多層交換體系結構的引入有效地提高了區域網的速度，對多層交換體系結構排隊模型、交換實施和交換結構等方面的了解，可以更深刻地認識到區域網交換機在效能上的提高。
排隊模型
交換結構是指資料從乙個端點到達另乙個端點的「高速路」，排隊是一種用於控制擁塞的緩衝機制，當交換結構出現擁塞時，會在很大程度上直接影響交換機的效能，所以進行擁塞管理是非常有必要的。在多個埠爭用同乙個埠時就需要擁塞管理，對資訊包進行排隊處理。
排隊可以採用動態緩衝區排隊或固定緩衝區排隊，其中動態緩衝區排隊時緩衝區長度為固定增量(如每次64k位元組)，可以更有效地利用緩衝區資源;而固定緩衝區排序時緩衝區的長度是固定的，這樣緩衝區的使用效率不高，但比定製控制器(custom controllers)成本低。
排隊可以在交換結構的輸入埠進行，即輸入排隊，也可在交換結構的輸出埠進行，即輸出排隊。在輸入排隊時，資訊包在進入埠處得到緩衝，最高可將吞吐量減少60%，但會造成線路端阻塞;在輸出排隊時緩衝區設在輸出埠，無線路阻塞，但在流量高峰期間會造成緩衝區溢位。
交換實施
交換實施用來說明交換決策的地點和方式：是在本地還是在**地點，是最長匹配還是準確匹配。
交換決策的地點是**地點時，就是集中交換。集中交換採用集中傳送表，針對交換和識別提供集中控制，為達到實施的快速處理，查詢由asic完成，集中交換可以執行第2層或第3層查詢。
在分布式交換時，交換決策由埠或模組在本地進行，其第2層和第3層表必須實現同步化，以便說明新增、移動或修改。
交換實施還可分為基於流量的交換和基於**資訊庫的交換。基於流量的交換是基於需求的交換，入口包含源位址、目標位址和/或第4層資訊，處理的第乙個資訊包由路徑處理器交換，此流中後面的資訊包由路徑快取記憶體交換，流量快取記憶體決策在本地和/或**進行，所有資訊包都在第3層交換。
基於**資訊庫的交換是基於拓撲的交換，快取記憶體根據路由表而非流量預裝來進行。資訊包進入路由器無需過程交換，決策支援在本地或**進行，與交換結構無關。
交換結構
交換結構包括兩個層面的內容，其一是匯流排，其二是共享記憶體。
採用單個匯流排時，fddi上行鏈路模組、atm上行鏈路模組、乙太網交換模組和快速乙太網交換模組都連到乙個**結構元素(central fabric element)上，每個埠必須為接入仲裁，採用單個匯流排易於進行廣播和多點廣播，但容易造成過載。
採用交叉匯流排結構時，多條輸入匯流排可實現縱橫結構的建立，一般情況下不會造成阻塞。但在進行廣播和多點廣播時比較複雜，如進行查閱表的**時。
交換機內部有乙個記憶體庫(memory pool)，交換機的各個模組一起來共享這一記憶體庫。其中到記憶體的交換輸入由asic管理，交換核心(switching core)執行查閱功能，將目標位址分解到記憶體中的指標，然後交換資訊包。其中緩衝區可以為固定式或動態式，如果體系結構無阻塞，所需緩衝區就可以少一些。
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