【正文】 ATM交換結(jié)構(gòu) 基于 crossbar的交換結(jié)構(gòu) （見(jiàn)第二章交換網(wǎng)絡(luò)相關(guān)內(nèi)容）基于 banyan的交換結(jié)構(gòu) （見(jiàn)第二章交換網(wǎng)絡(luò)相關(guān)內(nèi)容） 多通路交換結(jié)構(gòu) （見(jiàn)第二章交換網(wǎng)絡(luò)相關(guān)內(nèi)容） ATM交換結(jié)構(gòu)2） ATM交換結(jié)構(gòu)的緩沖策略： 緩沖策略或稱(chēng)為排隊(duì)策略，是 ATM交換結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題，它分為外部緩沖方式和內(nèi)部緩沖方式：外部緩沖： 外部緩沖是指緩沖器不是設(shè)置在交換結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，而是設(shè)置在交換結(jié)構(gòu)的外部。外部緩沖主要有 輸入緩沖、輸出緩沖、輸入與輸出緩沖、環(huán)回緩沖 等四種方式。1）輸入緩沖： 輸入緩沖是在交換結(jié)構(gòu)的每條入線(xiàn)上設(shè)置緩沖器，通常遵循FIFO排隊(duì)規(guī)則。 ATM交換結(jié)構(gòu)交換結(jié)構(gòu)…… 1N1N輸入緩沖① 排頭阻塞現(xiàn)象 輸入緩沖方式存在排頭阻塞現(xiàn)象，從而使得吞吐率降低。所謂排頭阻塞現(xiàn)象，是指在發(fā)生出線(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，排列在競(jìng)爭(zhēng)中失敗的信元（處于排頭位置）之后的去向空閑出線(xiàn)的信元也不能傳送的現(xiàn)象。② 減少 FIFO阻塞現(xiàn)象，提高吞吐率的方法輸入緩沖器采用 FIRO規(guī)則 ： 排頭阻塞現(xiàn)象 阻塞是由于 FIFO規(guī)則引起，為此可采用按序進(jìn)入隨機(jī)取出（ FIRO: First In Random Out）的服務(wù)規(guī)則。當(dāng)某個(gè)輸入隊(duì)列的排頭信元在出線(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)中失敗，可以依次再取出排列在其后的信元參與對(duì)其他輸出端口的競(jìng)爭(zhēng)。多重輸入緩沖方式： 多重輸入緩沖方式是在每條入線(xiàn)設(shè)置多個(gè) FIFO隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列對(duì)應(yīng)于 1個(gè)輸出端口。 ATM交換結(jié)構(gòu)交換結(jié)構(gòu)…1N…1N1N多重輸入緩沖方式 ATM交換結(jié)構(gòu)2）輸出緩沖： 輸出緩沖是在每條出線(xiàn)上設(shè)置緩沖器。 為了解決出線(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)，一個(gè)理想的采用輸出緩沖的無(wú)阻塞交換結(jié)構(gòu)最好使得每個(gè)出端能夠同時(shí)接收所有入端發(fā)來(lái)的信元。這就是說(shuō)，當(dāng)入線(xiàn)數(shù)為 N，考慮到最不利情況，每個(gè)出端在一個(gè)時(shí)隙中最多應(yīng)可接收 N個(gè)信元。要做到這一點(diǎn)，就要提高處理速度和存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)速度，于是引入了加速因子的概念。 加速因子等于 N時(shí)，完全消除了出線(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)，但對(duì)速率的要求較高。輸出緩沖方式不存在排頭阻塞現(xiàn)象，在合適的加速因子取值下，可以得到高吞吐率和良好的性能。 ATM交換結(jié)構(gòu)交換結(jié)構(gòu) ……1N1N輸出緩沖交換結(jié)構(gòu)…1N輸入與輸出緩沖… 1N ATM交換結(jié)構(gòu)2）輸入與輸出緩沖： 4）環(huán)回緩沖： 環(huán)回緩沖是使競(jìng)爭(zhēng)中失敗的信元能通過(guò)環(huán)回緩沖器回送到入端，再與新到來(lái)的信元一起進(jìn)行下一輪的競(jìng)爭(zhēng)。 環(huán)回緩沖的交換結(jié)構(gòu)可以具有較高的吞吐率和較低的信元丟失率，但交換結(jié)構(gòu)要增加用于環(huán)回的端口，環(huán)回還會(huì)使得屬于同一虛連接的信元失序，時(shí)延也較大。 ATM交換結(jié)構(gòu)交換結(jié)構(gòu)……1N環(huán)回緩沖…1N內(nèi)部緩沖： 內(nèi)部緩沖是將緩沖器設(shè)置在交換結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。 采用內(nèi)部緩沖的多級(jí)有阻塞網(wǎng)絡(luò)可以減少信元丟失，但是也有兩個(gè)主要缺點(diǎn)：一個(gè)是增加了信元的時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)；另一個(gè)是對(duì)于多通路網(wǎng)絡(luò)，如果屬于同一虛連接的信元在交換結(jié)構(gòu)選用不同的通路（內(nèi)部無(wú)連接選路），則會(huì)發(fā)生信元失序現(xiàn)象。 多級(jí)有阻塞結(jié)構(gòu)中交換單元的緩沖方式有： 輸入緩沖、輸出緩沖、交叉點(diǎn)緩沖 和 共享緩沖 等方式。輸入緩沖 輸出緩沖 ATM交換結(jié)構(gòu)交叉點(diǎn)緩沖 共享緩沖3） ATM交換結(jié)構(gòu)的選路方法 在每個(gè)信元到來(lái)時(shí)，如何引導(dǎo)信元通過(guò)交換結(jié)構(gòu)而正確地傳送到所需的出端，屬于選路控制功能。在有內(nèi)部阻塞的多級(jí)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，選路控制有兩種方法： 自選路由 和 表格控制選路 。 ATM交換結(jié)構(gòu)自選路由 （ self routing）是在每個(gè)到來(lái)的信元在進(jìn)入交換網(wǎng)絡(luò)之前加上選路標(biāo)簽，然后交換網(wǎng)絡(luò)會(huì)自動(dòng)根據(jù)這些選路標(biāo)簽的信息來(lái)選擇路由，自選路由選路方法的路由信息（翻譯表）一般放在交換網(wǎng)絡(luò)每個(gè)輸入端口處。 ATM交換結(jié)構(gòu) ATM交換結(jié)構(gòu)表格控制選路 （ tablecontrol routing）的路由信息一般放在各個(gè)交換單元（ SE）內(nèi)部，各個(gè) SE按照自己的翻譯表中的信息來(lái)完成選路。 BISDN MPLS是利用 標(biāo)記 進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的。當(dāng)分組進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，要為其分配固定長(zhǎng)度的短的標(biāo)記并將標(biāo)記與分組封裝在一起，在整個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中，交換節(jié)點(diǎn)僅根據(jù)標(biāo)記進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。 MPLS具有 “多協(xié)議 ”特性，對(duì)上兼容 IPv IPv6等多種主流網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，將各種傳輸技術(shù)統(tǒng)一在一個(gè)平臺(tái)之上；對(duì)下支持 ATM、 FR、 PPP等鏈路層多種協(xié)議，從而使得多種網(wǎng)絡(luò)的互連互通成為可能。 IP交換與 MPLSMPLS體系結(jié)構(gòu)MPLS相關(guān)基本概念（ 1）q 標(biāo)記交換路由器 LSR（ Label Switching Router）o 邊緣路由器 LER（ Label Edge Router）o 核心路由器 LSRq 標(biāo)記交換路徑 LSP（ Label Switching Path） MPLS網(wǎng)絡(luò)為具有一些共同特性的分組通過(guò)網(wǎng)絡(luò)而選定的一條通路，由入口的邊緣交換路由器，一系列核心路由器和出口的邊緣交換路由器以及它們之間由標(biāo)記所標(biāo)識(shí)的邏輯信道組成。 q 標(biāo)記分發(fā)協(xié)議 LDP（ Label Distribution Protocol） MPLS的控制協(xié)議，用于 LSR之間交換信息，完成 LSP的建立、維護(hù)和拆除等功能。 q 轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類(lèi) FEC（ Forwarding Equivalence Class） 在 MPLS網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)過(guò)相同的 LSP，完成相同的轉(zhuǎn)發(fā)處理的一些數(shù)據(jù)分組，這些數(shù)據(jù)分組具有某些相同的特性。 FEC的劃分通常依據(jù)網(wǎng)絡(luò)層的目的地址前綴或是主機(jī)地址。 q 標(biāo)記（ Label） 它是一個(gè)短的、具有固定長(zhǎng)度、僅在相鄰 LSR之間有意義、用來(lái)標(biāo)識(shí)和區(qū)分轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類(lèi) FEC的標(biāo)志。q 標(biāo)記映射 將標(biāo)記分配給 FEC。MPLS相關(guān)基本概念（ 1）MPLS基本交換原理 MPLS交換采用面向連接的工作方式，信息傳送要經(jīng)過(guò)以下三個(gè)階段：q 建立連接 對(duì)于 MPLS來(lái)說(shuō)，建立連接就是形成標(biāo)記交換路徑 LSP的過(guò)程q 數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)據(jù)傳輸就是數(shù)據(jù)分組沿 LSP進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的過(guò)程q 拆除連接 拆除連接就是通信結(jié)束或發(fā)生故障異常時(shí)釋放 LSP的過(guò)程MPLS的連接建立q 連接建立的驅(qū)動(dòng)方式 拓?fù)潋?qū)動(dòng)、請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)（不同方式對(duì)分組轉(zhuǎn)發(fā)的影響） q 標(biāo)記分配與分發(fā) 標(biāo)記分發(fā)：上游標(biāo)記分發(fā)和下游標(biāo)記分發(fā) 下游標(biāo)記分發(fā)：下游自主標(biāo)記分發(fā)、下游按需標(biāo)記分發(fā)q 連接建立過(guò)程 MPLS的數(shù)據(jù)傳輸q 入口路由器的處理過(guò)程 數(shù)據(jù)分組到 LSP的映射、將數(shù)據(jù)分組封裝成標(biāo)記分組、將標(biāo)記分組從相應(yīng)端口轉(zhuǎn)發(fā)出去 q 核心路由器的處理過(guò)程 依據(jù)標(biāo)記進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)q 出口路由器的處理過(guò)程 彈出標(biāo)記、用網(wǎng)絡(luò)層地址查找路由表確定下一跳 LSP上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)MPLS的連接拆除 連接的拆除也就是標(biāo)記的取消。標(biāo)記取消的方式主要有兩種。q 采用計(jì)時(shí)器方式q 通過(guò) LDP消息取消標(biāo)記MPLS交換節(jié)點(diǎn)的體系結(jié)構(gòu)及工作原理