【大學(xué)】第二代網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

第二部分第二代網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)編輯ppt主要內(nèi)容用于協(xié)議處理的硬件體系結(jié)構(gòu)分類和轉(zhuǎn)發(fā)交換結(jié)構(gòu)編輯ppt1.傳統(tǒng)的軟件路由器第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是分組交換機(jī)，使用的是小型機(jī)。第一個(gè)商用的IP路由器是軟件路由器，使用常規(guī)的計(jì)算機(jī)硬件：由通用處理器、共享內(nèi)存、共享總線、若干個(gè)網(wǎng)卡組成通用處理器執(zhí)行大部分的協(xié)議處理任務(wù)，網(wǎng)卡完成組幀及地址識(shí)別適用于低速系統(tǒng)，成本低。編輯ppt2.路由器的速度路由器的處理速度決定了：可以連接到路由器上的網(wǎng)絡(luò)的最大速率路由器能夠支持的最大網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)集合速率和端口速率：集合速率：數(shù)據(jù)進(jìn)入或離開一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總速率，是系統(tǒng)處理能力的測度。端口速率：在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口上數(shù)據(jù)進(jìn)入或離開的速度。數(shù)據(jù)速率和包速率：數(shù)據(jù)速率：單位為比特/秒。包速率：單位為包/秒（pps），取決于網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和包的長度。編輯ppt不同網(wǎng)絡(luò)中的包速編輯ppt

注：灰色條塊代表大數(shù)據(jù)包的速率編輯ppt一個(gè)包的最大處理時(shí)間

注：以上僅是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)，如果有N個(gè)端口，則每個(gè)包的處理時(shí)間還要除以N。編輯ppt一個(gè)軟件系統(tǒng)能夠支持多大的包速？處理一個(gè)數(shù)據(jù)包的時(shí)間包括：中斷處理將包拷入內(nèi)存包的協(xié)議處理：取決于包的內(nèi)容（如使用的協(xié)議）一個(gè)典型的運(yùn)行Linux內(nèi)核的PC機(jī)，每秒最多可以處理50000個(gè)IP包（每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)只做最少的處理）。若數(shù)據(jù)包要經(jīng)過防火墻軟件處理，則每秒種最多處理8000個(gè)包。編輯ppt軟件路由器的能力考慮兩個(gè)10Base-T的以太網(wǎng)。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最大包速是19500pps，每個(gè)包的處理時(shí)間不超過25.6微秒，處理每個(gè)包的指令數(shù)一般在5000~10000條之內(nèi)。因此，CPU的執(zhí)行速度必須在195Mips~390Mips之間。許多商用的CPU可以有超過400Mips的執(zhí)行速度，因此軟件路由器可以連接大約兩個(gè)10Mbps以太網(wǎng)?？紤]一個(gè)10Gbps的網(wǎng)絡(luò)，每微秒產(chǎn)生大約20個(gè)數(shù)據(jù)包，CPU每秒鐘必須執(zhí)行2×1011

條指令。結(jié)論：運(yùn)行在通用處理器上的軟件無法應(yīng)對(duì)高速網(wǎng)絡(luò)。編輯ppt3.克服單CPU瓶頸細(xì)粒度并行（指令級(jí)并行）對(duì)稱粗粒度并行（對(duì)稱多處理器）非對(duì)稱粗粒度并行（非對(duì)稱多處理器）專用協(xié)處理器智能NIC數(shù)據(jù)流水線編輯ppt3.1細(xì)粒度并行（指令級(jí)并行）目前幾乎所有的處理器均采用了指令流水線來重疊指令的執(zhí)行，但數(shù)據(jù)包處理程序中可以利用的指令重疊很少。利用程序中的循環(huán)級(jí)并行，如采用向量指令。向量指令可以同時(shí)操作在一組數(shù)據(jù)單元上，比如進(jìn)行檢查和計(jì)算時(shí)，對(duì)內(nèi)存中連續(xù)8個(gè)位置的數(shù)值同時(shí)相加。但數(shù)據(jù)包處理程序中可以利用的循環(huán)級(jí)并行很少。細(xì)粒度并行對(duì)包處理來說優(yōu)勢不明顯包處理功能很少能被細(xì)粒度優(yōu)化的程序必須花時(shí)間建立并行指令細(xì)粒度并行僅能改善CPU性能，而多數(shù)情況下訪存或I/O是瓶頸編輯ppt3.2對(duì)稱粗粒度并行（SMP）在一個(gè)計(jì)算機(jī)上匯集一組相同的CPU，系統(tǒng)資源被所有CPU共享，工作負(fù)載被均勻分配到所有可用的CPU上。典型的設(shè)計(jì)：每個(gè)CPU處理一個(gè)包，或者每個(gè)CPU執(zhí)行一個(gè)協(xié)議。使用N個(gè)處理器的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)獲得的性能增益不是單處理器系統(tǒng)的N倍：大多數(shù)多處理器系統(tǒng)使用一個(gè)共享內(nèi)存包處理軟件必須協(xié)調(diào)對(duì)共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如隊(duì)列）的訪問只能增加處理能力，不能自動(dòng)增加I/O帶寬。編輯ppt3.3非對(duì)稱粗粒度并行使用多個(gè)可并行執(zhí)行的異構(gòu)處理器，每個(gè)處理器針對(duì)一種任務(wù)而優(yōu)化，使用特殊的指令集。非對(duì)稱多處理器的缺點(diǎn)：每一個(gè)處理器都要有自己的指令比對(duì)稱系統(tǒng)難以編程需要協(xié)調(diào)對(duì)共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的訪問通用性差，不適用于其它任務(wù)或協(xié)議成本很高編輯ppt3.4專用協(xié)處理器使用一個(gè)通用CPU加上一個(gè)或多個(gè)專用協(xié)處理器構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。協(xié)處理器是在CPU控制下運(yùn)行的一個(gè)硬件：靈活的設(shè)計(jì)自由度：協(xié)處理器可以設(shè)計(jì)得很復(fù)雜，也可以設(shè)計(jì)得很簡單不要求獨(dú)立運(yùn)行，沒有通用指令，也沒有取指令-執(zhí)行周期可以像軟件例程一樣被調(diào)用可以被異步調(diào)用，從而允許系統(tǒng)同時(shí)處理多個(gè)包或?qū)ν粋€(gè)包執(zhí)行多個(gè)獨(dú)立的操作一般將消耗CPU時(shí)間最多或最頻繁執(zhí)行的操作（如檢查和計(jì)算，加/解密等）用專用協(xié)處理器實(shí)現(xiàn)。協(xié)處理器通常采用ASIC技術(shù)實(shí)現(xiàn)，ASIC（ApplicationSpecificIntegratedCircuit）是指為某種特殊需要而定制的集成電路。編輯ppt3.5智能NIC可以將一部分處理轉(zhuǎn)移到網(wǎng)卡上：地址識(shí)別和過濾，包緩存，DMA，操作鏈驗(yàn)證IP頭校驗(yàn)，從IP頭中抽取某些域，執(zhí)行加密或壓縮等在網(wǎng)卡上增加處理的優(yōu)點(diǎn)：減輕CPU的負(fù)擔(dān)不要求NIC有很高的處理速度 使用ASIC硬件實(shí)現(xiàn)智能NIC：設(shè)計(jì)專用芯片，集成到網(wǎng)卡上，如鏈路層芯片組、第3層ASIC芯片等速度快使用嵌入式RISC硬件實(shí)現(xiàn)智能NIC：使用標(biāo)準(zhǔn)的RISC處理器代替定制硬件代價(jià)低，易于修改，允許將更多的處理功能轉(zhuǎn)移到NIC上編輯pptTCPOffloadEngine（TOE）TOE將處理TCP/IP的許多開銷從主機(jī)轉(zhuǎn)移到網(wǎng)卡，只將TCP/IP控制保留在主機(jī)上。編輯ppt3.6數(shù)據(jù)流水線由一系列硬件stage組成的硬件體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)包經(jīng)過每一級(jí)時(shí)被執(zhí)行一種操作。優(yōu)點(diǎn)：適合于多種協(xié)議處理任務(wù)每一級(jí)可以做得很簡單，運(yùn)行得很快所有級(jí)可以同時(shí)運(yùn)行編輯ppt4.總結(jié)傳統(tǒng)的基于軟件的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)高速網(wǎng)絡(luò)的需要高速網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要特殊的硬件支持可能的硬件體系結(jié)構(gòu)包括：多處理器系統(tǒng)ASIC協(xié)處理器智能NIC數(shù)據(jù)流水線編輯ppt主要內(nèi)容用于協(xié)議處理的硬件體系結(jié)構(gòu)分類和轉(zhuǎn)發(fā)交換結(jié)構(gòu)編輯ppt1.解多路復(fù)用的局限性解多路復(fù)用：與分層協(xié)議一起使用，數(shù)據(jù)包穿過協(xié)議棧時(shí)每次前進(jìn)一層。在輸出端，包頭中的類型域指明封裝的格式。在輸入端，每一層上的軟件選擇高一層上的一個(gè)協(xié)議模塊。特點(diǎn)：使用全局類型系統(tǒng)，發(fā)送方參與，逐層執(zhí)行。優(yōu)點(diǎn)：傳輸效率高：每一種協(xié)議的包頭只需要包含本協(xié)議需要的域靈活定義新的協(xié)議類型：每個(gè)協(xié)議獨(dú)立地定義它的協(xié)議頭，不同協(xié)議頭中的域不共享缺點(diǎn)：逐層順序執(zhí)行使得實(shí)現(xiàn)上很低效編輯ppt2.包分類基本思想：一次性檢查所有層次上的相關(guān)域，將包劃分到相應(yīng)的類（也稱流）中。舉例：從輸入的以太幀流中分離出去往Web服務(wù)器的流量描述該流量的規(guī)則集：以太幀的type域?yàn)?x0800（IP）IP頭中的protocol域?yàn)?（TCP）TCP段中的destinationport域?yàn)?0（HTTP）從概念上說，分類器需要計(jì)算以上三個(gè)條件的邏輯“與”編輯ppt3.用軟件實(shí)現(xiàn)分類比較各級(jí)包頭中的相關(guān)域，進(jìn)行邏輯“與”運(yùn)算比如：If((type==0x0800)&&(protocol==6)&&(destinationport=80)) Declarethepacketmatchestheclassification;Else Declarethepacketdoesnotmatch;

編輯ppt優(yōu)化軟件實(shí)現(xiàn)方法重新排列條件測試的順序，將能夠過濾掉較多流量的測試排在前面；比如，若已知95%的幀攜帶了IP包，92%的IP包攜帶了TCP段，85%的TCP段的目的端口號(hào)為80，則：If((destinationport=80)&&(protocol==6)&&(type==0x0800)) Declarethepacketmatchestheclassification;Else Declarethepacketdoesnotmatchtheclassification;

編輯ppt4.用硬件實(shí)現(xiàn)分類建立專用的并行硬件，避免頭域的順序測試。步驟抽取多層報(bào)頭中的相關(guān)域?qū)⑦@些域連接成一個(gè)多字節(jié)的值與分類規(guī)則中給出的常數(shù)進(jìn)行比較在前面的例子中，分類器將type、protocol和destinationport三個(gè)域中的值連接成一個(gè)5字節(jié)的值，然后與0800060050進(jìn)行比較。編輯ppt一個(gè)硬件分類器的例子編輯ppt包頭長度不固定的解決方法方法一：在并行測試中增加對(duì)長度域的檢查，針對(duì)每一種可能的包頭長度設(shè)計(jì)一組分類規(guī)則。如在前面的例子中，假設(shè)IP頭長度有20字節(jié)和24字節(jié)兩種，則設(shè)計(jì)兩組規(guī)則：

Set1 Set2

以太幀的type域?yàn)?x0800 以太幀的type域?yàn)?x0800IP頭中的頭兩個(gè)字節(jié)為0x45 IP頭中的頭兩個(gè)字節(jié)為0x46IP頭中的protocol域?yàn)? IP頭中的protocol域?yàn)?

距IP頭22個(gè)字節(jié)處的域?yàn)?0距IP頭24個(gè)字節(jié)處的域?yàn)?0方法二：建立一個(gè)能夠順序計(jì)算報(bào)頭偏移量的硬件，抽取當(dāng)前協(xié)議頭長度，并移動(dòng)相應(yīng)的距離到下一個(gè)協(xié)議頭。編輯ppt5.混合硬件/軟件實(shí)現(xiàn)方法硬件分類方法：代價(jià)高昂，靈活性差軟件分類方法：靈活性好，速度不高混合硬件/軟件方法：結(jié)合硬件分類的高速度與軟件分類的靈活性包含硬件分類與軟件分類兩個(gè)階段，硬件分類處理標(biāo)準(zhǔn)格式的包，軟件分類處理異常的包編輯ppt一個(gè)混合分類器系統(tǒng)

注意：軟件分類器可以運(yùn)行在較低的速率編輯ppt6.多規(guī)則集分類與查找引擎系統(tǒng)中通常定義了很多個(gè)流，分類器要將每個(gè)包分配到一個(gè)對(duì)應(yīng)的流，為此需要查找所有的規(guī)則集。一般做法：分類器從包中抽取出相關(guān)域的值通過一個(gè)查找引擎去查找分類規(guī)則表查找引擎的實(shí)現(xiàn)：算法：已經(jīng)提出了很多種優(yōu)化的包分類算法，可以并行地檢查所有的規(guī)則集。內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器CAM：目前絕大多數(shù)的查找引擎是基于CAM實(shí)現(xiàn)的。編輯pptContentAddressableMemory一種支持快速查找的特殊存儲(chǔ)器，與普通存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)機(jī)制完全不同。查找操作：在CAM中輸入查找關(guān)鍵字CAM將查找關(guān)鍵字與其存儲(chǔ)的所有表項(xiàng)匹配返回匹配表項(xiàng)的地址有兩種類型的CAM：BCAM（BinaryCAM）：存儲(chǔ)位有0、1兩種狀態(tài)，精確匹配查找，一般用于低層應(yīng)用。TCAM（TernaryCAM）：存儲(chǔ)位有0、1和不確定三種狀態(tài)，支持通配符查找，常用于協(xié)議棧的高層，使用最為廣泛。編輯pptCAM（續(xù)）優(yōu)點(diǎn)：查找速度快，最快在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成查找關(guān)鍵字的匹配可以通過級(jí)聯(lián)多個(gè)CAM增加容量具有自動(dòng)更新能力，能夠更新查找表缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴，封裝面積大，功耗太大，容量有限一般來說，以下應(yīng)用適合采用CAM：識(shí)別大比特模式處理小規(guī)模的查找表對(duì)查找延時(shí)有嚴(yán)格要求編輯ppt7.靜態(tài)分類與動(dòng)態(tài)分類靜態(tài)分類流的集合及每個(gè)流的分類規(guī)則事先已知主要用于根據(jù)服務(wù)類型或應(yīng)用來隔離不同的流動(dòng)態(tài)分類流的集合隨時(shí)間而變，允許創(chuàng)建和改變流動(dòng)態(tài)分類通常使用地址和包類型來區(qū)分流靈活性好，允許細(xì)粒度的流控制開銷大，需要保存狀態(tài)信息動(dòng)態(tài)分類器應(yīng)能自動(dòng)建立和維護(hù)流描述表，并進(jìn)行分類查找。通常用軟件實(shí)現(xiàn)，狀態(tài)信息保存在內(nèi)存中。編輯ppt8.分類與轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)的任務(wù)是根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)包確定包的處理方法，比如根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址將包轉(zhuǎn)發(fā)到合適的下一跳節(jié)點(diǎn)。可以將以上任務(wù)分成兩步來做：分類：將輸入數(shù)據(jù)包映射到一個(gè)流（包-->流）轉(zhuǎn)發(fā)：根據(jù)流確定包的處理方法（流-->包的處理）編輯ppt用分類優(yōu)化無連接網(wǎng)絡(luò)中的轉(zhuǎn)發(fā)將無連接轉(zhuǎn)發(fā)劃分成兩個(gè)過程：分類：destinationaddress-->flowID轉(zhuǎn)發(fā)：flowID-->(next_hop,interface)引入分類的好處：可以將轉(zhuǎn)發(fā)信息放在一個(gè)路由cache中，用流標(biāo)識(shí)進(jìn)行查找?？捎肹0,N]中的整數(shù)作為流標(biāo)識(shí)F，并用F作為路由cache的索引。路由cache比路由表小很多，而且采用索引查找，查找速度快。高速轉(zhuǎn)發(fā)的過程：分類器將數(shù)據(jù)包映射為一個(gè)流標(biāo)識(shí)F轉(zhuǎn)發(fā)器使用F作為索引查找路由cache。分類和索引的全過程比傳統(tǒng)的解多路復(fù)用和查表快得多。編輯ppt9.第二代網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用專門的協(xié)議處理硬件，為更高速度的網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。第二代網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有以下三個(gè)顯著的特點(diǎn)：使用分類代替解多路復(fù)用處理大部分的包將包處理功能分散到各個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，每個(gè)NIC都有分類和轉(zhuǎn)發(fā)的能力提供高速內(nèi)部互連機(jī)制，在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口間提供快速數(shù)據(jù)通道以上三個(gè)特點(diǎn)都允許系統(tǒng)擴(kuò)展，即允許提高每個(gè)端口的數(shù)據(jù)速率，允許系統(tǒng)支持更多的網(wǎng)絡(luò)連接。編輯ppt第二代網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的概念組織使用一個(gè)常規(guī)CPU，用于管理和控制系統(tǒng)、向系統(tǒng)管理員提供管理接口、運(yùn)行路由協(xié)議和更新路由表、處理異常和錯(cuò)誤。網(wǎng)絡(luò)接口使用路由表轉(zhuǎn)發(fā)包快速數(shù)據(jù)通道連接各個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口編輯ppt一個(gè)典型的NIC的組成物理芯片組：組幀嵌入式RISC處理器：實(shí)現(xiàn)分類和轉(zhuǎn)發(fā)ROM：存放軟件、分類規(guī)則集等RAM：卡上包緩存總線接口編輯ppt主要內(nèi)容用于協(xié)議處理的硬件體系結(jié)構(gòu)分類和轉(zhuǎn)發(fā)交換結(jié)構(gòu)編輯ppt1.內(nèi)部數(shù)據(jù)通路常規(guī)計(jì)算機(jī)中的總線不能提供足夠的帶寬處理高速網(wǎng)絡(luò)之間的包轉(zhuǎn)發(fā)。數(shù)據(jù)通路的速度通常用集合數(shù)據(jù)速率和集合包速來衡量。系統(tǒng)的集合數(shù)據(jù)速率及集合包速對(duì)內(nèi)部互連機(jī)制（也稱背板）的要求：必須有足夠的帶寬傳輸進(jìn)入系統(tǒng)的所有包。編輯ppt2.交換結(jié)構(gòu)的概念從概念上說，交換結(jié)構(gòu)是一種承擔(dān)背板任務(wù)的硬件機(jī)制，它在一組輸入端口、輸出端口和CPU之間提供數(shù)據(jù)通路。

編輯ppt交換結(jié)構(gòu)的概念（續(xù)）用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的交換結(jié)構(gòu)需要優(yōu)化以下特性：可提供在CPU和智能I/O端口之間的連接支持單播、多播和廣播包的傳輸可擴(kuò)展支持任意的數(shù)據(jù)速率可擴(kuò)展支持任意的包速率可擴(kuò)展支持任意數(shù)目的輸入或輸出端口低開銷低代價(jià)實(shí)際的交換結(jié)構(gòu)是對(duì)以上各種特性的權(quán)衡編輯ppt3.交換結(jié)構(gòu)的分類同步結(jié)構(gòu)與異步結(jié)構(gòu)同步結(jié)構(gòu)：交換結(jié)構(gòu)按固定的時(shí)間間隔傳輸固定長度的數(shù)據(jù)塊，最早用于電話交換機(jī)中。異步結(jié)構(gòu)：交換結(jié)構(gòu)可以在任何時(shí)刻傳輸數(shù)據(jù)，最早用于通用多處理器系統(tǒng)中。大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)交換結(jié)構(gòu)是同步的，每個(gè)包被劃分成固定大小的塊，按固定的時(shí)間間隔傳輸。

空分結(jié)構(gòu)與時(shí)分結(jié)構(gòu)空分結(jié)構(gòu)：交換結(jié)構(gòu)中使用許多通路以減小延遲，集合吞吐量高，代價(jià)高。時(shí)分結(jié)構(gòu)：許多端口共享一條或者很少幾條內(nèi)部通路，集合吞吐量低，代價(jià)低。編輯ppt空分交換結(jié)構(gòu)—專用內(nèi)部通路每一對(duì)輸入、輸出端口之間有一條專用硬件通路每個(gè)輸出接口都包含了附加的電路用于處理端口競爭編輯ppt空分交換結(jié)構(gòu)--Crossbar結(jié)構(gòu)使用N×M個(gè)交叉開關(guān)連接輸入與輸出端口控制器硬件處理端口競爭控制器允許多個(gè)端口之間并行傳輸優(yōu)點(diǎn)：允許同時(shí)建立多條路徑，集合吞吐率高路徑上的硬件只需要容納一條數(shù)據(jù)傳輸，易于支持更高的端口速度。比全連接結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)

缺點(diǎn)：要求N×M個(gè)部件，代價(jià)要比其它的一些設(shè)計(jì)高。編輯ppt空分交換結(jié)構(gòu)—基本隊(duì)列輸入隊(duì)列設(shè)置在輸入端口與交換結(jié)構(gòu)之間隊(duì)頭阻塞問題將輸入隊(duì)列改為隨機(jī)訪問列表，或者為每個(gè)輸出端口設(shè)置一個(gè)隊(duì)列通常在每個(gè)輸入端口上設(shè)置兩個(gè)隊(duì)列，分別存放單播包和多播包輸出隊(duì)列設(shè)置在交換結(jié)構(gòu)與輸出端口之間只使用輸入隊(duì)列隊(duì)頭阻塞只使用輸出隊(duì)列輸出隊(duì)列及交換結(jié)構(gòu)必須運(yùn)行在集合速率上，或者針對(duì)每個(gè)輸入端口設(shè)置一個(gè)隊(duì)列編輯ppt有輸入輸出隊(duì)列的Crossbar結(jié)構(gòu)編輯ppt時(shí)分交換結(jié)構(gòu)—共享總線結(jié)構(gòu)交換結(jié)構(gòu)總線包括地址線、數(shù)據(jù)線和控制線每個(gè)輸入和輸出端口都有一個(gè)接口硬件，每個(gè)端口被分配一個(gè)唯一的地址。端口使用總線硬件將數(shù)據(jù)包傳輸?shù)搅硪粋€(gè)端口總線協(xié)議防止多個(gè)端口同時(shí)傳輸編輯ppt總線操作的粒度包粒度：端口一次發(fā)送一個(gè)完整的包操作和硬件均簡單，但增加了包的延遲數(shù)據(jù)塊粒度：包被劃分成較小的數(shù)據(jù)塊，每個(gè)發(fā)送端每次發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)塊；避免了長延遲，多個(gè)傳輸可以并行進(jìn)行；但增加了從一個(gè)發(fā)送者切換到另一個(gè)發(fā)送者的開銷信元粒度：傳輸長度等于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)單元的長度；類似于數(shù)據(jù)塊粒度，但特別針對(duì)特殊協(xié)議而優(yōu)化了編輯ppt總線協(xié)議一般采用時(shí)分多路復(fù)用的方法，將使用總線的時(shí)間片分配給各個(gè)輸入端口。各個(gè)輸入端口在總線上輪流廣播收到的包；每個(gè)輸出端口的地址過濾器檢查包中攜帶的內(nèi)部路由標(biāo)簽，將發(fā)往本端口的包存放到相應(yīng)的緩沖區(qū)中。編輯ppt共享總線結(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展性 總線及接口硬件必須操作在集合速率上。受底層硬件技術(shù)的制約，該結(jié)構(gòu)一般不能簡單地?cái)U(kuò)展以適應(yīng)任意數(shù)目的端口。編輯ppt時(shí)分交換結(jié)構(gòu)—共享存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)使用內(nèi)存作為共享媒體連接輸入和輸出端口。每個(gè)端口需要一個(gè)內(nèi)存接口硬件，將端口連接到存儲(chǔ)系統(tǒng)。使用一個(gè)控制器硬件在端口之間傳輸控制信息。編輯ppt傳輸控制一個(gè)控制器提供一條單獨(dú)的高速總線，各個(gè)端口使用總線來協(xié)調(diào)各自的行為。輸入端口將一個(gè)包放入內(nèi)存后，接口硬件通過控制器發(fā)送一個(gè)消息，通知輸出端口數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，消息中給出包在內(nèi)存中的存放地址。輸出端口從控制器收到消息后，從內(nèi)存的指定位置讀取包，然后發(fā)回響應(yīng)消息。控制器只是用來傳輸短的控制消息，不用于傳輸大量的數(shù)據(jù)包。編輯ppt共享存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展性由于內(nèi)存接口硬件非常昂貴，通常讓許多端口共享一個(gè)內(nèi)存接口。共享存儲(chǔ)接口在降低代價(jià)的同時(shí)也降低了吞吐量。共享