ここでは各項目の詳細な説明は省き、その概要や主な用語解説のみにとどめます。
| 主な役割 | ||
コントロールプレーン（制御部）：ソフトウェア処理 |
LANスイッチ全体の制御。転送先決定に必要な情報を管理。 CPUやメモリ、Supervisor IOSで構成される |
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データプレーン（処理部）：ハードウェア処理 |
レイヤ２フレーム転送処理（ブリッジング）、 レイヤ３パケット転送処理（ルーティング）を行う。 それに伴うACLやQoS処理含む。 ASICやTCAMで構成される |
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バックプレーン（転送部） |
物理インタフェース間でフレームを運ぶ | |
| 物理インタフェース ↑フレーム（パケット）受信 |
物理インタフェース ↓フレーム（パケット）送信 |
他の機器との間でフレームを送受信する。 ほとんどがイーサネットだがATMなど、 他の種類の物理インタフェースを持つLANスイッチもある |
LANスイッチの転送処理は基本的にデータプレーンが行う。条件によってはコントロールプレーンが転送処理をしなければならないこともあるが、可能な限りコントロールプレーンには負荷をかけないことが重要。
１，TCAMとASIC
LANスイッチに祖先にあたるブリッジは、どのMACアドレスを持った機器がどのVLANのどの物理インタフェースの先に接続されているのかを学習し、MACアドレステーブルに記憶する。ブリッジはこの処理を全てソフトウェアで実行していたが、CatalystスイッチではCAM(Content Addressable/Associative Memory)によってMACアドレステーブルの検索機能をハードウェア化し、レイヤ２フレーム転送処理を高速化する。
TCAM(Ternary CAM)は、同様の検索機能の効率化をCatalystスイッチのレイヤ３ルーティング処理でも実現する為のメモリ。通常のCAMではMACアドレステーブルエントリのビット値を「０」か「１」かで検索をするが、TCAMでは「０」と「１」の他に「０と１のどちらでもよい」という３番目の値を使用することから三進法（Ternary）と命名された。
このような検索の他にパケットのヘッダの書き換えや、TCAMでの検索キーになる情報を取り出す処理を実現するハードウェアがASICです。
２，バックプレーン方式：受信インタフェースから送信インタフェースへフレームを運ぶ方式
３，MACアドレス学習
先に説明したように、CatalystスイッチではCAMというハードウェアを用いてMACアドレステーブルを高速に検索する。しかしMACアドレステーブルへの項目追加（学習）や古くなった項目の削除は、通常ソフトウェアで行われる。それはコントロールプレーンの役割なので処理が遅い。（Catalyst6000/6500などではMACアドレス学習もハードウェア化されているので問題ない）
４，VALNとトランク
トランク機能を用いると、複数のVLANに属するフレームを１つの物理インタフェースでやり取りしたり、複数の機器にまたがってVLANを延長することが出来る。フレームに属するVLAN毎の情報（VLAN ID）を組み込むには２つの方式がある。
５，EtherChannel
複数（２〜８本）の物理インタフェースを論理的に１本に束ねる。１本の物理インタフェースに障害が発生すると、動的にEtherChannelを構成するためのプロトコルであるPAgP(Port Aggregation Protocol)やIEEE802.3adで検出し、別の物理インタフェースフレームを振り分ける。
EtherChannelに必要な処理はデータプレーンで行われる。同じフローのパケットが別な物理インタフェースに振り分けられると、それぞれのキューイングなどによって、宛先へ到達するパケットの順序がかわってしまう。このようなパケット追い越し問題を避けるため、同じフローに属するパケットは同じ物理インタフェースを通るようになっている。
６，スパニングツリー
ネットワークが物理的にループのない構成（トポロジ）になっていればブロードキャストストームは起こらないが、障害発生時の対策としてネットワーク経路の冗長化は必要不可欠である。そのためにスパニングツリーによってループのない状態を保ったまま冗長性も確保する。ループ検出や管理のための特殊なフレームBPDU(Bridge Protocol Data Unit)が使われるが、ブロッキング状態のポートもBPDUは常に送受信している。スパニングツリーのトポロジ管理とBPDUの送受信や処理はすべてコントロールプレーンで行われるため、データプレーンや物理インタフェースではコントロールプレーンに負担をかけないような工夫がされている。
７，ハードウェアCEF
レイヤ３スイッチでは通常コントロールプレーンが従来のルータ機能を兼ね備えている。しかしレイヤ３転送をソフトウェアベースのコントロールプレーンが全て行うと従来のルータと同程度の性能にしかならないので、レイヤ３スイッチではレイヤ３転送処理をデータプレーンで実行することで性能を高める。２種類の方法がある。
用語
CEF(Cisco Express Forwarding)：シスコのレイヤ３スイッチでは、FIB方式によるレイヤ３転送処理をこう呼ぶ。
レイヤ３転送：ルーティングテーブルとARPテーブルに従ってパケットを転送すること。「レイヤ３転送先決定」とフレームとパケットのヘッダを書き換える「リライト」の２段階に分けられる。
フロー：サーバとクライアントが１対１で通信する際に、接続開始から終了までの間に同じ方向に流れる一連のパケット。
８，ACL
Catalystスイッチでは、ASICを用いて受信したパケットやフレームのヘッダ情報を取り出し、TCAMで検索することによりACLの許可と拒否をハードウェアで判定する。
しかし複雑なACL設定などによりTCAMの容量を上回った場合は、ACLも同様に、コントロールプレーンでのソフトウェア処理になる。
９，QoS
Catalystスイッチでは、QoSに関する機能もハードウェア化されている。例えば、QoS ACL/スケジューリング/キューイング等の処理です。
用語
トークンパケット方式：ポリサによる流量制限を実現するための方式。実際のパケットやフレームの代わりに、トークンというパケットやフレームの大きさに対応するものを用いて、対象になるパケットやフレームが流量制限以内（conform）か、超過している(exceed)かを判定する。ポリサには rate と burst という２つのパラメータを設定する。
rate：制限したいトークンの流量。bps単位。
burst：一時的に流量を超えたとしても、どこまでexceedせずにconformと判定し続けるかを決める数値。バイト単位。
１０，マルチキャスト
IGMPスヌーピング：マルチキャストフレームを受信したLANスイッチが、そのマルチキャストのメンバが接続されているポートにのみフレームを送信するための仕組み。IGMPはもともとマルチキャストメンバをルータが管理するためのプロトコルだが、このルータのIGMP通信状況をLANスイッチが「盗み見」して、メンバ管理テーブルを作成し、それを元に不要なポートにはマルチキャストフレームが送られないようにする。
MMLS(Multicast Multilayer Switching)：マルチキャストのスイッチング方式。ワイヤレートで転送可能。ルーティングエンジンがマルチキャストルーティングプロトコル（PIM-SMなど）を使用してマルチキャストルーティングテーブル生成し、そこからデータプレーン上にMMLSキャッシュを生成、これによりハードウェアでの転送処理が可能になる。
用語
PIM-SM(Protocol Independent Multicast - Sparse Mode)：現在最も普及していて使用が推奨されているマルチキャストルーティングプロトコル。
RPF(Reverse Path Forwarding)チェック：マルチキャストパケットを受信したインタフェースがRPFインタフェースかどうかをチェックし、RPFインタフェースでなければパケットを破棄する処理。これによってループを防止する。
RPFインタフェース：送信端末に最も近いインタフェース。ユニキャストルーティングテーブルを参照し、通信端末までの最短のメトリックを持つインタフェースが選ばれる。
出力インタフェースリスト（Outgoing Interface List - OIL）：パケットを複製する必要のあるインタフェースのリスト。ルーティングテーブル上にある。
MET(Multicast Expansion Table)：MMLS用マルチキャストパケットの出力インタフェース一覧。マルチキャストルーティングテーブル上にある。
参照：Cisco Catalyst LANスイッチ教科書（インプレス）/