4.6?Clos与VOQ

在Crossbar里面，任何两个转发芯片之间的只会经过一块交换芯片，路径是根据背板固定死的。这就导致了两个结构性问题的产生：一是多交换芯片时同一对转发芯片之间的流量不能被负载分担，如Cisco N7000就是如此；二是当多块入方向接口板往一块出方向接口板打流量的时候，流量可能都走到一块交换芯片上，导致本来应该在出接口板发生的拥塞，提前发生到交换芯片上，产生结构性拥塞，影响其他经过此芯片转发的流量。而且交换芯片采用Cut-Through方式转发是没有缓存的，报文都会直接丢弃，对突发流量的处理不理想。

为解决这两个问题，H3C的12500、Force10的E系列和Foundry BigIron RX等设备都引入了Clos架构的概念（Cisco的CRS系列高端路由器也是Clos结构，但Nexus7000不是）。Clos架构是1953年贝尔实验室研究员Charles Clos设计的一种多级交换结构，最早应用在电话网络中。主要是两个特点，一是可以多级交换，二是每个交换单元都连接到下一级的所有交换单元上。上述厂商设备中基本都是入接口板-交换网板-出接口板的3级交换结构，而根据Clos设计，后续交换网可以扩展成多层结构。Crossbar与Clos的主要区别如下图所示。

全连接的方式满足了对中间交换芯片的负载均衡需求，同时可以避免单交换芯片的架构性阻塞。不过话说回来，目前机框式交换机的转发能力提升瓶颈还是在转发芯片上，像前面举例的N7000和125都是结构转发能力远远大于实际接口板处理能力。所以暂时还不好说Clos就一定是趋势或代表啥下一代结构，就好像我现在一顿能吃2碗米饭，你给10碗还是20碗对我没有啥区别，都得等我胃口先练起来再说，但当我胃口真练起来那天，说不定又改吃馒头了呢。