Introduction to Computer Networking学习笔记(十八):Switching 交换工作实现
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多终端对多终端传输过程中,将来自多个发送者的数据包发送到不同接收者的过程是如何实现的呢?这就是本节主要内容。目前主要有三种实现方式:
- Output queueing:如下图,缓存区在output一侧。这样有一个缺点,就是当所有input的包都要转发到同一个output链路时,这一个output queue的内存处理速率需要达到(假设n个输入,输入速率均为R)(n+1)R。对内存运行速度提出很高的要求。
- Input queueing:如下图,缓冲区设置在input一侧,向output中某个目的地发送数据包时是一个一个进行的,多的数据包暂存在input中的缓冲区中。优点就是将缓冲区处理速率降低到了2R。
但是单纯的input queueing存在一个问题,就是head of line blocking,如下图。当input各个入口来的数据包中最前面一个都是通向同一个目的地时,即使其他目的地是空闲的,后面的数据包也无法发送,要分别等各自前面的红色数据包发送完毕才能发送。这样output中各个出口的效率没有充分利用,延迟也变大。
- Virtual output queueing:如下图,每个入口缓冲区按照出口分别缓冲,避免head of line blocking的影响。
最后再看一下各种方式的延迟负载关系图。蓝色曲线为output queueing,红色为input queueing,由于 head of line blocking的影响,渐近线出现在负载为58%,延迟急速上升。而将input queueing与virtual output queueing结合使用则可以将渐近线提高到100%,而对内存的处理速度要求相比output queueing降低到了最小。
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