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以太网使用的CSMA/CD是一种竞争式的介质访问控制协议，因此从本质上说它在网络负载较低时性能不错，但如果网络负载很大时，冲突会很常见，因此导致网络性能的大幅下降。为了解决这一瓶颈问题，“交换式以太网”应运而生，这种系统的核心是使用交换机代替集线器。交换机的特点是，其每个端口都分配到全部10Mb/s的以太网带宽。若交换机有8个端口或16个端口，那么它的带宽至少是共享型的8倍或16倍（这里不包括由于减少碰撞而获得的带宽）。
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网络交换机有三种交换机制：直通（Cut through）、存储转发（Store and forward）和碎片直通（Fragment free Cut through）。
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交换式以太网具有几个优点：第一，它保留现有以太网的基础设施，保护了用户的投资；第二，提高了每个站点的平均拥有带宽和网络的整体带宽；第三，减少了冲突，提高了网络传输效率。
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设图G=(V,E)是个连通图，当从图中任一个顶点出发遍历图G时，将边集E(G)分为两个集合，即A(G)和B(G)。其中A(G)是遍历时所经过的边的集合，B(G)是遍历时未经过的边的集合。G1=(V,A)是图G的子图，称子图G1为连通图G的生成树。
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图的生成树不是唯一的。选择不同的存储方式，从不同的顶点出发，可以得到不同的生成树。对于非连通图而言，每个连通分量中的顶点集和遍历时走过的边集一起构成若干棵生成树，把它们称为非连通图的生成树森林。
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