思科交换机中的内存缓冲机制

内存缓冲区是指交换机用来存储数据的那一部分内存。 网络交换机接口会缓冲或丢弃那些超出其容量的流量。 流量突发、多对一的连接模式，以及接口速度不匹配，都是导致缓冲现象的主要原因。 这就是内存缓冲器的主要概念。 以太网交换机使用内存缓冲技术来在帧被发送到目标地址之前对其进行暂存。 当目标端口处于拥堵或繁忙状态的情况下，该交换机会采用缓冲技术来处理数据。 因此，在传输之前，必须先对帧进行缓冲处理。 因此，当网络拥塞发生时，如果没有有效的内存缓冲机制，那么帧数据就有可能被丢弃。 如果端口处于繁忙状态，那么该帧将被交换机保留，直到它被发送出去为止。 交换机中的数据存储是通过内存缓冲区来完成的。

Cisco交换机中的内存缓冲类型：

有两种缓冲方法。

基于端口的内存缓冲：

当端口被用于内存缓冲时，各个帧会被存储在与特定输入/输出端口相关的队列中。在队列中的每一帧，都只有在成功发送之后才会被发送到输出端口。由于目标端口处于繁忙状态，可能会导致所有帧的传输都被延迟。其他帧则可以继续被发送到开放的目标端口，不过仍然会有延迟现象发生。

共享内存缓冲：

通过共享内存缓冲机制，所有帧都会被放入一个由交换机上所有端口共同使用的共享内存缓冲区中。 该端口会动态分配所需的缓冲RAM空间。 目标端口与缓冲区中的帧之间存在着动态关联关系。 这样，数据包可以在一个端口上接收，同时在另一个端口上进行广播，而无需转移到其他队列中。 该交换机会保存一份关于帧与端口之间连接的映射信息，这些信息可以指示数据包应该被发送到哪里。 在成功传输了该帧数据之后，该地图链接就会被移除。 内存缓冲区的整体大小，以及各个端口缓冲区的容量，都限制了可以存储在缓冲区中的帧的数量。 这样，你就可以发送更大的帧数，同时减少丢失的帧数量。 这对于非对称切换来说尤为重要。 非对称切换功能使得每个端口可以支持不同的数据速率。 这允许使用特定的端口。 例如，可以给与服务器连接的端口更多的带宽资源。

内存缓冲的功能：

基于端口的内存缓冲：

在传输之前，内存帧会被放入与每个输入/输出端口相关的队列中。所有帧都会被存储在共享的内存缓冲区中，以便被传输到相应的端口。交换机上每个可用的端口都共享一个内存缓冲区。在传输过程开始之前，内存帧会被动态地链接到目标端口上。如果目标端口处于繁忙状态，那么数据传输可能会延迟1个帧的时间。此外，当端口没有足够的缓冲区时，一些帧可能会被丢弃。

共享内存缓冲：

在端口缓冲方面，一些早期的Cisco交换机采用了共享内存架构。所有帧都会被存储在一个共享的内存缓冲区中，该缓冲区由交换机上所有的端口共同使用。端口所需的缓冲空间是动态分配的。目标端口与缓冲区中的帧之间可以建立动态连接。现在，数据包可以在一个端口上接收，然后再被发送到另一个端口，而无需将数据包移动到新的队列中。