7.5.7 路由器內部交換網絡采用的交換機制
1.四種交換機制
前面講過IP網絡采用的是分組交換，即實現以分組為單位的存儲轉發。但就路由器內 部的交換網絡而言，分組的轉發又有電路交換、分組交換、信元交換、蟲孔交換和虛切通交 換等不同的機制。下面就來介紹交換網絡內部常用的四種交換機制。
在討論路由器內部的交換機制時要法意到，一個大型路由器是放置在一個機房內的，它 可能包含若干機柜，機柜之間有一些連線，因此人出端口之間盡管要經過若干小的路由器或 交換節點（若干跳），但它們之間的幾何距離是可以忽略的，也就是說路徑的電波傳播時延 是可以忽略的。
1）分組交換（PacketSwitching）

分組交換就是在路由器內部的交換網絡采用以分組為最小交換單位的存儲轉發（8t0ie- and-fonvanl)方式。它的特點是中間交換單元需要將整個分組先存儲下來，經過路由選擇等 處理后再進行轉發。這里分組是比較長的，且分組的長度是可變的。
　　2）信元交換（C+ellSwitching）
信元交換類似于ATM交換。在分組進人網絡前，先將分組分割成定長的小分組，并形 成信元（Cell)。每個信元頭部都包含獨立的路由信息，各個信元可以獨立選擇路由，然后 通過交換網絡到達相應的輸出端口，并在輸出端口將這些小分組重新組裝成原來的分組。這 是目前髙速路由器中常用的一種交換機制。
3）蟲孔交換（WormholeSwitching）
蟲孔交換將每一個數據分組分成一些定長的數據片（Dato'Flh)來傳送。數據片與信元 不同，只有領頭的數據片（頭片，Head Flit)包含路由信息，用于引導整個分組的路由。當 頭片沿著選定的路徑向前行進時，后續的數據片以一種流水線的方式向前移動。一旦頭片在 中途受阻（主要是因為沒有可用信道），網絡中的流控機制將阻塞后續的數據片，使它們暫 時保留在沿途各個節點的小緩存器中，直到頭片重新獲得信道。這種交換機制的優點是分組 轉發時延小，并與轉發所經過的跳數基本無關；但一旦發生阻塞，會引起擴散。所以比較適 合于業務負載較輕的場合使用。
4）虛切通交換（VirtualCut-Through Switching）
“虛切通”包括“切”（Cut)和“通”（Through)兩個環節。與蟲孔交換相似，首先 將分組“切”成更小的定長數據片，包括頭片和后續的數據片；然后這些數據片以“流水 線”方式“通”過各個中間節點。只有頭片中包含路由信息，一旦頭片通過了某個節點， 后續的數據片緊跟著頭片穿過此中間節點。由于頭片在中途可能受阻,因此要在各個中間節 點處為受阻的頭片和后續的數據片設置一定大小的緩存器。虛切通方式的緩存區大小等于一 個分組的長度，不是一個數據片的長度，這是與蟲孔交換的主要區別。因此一旦頭片在某個 中間節點受阻，后續的數據片將依次到達該節點，而不會占用其他節點的緩存資源。

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