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2024-09-11 发布于重庆
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输出竞争和阻塞多个输入端口请求同一个输出端口导致输出竞争由IP业务的突发性导致交换结构内部竞争导致内部阻塞无阻塞：空闲输入端口和空闲输出端口之间的连接始终可以被建立空闲端口：没有连接或者没有被请求连接的端口交换机输出竞争和内部阻塞都会降低吞吐量，但后者是可以避免的，而前者是无法避免的3输出竞争实例输入端口0和3同时请求输出端口2输出端口竞争20324输入端口0请求输出端口5，输入端口2请求输出端口4内部阻塞实例阻塞输出端口545信元模式和分组模式信元：具有固定长度的数据单元ATM信元和非ATM信元分组：长度在某个范围内变动的数据单元分组长度随机分布，不利于交换中的并行处理交换结构基本概念交换结构缓存策略Banyan交换机分类时分交换共享媒介交换共享存储交换空分交换单路径交换多路径交换以时分复用的方式在输入和输出端口之间建立连接在输入和输出端口之间建立不同的交换路径8PacketSwitchingTimeDivisionSharedMediumSharedMemorySpaceDivisionSinglePathMultipathCrossbarBanyanAugmentedbanyanClos交换结构分类Banyan交换机及其许多子类可能产生内部阻塞，而共享媒介交换机、共享存储交换机和Crossbar交换机都可以避免内部阻塞FullInterconnected9共享存储器交换也被称为第一代交换技术交换机速率受限于共享的存储器的访问速度，通常汇聚容量小于0.5Gbps10共享媒介交换交换机速率受限于共享的总线速率，通常汇聚容量小于5Gbps也被称为第二代交换技术11空分交换也被称为第三代交换技术交换机速率受限于交换结构，通常汇聚容量可达到50Gbps12空分交换分布式控制多级交换结构更高的交换机速率13基于Trie的算法BinaryTrieLCTriePath-CompressedTrieMulti-BitTrieTreeBitmap算法概述LCTrie:LevelCompressionTrie基本思想PathCompressionMulti-bitTrieP1100P3110P4CompressionP40010P31P1P2Multi-bit减少存储，提高查找速度1PathCompressionCompression：Trie中只有一个子节点的非前缀节点能够被删除节点保持Compression相关信息skipvalue：指示路径上有多少个比特被跳过segment：指示最后一次跳过操作以来具体遗漏的比特串P110P20P30011011111000P4P5P6P7P8P9P11P20P3

Skip=101011000P4Skip=1

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’11’CompressionTrie例子NextHopInformation(Ifaprefixnode)0-Pointer1-PointerSkipValueSegmentNodeStructureP11P20P3

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P5P6

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Seg=1111101000PathCompression性能路径压缩可以有效地减少稀疏binarytrie的高度在最差情况下，如果为完全树时，没有压缩的可能，因此采用路径压缩后查询和更新复杂度与binarytrie一样，都是O(W)Multi-bitTrie查找时同时检查多个比特，称为查找步长（Stride）如果前缀长度不为步长的整数倍，则对其进行扩充例如步长为3，对于前缀1*可以扩充为100,101,110,111步长为k，则Trie中的每个节点的条目数量为2k每个条目组成：下一跳信息，指向下一个子节点的指针（可以为空）P3--P3--P5P1--P1--P2P4--P2--000001010011100101110111PrefixPtrRootNodeP6--P6----P6--P6--------------0