alábbi háromféle csomagtovábbító módszert támogathatják:
- Folyamatkapcsolás (Process switching) - Egy régebbi csomagtovábbító módszer, de a Cisco forgalomirányítók még mindig támogatják. Amikor csomag érkezik egy interfészre, a vezérlési szintre (control plane) kerül, ahol a processzor a célcímet összeveti a forgalomirányító táblával, majd meghatározza a kimenő interfészt és továbbítja a csomagot. Nagyon fontos, hogy megértsük, hogy a forgalomirányító ezt minden egyes csomagra végrehajtja, még akkor is, ha egy sor csomagnak ugyanaz a célja. Ez a módszer nagyon lassú, modern hálózatokban alig használják.
- Gyorskapcsolás (Fast switching) - Egy gyakori csomagtovábbító módszer, amely egy gyorskapcsolási gyorsítótárban tárolja a következő ugrás információkat. Amikor csomag érkezik egy interfészen, a vezérlési szintre kerül, ahol a processzor illeszkedő bejegyzést keres hozzá a gyorskapcsolási gyorsítótárban. Ha ilyen nincs, akkor a csomag folyamatkapcsoláson esik át, majd a kimenő interfészhez kerül. A csomag továbbításának információi bekerülnek a gyorskapcsolási gyorsítótárba. Ha egy újabb csomag érkezik ugyanezzel a céllal, akkor a gyorsítótár következő ugrás információi a processzor közbelépése nélkül újra használhatók.
- Cisco Express Forwarding (Cisco Expressz Továbbítás, CEF) - A CEF a legújabb és egyben az ajánlott csomagtovábbító módszer a Cisco IOS-ban. A gyorskapcsoláshoz hasonlóan a CEF egy továbbítási információs bázist (Forwarding Information Base, FIB) és egy szomszédossági táblázatot épít. A táblabejegyzéseit azonban nem a csomagok, hanem a változások (például amikor valami megváltozik a topológiában) alapján követi. Emiatt amikor a hálózat konvergált állapotban van, a FIB és a szomszédossági tábla minden olyan információt tartalmaz, amire a forgalomirányítónak a csomagok továbbításához szüksége van. A FIB előre meghatározott fordított címfeloldásokat, következő ugrás információkat tartalmaz, melyekben az interfész és a második réteg tulajdonságai is szerepelnek. A Cisco Express Forwarding a leggyorsabb és egyben az ajánlott módszer a Cisco forgalomirányítókon.
A három csomagtovábbító módszer különbségeit az 1-3 ábrákon láthatjuk. Képzeljünk el öt összetartozó csomagot, melyeknek ugyanaz a célja. Az első ábrán azt látjuk, hogy folyamatkapcsolás esetén a processzor minden csomagot egyesével feldolgoz. Hasonlítsuk össze a gyorskapcsolással a második ábrán. Figyeljük meg, hogy gyorskapcsolás esetén csak az első csomag esik át a folyamatkapcsoláson, az információk pedig bekerülnek a gyorskapcsolási gyorsítótárba. A következő négy csomag a gyorsítótár információi alapján nagyon gyorsan feldolgozható. Végül a 3. ábrán azt láthatjuk, ahogy a CEF felépíti a FIB-et és a szomszédossági tábláját a hálózat konvergálása után. Így mind az öt csomag még az adatterületen gyorsan feldolgozható.
A három módszer összehasonlítását a következő analógiával szoktuk illusztrálni:
- A folyamatkapcsolás minden problémát végigszámol matematikailag, még akkor is, ha ugyanaz a probléma többször is előfordul.
- A gyorskapcsolás egyszer számolja végig a problémát, de emlékszik a válaszra és a következő ugyanilyen problémákhoz már ezt használja.
- A CEF minden lehetséges problémát előre kiszámol és az eredményeket egy táblázatban tárolja.