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吉比以太網(wǎng)交換體系結(jié)構(gòu)基本可以分為三類(lèi)，總線結(jié)構(gòu)、共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)以及交換矩陣結(jié)構(gòu)。
總線結(jié)構(gòu)總線交換結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：各個(gè)模塊共享同一背板總線結(jié)構(gòu)，每個(gè)入端通過(guò)輸入處理部件連接到總線上，每個(gè)出端通過(guò)輸出處理部件連接到總線上。各路輸入交換數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)輸入處理部件，再經(jīng)過(guò)總線由輸出處理部件取出，形成各路輸出信號(hào)。總線采用時(shí)分方式劃分時(shí)隙分配給每個(gè)輸入部件。
總線上傳送速率有極限值，而且輸入處理部件向總線發(fā)送數(shù)據(jù)和輸出處理部件接收數(shù)據(jù)的速率也有極限值，因此總線結(jié)構(gòu)交換單元的數(shù)據(jù)吞吐率會(huì)受到較大限制。一般情況下，基于總線結(jié)構(gòu)的交換機(jī)背板最高容量平均為2Gbps。
共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)是總線結(jié)構(gòu)的變形。各路輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)輸入處理部件進(jìn)入存儲(chǔ)器，輸出處理部件從存儲(chǔ)器中取出數(shù)據(jù)，形成各路輸出信號(hào)。存儲(chǔ)器相當(dāng)于數(shù)據(jù)緩沖池。
由于數(shù)據(jù)直接從存儲(chǔ)器傳輸?shù)捷敵龆丝�，這種設(shè)計(jì)不需要背板。這類(lèi)交換機(jī)易于實(shí)現(xiàn)，但端口數(shù)與存儲(chǔ)器容量擴(kuò)展到一定程度存儲(chǔ)器操作會(huì)有延遲；另這種設(shè)計(jì)中增加冗余交換引擎困難且成本高，故這種交換機(jī)無(wú)法避免單故障隱患。共享內(nèi)存型交換機(jī)適合于小系統(tǒng)、堆疊式系統(tǒng)或較大系統(tǒng)中的分布式交換模塊。
交換矩陣結(jié)構(gòu)交換矩陣結(jié)構(gòu)交換機(jī)又稱為縱橫制交換機(jī)。由于高速集成電路的發(fā)展，這種結(jié)構(gòu)易于構(gòu)建高速的交換模塊。已知背板交換容量可以擴(kuò)展到100Gbps。
在交換矩陣結(jié)構(gòu)交換機(jī)的全矩陣實(shí)施方案中，每個(gè)模塊連接至其他模塊，構(gòu)成全網(wǎng)狀背板。每個(gè)模塊都有自己的一組連接線，因而不必設(shè)置中央交換陣列。背板總?cè)萘康扔贜×（N－1）×一條點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路的傳輸速度（N等于連接點(diǎn)數(shù)量，一條點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路的傳輸速度可達(dá)到1Gbps或更高）。
由于是網(wǎng)狀連接，這種結(jié)構(gòu)在擴(kuò)大端口數(shù)時(shí)會(huì)導(dǎo)致模板成本迅速增加。同時(shí)每個(gè)模塊都提供網(wǎng)狀連接，擴(kuò)容時(shí)還要重復(fù)提供系統(tǒng)時(shí)鐘和控制功能。成本和復(fù)雜性高是這種交換機(jī)容量增加的主要限制因素。某些矩陣交換機(jī)的實(shí)施方案為了降低成本而減少了模塊上的緩沖器容量。但減少緩沖器容量會(huì)引起阻塞現(xiàn)象的發(fā)生。
