最新寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)

寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)1傳統(tǒng)電路交換的優(yōu)缺點。統(tǒng)計復(fù)用：用戶數(shù)據(jù)不再固定、周期性地占用時隙，而是根據(jù)用戶請求和網(wǎng)絡(luò)資源情況，由網(wǎng)絡(luò)動態(tài)分配。接收端不按固定的時隙關(guān)系來提取相應(yīng)用戶數(shù)據(jù)，而是根據(jù)數(shù)據(jù)中攜帶的目的地址來接收數(shù)據(jù)。這種復(fù)用方式稱為異步時分復(fù)用，也稱為統(tǒng)計時分復(fù)用。傳統(tǒng)電路交換的優(yōu)缺點。2最新寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)3最新寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)4最新寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)5最新寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)6最新寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)7最新寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)8交換結(jié)構(gòu)的評價方法可以從性能和實現(xiàn)成本兩方面評價一種交換結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣。性能：在各種可能的業(yè)務(wù)流模式（包括多播）下，分組經(jīng)過交換結(jié)構(gòu)的時延、時延抖動、丟失率等。成本：實現(xiàn)交換結(jié)構(gòu)所需的緩存和連線資源的多少，做工程實現(xiàn)時所需花費(fèi)的人力物力。共享緩存交換結(jié)構(gòu)可以認(rèn)為是最好的一種。由于充分共享內(nèi)部緩存資源，資源消耗較少。因此，可以將共享緩存作為一種比較對象。交換結(jié)構(gòu)的評價方法可以從性能和實現(xiàn)成本兩方面評價一種交換結(jié)構(gòu)9交換結(jié)構(gòu)中的資源沖突交換結(jié)構(gòu)是由連線和緩存構(gòu)成的。連線又分輸入端連線、內(nèi)部連線和輸出端連線。當(dāng)多個信元要同時去往一個輸出端口，就造成輸出端沖突（outputportcontention)，解決辦法：選擇一個信元從輸出端口發(fā)出，將其余信元暫時緩存或丟棄。當(dāng)多個信元要同時經(jīng)過一個內(nèi)部連線時，就造成內(nèi)部連線沖突（internallinecontention)，或稱為內(nèi)部連線阻塞（internallineblocking)。解決辦法：暫時緩存信元或丟棄信元。交換結(jié)構(gòu)中的資源沖突交換結(jié)構(gòu)是由連線和緩存構(gòu)成的。10當(dāng)資源沖突引起信元暫時緩存，如果緩存里只有一個FIFO(FirstInFirstOut)隊列，就會產(chǎn)生隊頭阻塞（HeadofLineBlocking：HOLBlocking）現(xiàn)象。當(dāng)資源沖突引起信元暫時緩存，如果緩存里只有一個FIFO(F11研究交換結(jié)構(gòu)要解決的中心問題用多少連線和緩存資源，如何配置資源，在各種可能的業(yè)務(wù)流量模式下，將沖突的概率減少到可以接受的程度，從而使信元延遲和丟失率達(dá)到一定指標(biāo)。研究交換結(jié)構(gòu)要解決的中心問題12交換結(jié)構(gòu)中的資源沖突

—Outputportcontention交換結(jié)構(gòu)中的資源沖突

—Outputportconten13交換結(jié)構(gòu)中的資源沖突

—InternalLineBlocking交換結(jié)構(gòu)中的資源沖突

—InternalLineBloc14交換結(jié)構(gòu)中的資源沖突

—引起HeadOfLineBlocking交換結(jié)構(gòu)中的資源沖突

—引起HeadOfLineBlo15交換結(jié)構(gòu)的分類

—按外部特性內(nèi)部無阻塞型：如果一個外部輸入端和一個外部輸出端是空閑的，則一定可以找到空閑的內(nèi)部通道將輸入端和輸出端連接起來。內(nèi)部阻塞型：如果一個外部輸入端和一個外部輸出端是空閑的，不一定可以找到空閑的內(nèi)部通道將輸入端和輸出端連接起來。交換結(jié)構(gòu)的分類

—按外部特性內(nèi)部無阻塞型：如果一個外部輸入16交換結(jié)構(gòu)的分類switchfabric按資源的使用方法可做如下分類：交換結(jié)構(gòu)的分類switchfabric按資源的使用方法可做17交換結(jié)構(gòu)的分類

—時分復(fù)用交換交換結(jié)構(gòu)中的內(nèi)部資源被所有從輸入到輸出的信元分時共享，即時分復(fù)用。這種內(nèi)部資源可以是一個總線，也可以是一個緩存。時分復(fù)用交換結(jié)構(gòu)可以分為共享媒介型和共享緩存型，共享媒介可以是總線或環(huán)。交換結(jié)構(gòu)的分類

—時分復(fù)用交換交換結(jié)構(gòu)中的內(nèi)部資源被所有從輸18共享總線型交換結(jié)構(gòu)

從各個輸入端口來的信元分時通過總線到達(dá)輸出端，輸出端的AF讓目的的為本輸出端口的信元通過?？偩€速率至少等于各個輸入端口速率的和。優(yōu)點是簡單、容易支持多播。缺點是各個輸出端口的緩存不能共享，緩存的速率至少等于總線速率，且緩存比較大。支持大的交換容量比較困難。共享總線型交換結(jié)構(gòu)從各個輸入端口來的信元分時通過總線到19共享緩存型交換結(jié)構(gòu)優(yōu)點：緩存可以得到充分共享。缺點：緩存的速率限制了交換容量的擴(kuò)展。共享緩存型交換結(jié)構(gòu)優(yōu)點：緩存可以得到充分共享。20在時分復(fù)用交換中，所有從輸入端到輸出端的信元經(jīng)過的是同一個通道。在空分交換中，從輸入端到輸出端有多條通道，這些通道可以同時工作，多個信元可以同時從輸入端到輸出端?？辗纸粨Q結(jié)構(gòu)的交換容量等于通道的帶寬乘以可以同時工作的通道數(shù)目。因此，擴(kuò)容的方法就是提高通道的帶寬和提高可以同時工作的通道數(shù)目。交換結(jié)構(gòu)的分類

—空分交換在時分復(fù)用交換中，所有從輸入端到輸出端的信元經(jīng)過的是同一個通21空分交換又分為單路徑和多路徑。單路徑空分交換結(jié)構(gòu)中，從一個輸入端到一個輸出端，只有一條路徑；多路徑空分交換結(jié)構(gòu)中，則有多條?？辗纸粨Q又分為單路徑和多路徑。單路徑空分交換結(jié)構(gòu)中，從一個輸22空分單路徑交換結(jié)構(gòu)

—fullyinterconnectedswitch（全互聯(lián)交換）空分單路徑交換結(jié)構(gòu)

—fullyinterconnecte23空分單路徑交換結(jié)構(gòu)

—Crossbar（交叉連接矩陣）空分單路徑交換結(jié)構(gòu)

—Crossbar（交叉連接矩陣）24空分單路徑交換結(jié)構(gòu)

—Banyanbasedswitch空分單路徑交換結(jié)構(gòu)

—Banyanbasedswitch25Banyan-based交換機(jī)是由多個2×2的交換單元構(gòu)成，每個交換單元都是自路由的，即自己可以決定進(jìn)入信元的輸出口。優(yōu)點：容易用大規(guī)模集成電路構(gòu)成大容量的交換機(jī)。缺點：由于是單路徑，因此是內(nèi)部阻塞的。當(dāng)端口數(shù)很多時，阻塞概率增大，性能降低。Banyan-based交換機(jī)是由多個2×2的交換單元構(gòu)成，26空分多路徑交換結(jié)構(gòu)空分多路徑交換結(jié)構(gòu)27空分多路徑交換結(jié)構(gòu)

—AugmentedBanyan(擴(kuò)張的Banyan)普通的Banyan的交換級數(shù)為log2N，擴(kuò)張的Banyan的交換級數(shù)大于log2N。普通的Banyan中，從一個入端口到一個出端口只有一條路徑，當(dāng)競爭失敗，信元偏離其預(yù)定路徑，則必定被丟棄。擴(kuò)張的Banyan中，從一個入端口到一個出端口的路徑有多條。競爭失敗的信元可以轉(zhuǎn)往其它路徑，也可能到達(dá)目的端口。擴(kuò)張的Banyan性能比普通的Banyan好，但是實現(xiàn)的復(fù)雜性增加了?？辗侄嗦窂浇粨Q結(jié)構(gòu)

—AugmentedBanyan(擴(kuò)張28Benes交換結(jié)構(gòu)以最后一級為對稱軸，翻轉(zhuǎn)N×N的Banyan的其它級，就得到N×N的Benes結(jié)構(gòu)。Benes交換結(jié)構(gòu)以最后一級為對稱軸，翻轉(zhuǎn)N29空分多路徑交換結(jié)構(gòu)——三級Clos在第一級，N個輸入線被分為r個組，每個組有n條線，連接到一個交換單元，交換單元有m條輸出線，每一條分別連接到第二級的一個交換單元。第二級有m個交換單元，每個交換單元有t條輸出線。第三級有t個交換單元，每個交換單元有N/t條輸出線。空分多路徑交換結(jié)構(gòu)——三級Clos在第一級，N個輸入線被分為30三級Clos，N=9，n=3，m=3，有內(nèi)部阻塞。粗線表示當(dāng)前被占用的連線。輸入端口9到輸出端口4或6，無法連通。三級Clos，N=9，n=3，m=3，有內(nèi)部阻塞。31空分多路徑交換結(jié)構(gòu)

—多平面交換多平面交換結(jié)構(gòu)中有多個交換平面可以讓信元通過。優(yōu)點：與單平面交換結(jié)構(gòu)相比，可以降低信元沖突概率，提高性能。同時，可靠性也提高。當(dāng)交換平面中的一個或多個發(fā)生故障時，剩余的交換平面仍然工作，整個交換機(jī)仍然可以工作，只不過性能降低了。缺點：實現(xiàn)復(fù)雜性增加。為避免亂序，屬于同一個packet的信元必須走同一個交換平面?？辗侄嗦窂浇粨Q結(jié)構(gòu)

—多平面交換多平面交換結(jié)構(gòu)中有多個交換平32空分多路徑交換結(jié)構(gòu)

—循環(huán)交換循環(huán)交換結(jié)構(gòu)中，競爭失敗的信元從循環(huán)端口輸出，返回到輸入端，競爭下一次機(jī)會。優(yōu)點是可以在一定程度上提高性能。缺點是循環(huán)端口使交換機(jī)的端口數(shù)增加了，且可能出現(xiàn)信元亂序問題，即屬于一個packet（IP）的信元沒有按進(jìn)入的順序到達(dá)輸出端。必須采用一定的機(jī)制來處理?？辗侄嗦窂浇粨Q結(jié)構(gòu)

—循環(huán)交換循環(huán)交換結(jié)構(gòu)中，競爭失敗的信元33交換結(jié)構(gòu)中的緩存共享緩存；OQ（OutputQueuing）；IQ（InputQueuing）；VOQ（VirtualOutputQueuing）；CIOQ（CombinedInputandOutputQueuing）；CrosspointQueuing交換結(jié)構(gòu)中的緩存共享緩存；34共享緩存緩存資源可得到充分共享，各輸入、輸出端口可訪問同一緩存；在每個信元時隙，要完成所有入端口輸入信元和全部出端口輸出信元的讀寫操作。因此：memoryaccesscycle<=celllength/(2N×linkspeed)（假設(shè)：存儲器的總線寬度等于一個cell）例如：對于155Mb/s的53字節(jié)信元，如果存儲器的訪問周期為10ns，則交換結(jié)構(gòu)的端口數(shù)小于等于136。共享緩存35OQ（OutputQueuing）OQ（OutputQueuing）36數(shù)據(jù)到達(dá)輸入端后，立即被發(fā)送到對應(yīng)的輸出端；各輸出端口數(shù)據(jù)的到達(dá)速率大于發(fā)送速率，需配置緩存；規(guī)模受到緩存存取速率的限制；緩存利用率不如共享緩存結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)到達(dá)輸入端后，立即被發(fā)送到對應(yīng)的輸出端；37IQ（InputQueuing）IQ（InputQueuing）38數(shù)據(jù)到達(dá)各輸入端后，首先被存放在FIFO中；交換結(jié)構(gòu)的規(guī)模不再受緩存的限制；需要設(shè)計相應(yīng)的調(diào)度算法，在每個時隙進(jìn)行入端口/出端口配對；會產(chǎn)生隊頭阻塞現(xiàn)象（HOL）；在業(yè)務(wù)均勻分布的情況下，吞吐率僅為58.6%。數(shù)據(jù)到達(dá)各輸入端后，首先被存放在FIFO中；39VOQ（VirtualOutputQueuing）VOQ（VirtualOutputQueuing）40各輸入端口均設(shè)置N個隊列，分別對應(yīng)N個輸出端口；不會出現(xiàn)隊頭阻塞現(xiàn)象；在每個時隙，每個入端口的N個隊列只能選擇一個隊列發(fā)送數(shù)據(jù)，匹配算法較復(fù)雜；時延、吞吐率、復(fù)雜度等是考察匹配算法的重要參數(shù)。各輸入端口均設(shè)置N個隊列，分別對應(yīng)N個輸出端口；41CIOQ（CombinedInputandOutputQueuing）CIOQ（CombinedInputandOutput42在輸入端口、輸出端口均設(shè)置緩存；是另一種解決“隊頭阻塞”的方法；交換結(jié)構(gòu)工作速率是端口的S（1<S<N）倍；當(dāng)S=4時，在均勻業(yè)務(wù)情況下，CIOQ交換結(jié)構(gòu)的吞吐率可達(dá)99%。在輸入端口、輸出端口均設(shè)置緩存；43CrosspointQueuingCrosspointQueuing44緩存位于crossbar交換結(jié)構(gòu)的各個交叉點；各入端口數(shù)據(jù)首先被存儲在XB（cross-pointbuffer）中，是另一種解決“隊頭阻塞”的方法；各輸出端口配置一仲裁器，利用一定的算法（如：輪循）從對應(yīng)列的多個緩存中選擇一個輸出；需要N2個緩存，共享性差；由于緩存有限，只能存儲較少分組，常常與VOQ結(jié)合使用。緩存位于crossbar交換結(jié)構(gòu)的各個交叉點；45交換結(jié)構(gòu)分類—按緩存位置交換結(jié)構(gòu)分類—按緩存位置46最新寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)47寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)48傳統(tǒng)電路交換的優(yōu)缺點。統(tǒng)計復(fù)用：用戶數(shù)據(jù)不再固定、周期性地占用時隙，而是根據(jù)用戶請求和網(wǎng)絡(luò)資源情況，由網(wǎng)絡(luò)動態(tài)分配。接收端不按固定的時隙關(guān)系來提取相應(yīng)用戶數(shù)據(jù)，而是根據(jù)數(shù)據(jù)中攜帶的目的地址來接收數(shù)據(jù)。這種復(fù)用方式稱為異步時分復(fù)用，也稱為統(tǒng)計時分復(fù)用。傳統(tǒng)電路交換的優(yōu)缺點。49最新寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)50最新寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)51最新寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)52最新寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)53最新寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)54最新寬帶網(wǎng)課件第三部分(交換1)55交換結(jié)構(gòu)的評價方法可以從性能和實現(xiàn)成本兩方面評價一種交換結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣。性能：在各種可能的業(yè)務(wù)流模式（包括多播）下，分組經(jīng)過交換結(jié)構(gòu)的時延、時延抖動、丟失率等。成本：實現(xiàn)交換結(jié)構(gòu)所需的緩存和連線資源的多少，做工程實現(xiàn)時所需花費(fèi)的人力物力。共享緩存交換結(jié)構(gòu)可以認(rèn)為是最好的一種。由于充分共享內(nèi)部緩存資源，資源消耗較少。因此，可以將共享緩存作為一種比較對象。交換結(jié)構(gòu)的評價方法可以從性能和實現(xiàn)成本兩方面評價一種交換結(jié)構(gòu)56交換結(jié)構(gòu)中的資源沖突交換結(jié)構(gòu)是由連線和緩存構(gòu)成的。連線又分輸入端連線、內(nèi)部連線和輸出端連線。當(dāng)多個信元要同時去往一個輸出端口，就造成輸出端沖突（outputportcontention)，解決辦法：選擇一個信元從輸出端口發(fā)出，將其余信元暫時緩存或丟棄。當(dāng)多個信元要同時經(jīng)過一個內(nèi)部連線時，就造成內(nèi)部連線沖突（internallinecontention)，或稱為內(nèi)部連線阻塞（internallineblocking)。解決辦法：暫時緩存信元或丟棄信元。交換結(jié)構(gòu)中的資源沖突交換結(jié)構(gòu)是由連線和緩存構(gòu)成的。57當(dāng)資源沖突引起信元暫時緩存，如果緩存里只有一個FIFO(FirstInFirstOut)隊列，就會產(chǎn)生隊頭阻塞（HeadofLineBlocking：HOLBlocking）現(xiàn)象。當(dāng)資源沖突引起信元暫時緩存，如果緩存里只有一個FIFO(F58研究交換結(jié)構(gòu)要解決的中心問題用多少連線和緩存資源，如何配置資源，在各種可能的業(yè)務(wù)流量模式下，將沖突的概率減少到可以接受的程度，從而使信元延遲和丟失率達(dá)到一定指標(biāo)。研究交換結(jié)構(gòu)要解決的中心問題59交換結(jié)構(gòu)中的資源沖突

—Outputportcontention交換結(jié)構(gòu)中的資源沖突

—Outputportconten60交換結(jié)構(gòu)中的資源沖突

—InternalLineBlocking交換結(jié)構(gòu)中的資源沖突

—InternalLineBloc61交換結(jié)構(gòu)中的資源沖突

—引起HeadOfLineBlocking交換結(jié)構(gòu)中的資源沖突

—引起HeadOfLineBlo62交換結(jié)構(gòu)的分類

—按外部特性內(nèi)部無阻塞型：如果一個外部輸入端和一個外部輸出端是空閑的，則一定可以找到空閑的內(nèi)部通道將輸入端和輸出端連接起來。內(nèi)部阻塞型：如果一個外部輸入端和一個外部輸出端是空閑的，不一定可以找到空閑的內(nèi)部通道將輸入端和輸出端連接起來。交換結(jié)構(gòu)的分類

—按外部特性內(nèi)部無阻塞型：如果一個外部輸入63交換結(jié)構(gòu)的分類switchfabric按資源的使用方法可做如下分類：交換結(jié)構(gòu)的分類switchfabric按資源的使用方法可做64交換結(jié)構(gòu)的分類

—時分復(fù)用交換交換結(jié)構(gòu)中的內(nèi)部資源被所有從輸入到輸出的信元分時共享，即時分復(fù)用。這種內(nèi)部資源可以是一個總線，也可以是一個緩存。時分復(fù)用交換結(jié)構(gòu)可以分為共享媒介型和共享緩存型，共享媒介可以是總線或環(huán)。交換結(jié)構(gòu)的分類

—時分復(fù)用交換交換結(jié)構(gòu)中的內(nèi)部資源被所有從輸65共享總線型交換結(jié)構(gòu)

從各個輸入端口來的信元分時通過總線到達(dá)輸出端，輸出端的AF讓目的的為本輸出端口的信元通過。總線速率至少等于各個輸入端口速率的和。優(yōu)點是簡單、容易支持多播。缺點是各個輸出端口的緩存不能共享，緩存的速率至少等于總線速率，且緩存比較大。支持大的交換容量比較困難。共享總線型交換結(jié)構(gòu)從各個輸入端口來的信元分時通過總線到66共享緩存型交換結(jié)構(gòu)優(yōu)點：緩存可以得到充分共享。缺點：緩存的速率限制了交換容量的擴(kuò)展。共享緩存型交換結(jié)構(gòu)優(yōu)點：緩存可以得到充分共享。67在時分復(fù)用交換中，所有從輸入端到輸出端的信元經(jīng)過的是同一個通道。在空分交換中，從輸入端到輸出端有多條通道，這些通道可以同時工作，多個信元可以同時從輸入端到輸出端?？辗纸粨Q結(jié)構(gòu)的交換容量等于通道的帶寬乘以可以同時工作的通道數(shù)目。因此，擴(kuò)容的方法就是提高通道的帶寬和提高可以同時工作的通道數(shù)目。交換結(jié)構(gòu)的分類

—空分交換在時分復(fù)用交換中，所有從輸入端到輸出端的信元經(jīng)過的是同一個通68空分交換又分為單路徑和多路徑。單路徑空分交換結(jié)構(gòu)中，從一個輸入端到一個輸出端，只有一條路徑；多路徑空分交換結(jié)構(gòu)中，則有多條。空分交換又分為單路徑和多路徑。單路徑空分交換結(jié)構(gòu)中，從一個輸69空分單路徑交換結(jié)構(gòu)

—fullyinterconnectedswitch（全互聯(lián)交換）空分單路徑交換結(jié)構(gòu)

—fullyinterconnecte70空分單路徑交換結(jié)構(gòu)

—Crossbar（交叉連接矩陣）空分單路徑交換結(jié)構(gòu)

—Crossbar（交叉連接矩陣）71空分單路徑交換結(jié)構(gòu)

—Banyanbasedswitch空分單路徑交換結(jié)構(gòu)

—Banyanbasedswitch72Banyan-based交換機(jī)是由多個2×2的交換單元構(gòu)成，每個交換單元都是自路由的，即自己可以決定進(jìn)入信元的輸出口。優(yōu)點：容易用大規(guī)模集成電路構(gòu)成大容量的交換機(jī)。缺點：由于是單路徑，因此是內(nèi)部阻塞的。當(dāng)端口數(shù)很多時，阻塞概率增大，性能降低。Banyan-based交換機(jī)是由多個2×2的交換單元構(gòu)成，73空分多路徑交換結(jié)構(gòu)空分多路徑交換結(jié)構(gòu)74空分多路徑交換結(jié)構(gòu)

—AugmentedBanyan(擴(kuò)張的Banyan)普通的Banyan的交換級數(shù)為log2N，擴(kuò)張的Banyan的交換級數(shù)大于log2N。普通的Banyan中，從一個入端口到一個出端口只有一條路徑，當(dāng)競爭失敗，信元偏離其預(yù)定路徑，則必定被丟棄。擴(kuò)張的Banyan中，從一個入端口到一個出端口的路徑有多條。競爭失敗的信元可以轉(zhuǎn)往其它路徑，也可能到達(dá)目的端口。擴(kuò)張的Banyan性能比普通的Banyan好，但是實現(xiàn)的復(fù)雜性增加了?？辗侄嗦窂浇粨Q結(jié)構(gòu)

—AugmentedBanyan(擴(kuò)張75Benes交換結(jié)構(gòu)以最后一級為對稱軸，翻轉(zhuǎn)N×N的Banyan的其它級，就得到N×N的Benes結(jié)構(gòu)。Benes交換結(jié)構(gòu)以最后一級為對稱軸，翻轉(zhuǎn)N76空分多路徑交換結(jié)構(gòu)——三級Clos在第一級，N個輸入線被分為r個組，每個組有n條線，連接到一個交換單元，交換單元有m條輸出線，每一條分別連接到第二級的一個交換單元。第二級有m個交換單元，每個交換單元有t條輸出線。第三級有t個交換單元，每個交換單元有N/t條輸出線?？辗侄嗦窂浇粨Q結(jié)構(gòu)——三級Clos在第一級，N個輸入線被分為77三級Clos，N=9，n=3，m=3，有內(nèi)部阻塞。粗線表示當(dāng)前被占用的連線。輸入端口9到輸出端口4或6，無法連通。三級Clos，N=9，n=3，m=3，有內(nèi)部阻塞。78空分多路徑交換結(jié)構(gòu)

—多平面交換多平面交換結(jié)構(gòu)中有多個交換平面可以讓信元通過。優(yōu)點：與單平面交換結(jié)構(gòu)相比，可以降低信元沖突概率，提高性能。同時，可靠性也提高。當(dāng)交換平面中的一個或多個發(fā)生故障時，剩余的交換平面仍然工作，整個交換機(jī)仍然可以工作，只不過性能降低了。缺點：實現(xiàn)復(fù)雜性增加。為避免亂序，屬于同一個packet的信元必須走同一個交換平面?？辗侄嗦窂浇粨Q結(jié)構(gòu)

—多平面交換多平面交換結(jié)構(gòu)中有多個交換平79空分多路徑交換結(jié)構(gòu)

—循環(huán)交換循環(huán)交換結(jié)構(gòu)中，競爭失敗的信元從循環(huán)端口輸出，返回到輸入端，競爭下一次機(jī)會。優(yōu)點是可以在一定程度上提高性能。缺點是循環(huán)端口使交換機(jī)的端口數(shù)增加了，且可能出現(xiàn)信元亂序問題，即屬于一個packet（IP）的信元沒有按進(jìn)入的順序到達(dá)輸出端。必須采用一定的機(jī)制來處理。空分多路徑交換結(jié)構(gòu)

—循環(huán)交換循環(huán)交換結(jié)構(gòu)中，競爭失敗的信元80交換結(jié)構(gòu)中的緩存共享緩存；OQ（OutputQueuing）；IQ（InputQueuing）；VOQ（VirtualOutputQueuing）；CIOQ（CombinedInputandOutputQueuing）；CrosspointQueuing交換結(jié)構(gòu)中的緩存共享緩存；81共享緩存緩存資源可得到充分共享，各輸入、輸出端口可訪問同一緩存；在每個信元時隙，要完成所有入端口輸入信元和全部出端口輸出信元的讀寫操作。因此：memoryaccesscycle<=celllength/(2N×linkspeed)（假設(shè)：存儲器的總線寬度等于一個cell）例如：對于155Mb/s的53字節(jié)信元，如果存儲器的訪問周期為10ns，則交換結(jié)構(gòu)的端口數(shù)小于等于136。共享緩存