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輸入端口

交換結構

將路由器的輸入端口和輸出端口連接到輸出端口

從交換結構接收數據包，并通過執行必要的鏈路層和物理層功能在輸出鏈路上傳輸這些數據包。路由處理器

實現路由協議，維護路由表和連接的鏈路狀態信息，計算路由器的轉發表。它還執行網絡管理功能。

輸入端口、輸出端口和交換結構共同實現轉發功能，始終由硬件實現。這些轉發功能有時統稱為路由器轉發平面。

如果有一個 64 字節的 IP 數據報，具有 10Gbps 帶寬的輸入鏈路，在另一個數據報到達之前，它的輸入端口將只有 51.2ns 來處理該數據報。如果在一個線路卡上組合了 N 個端口（在實踐中很常見），則數據報處理管道必須以 N 倍的速率運行。這遠遠超過了軟件時間。

轉發平面運行在納秒時間尺度上，路由器的控制功能運行在毫秒或秒時間尺度上。這些路由器控制平面通常在軟件中實現并在路由處理器上執行。

一、輸入端口

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如圖所示，最左邊的線路終結函數和數據鏈路處理函數實現了每條輸入鏈路的物理層和鏈路層。

輸入端口的搜索功能對路由器的執行至關重要。轉發表的影子副本通常存儲在每個輸入端口上，從而避免集中處理的瓶頸。

由于查找需要在納秒級進行，因此不僅需要硬件來進行查找，對于大型查找表，還需要超越簡單線性搜索的技術。同時要特別注意內存訪問時間，采用DRAM和SRAM進行設計。

通過搜索和確定數據包的輸出端口，數據包可以進入交換結構。在某些設計中，數據包在進入交換結構時可能會被暫時阻塞。此時，阻塞的數據包必須在輸入端口排隊等待被及時調度通過交換結構。

此外，還需要完成一些其他任務，包括但不限于：

檢查數據包的版本號、校驗和和生存期字段，并重寫最后兩個字段

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二、 交換結構

交換結構位于路由器的核心。交換可以通過多種方式進行，如內存交換、總線交換、互聯網交換等。

三、 輸出端口

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基本上對輸入端口進行相反的操作

四、路由器將丟失數據包

可以在輸入和輸出端口形成數據包隊列。隨著這些隊列的增加，路由器的緩沖區空間最終將被耗盡。這時，如果有新的數據包到達，就會造成丟包。

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