多路反饋型兩級(jí)交換結(jié)構(gòu)*

申志軍，陶東華，高 靜

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院，呼和浩特 010020

1 引言

流媒體、高清視頻以及云計(jì)算等相關(guān)業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展使網(wǎng)絡(luò)用戶對(duì)遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)的依賴與日俱增，從網(wǎng)絡(luò)承載的角度分析，傳統(tǒng)業(yè)務(wù)向網(wǎng)絡(luò)的遷移以及新型網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的涌現(xiàn)都會(huì)顯著增加網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸壓力。

互聯(lián)網(wǎng)“云-管-端”的抽象模型中，所謂“管”即從云數(shù)據(jù)中心出發(fā)到網(wǎng)絡(luò)終端的數(shù)據(jù)通道，宏觀上是由各級(jí)交換設(shè)備（交換機(jī)和路由器）將多段光纖連接而成。就現(xiàn)階段技術(shù)而言，光纖通信技術(shù)通過(guò)多波長(zhǎng)復(fù)用可實(shí)現(xiàn)單根光纖20 Tb/s 的數(shù)據(jù)傳輸率，已經(jīng)能夠提供相對(duì)較充足的傳輸帶寬，然而交換設(shè)備的端口速率卻遠(yuǎn)低于光纖所能提供的數(shù)據(jù)傳輸速率。這使得提高交換設(shè)備的交換速率成為緩解數(shù)據(jù)傳輸壓力的研究方向之一。

為提高交換設(shè)備的數(shù)據(jù)交換能力，業(yè)界對(duì)交換技術(shù)領(lǐng)域展開(kāi)了深入研究，較為重要的階段性成果如輸出排隊(duì)（output queuing，OQ）[1-2]、輸入排隊(duì)（input queuing，IQ）[3-4]、復(fù)合輸入和交叉點(diǎn)排隊(duì)（combined input cross-point queuing，CICQ）[5-6]等。自Internet 中的數(shù)據(jù)流被證實(shí)具有自相似[7]特征以來(lái)，研究人員發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的單級(jí)crossbar 型交換結(jié)構(gòu)在突發(fā)型數(shù)據(jù)流環(huán)境中性能不夠理想，于是業(yè)界開(kāi)始轉(zhuǎn)向兩級(jí)crossbar結(jié)構(gòu)的研究。

兩級(jí)交換結(jié)構(gòu)的第1級(jí)crossbar將到達(dá)輸入端口的突發(fā)數(shù)據(jù)均勻散布，第2 級(jí)crossbar 將散布后“均勻”到達(dá)的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到輸出端口，故能夠在自相似數(shù)據(jù)流環(huán)境中表現(xiàn)出較為優(yōu)異的性能，因此成為近年來(lái)交換技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

文獻(xiàn)[8]提出兩級(jí)交換結(jié)構(gòu)的原型LB-BvN（load balanced Birkhoff-von Neumann switch architecture），其對(duì)突發(fā)數(shù)據(jù)流的散布效果為業(yè)界開(kāi)啟了全新的思路，但LB-BvN 有兩個(gè)明顯缺陷：數(shù)據(jù)包失序和時(shí)延性能偏低。針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題，后續(xù)的研究中逐漸涌現(xiàn)出大量的研究成果，如滿幀優(yōu)先（full frames first,FFF）[9]、有序滿幀優(yōu)先（full ordered frames first,FoFF）[10]、Mailbox[11]、Byte-Focal[12]、LB-IFS（load balanced switch based on implicit flow splitter）[13]等。這些成果在保證數(shù)據(jù)包不失序及時(shí)延性能方面取得較為顯著的成效。然而相對(duì)于傳統(tǒng)交換結(jié)構(gòu)而言，時(shí)延性能仍存在明顯差距。文獻(xiàn)[14]提出反饋型兩級(jí)交換結(jié)構(gòu)（feedback-based two-stage switch architecture，F(xiàn)TSA）之后這種局面才得以扭轉(zhuǎn)。FTSA的兩級(jí)crossbar采用錯(cuò)列對(duì)稱特性（staggered symmetry property，SSP）連接方式，在同一線卡的輸出和輸入端口之間進(jìn)行信息反饋，在保證數(shù)據(jù)包不失序的同時(shí)，極大地提高了時(shí)延性能（兩級(jí)交換結(jié)構(gòu)中，其理論時(shí)延性能最優(yōu)），其在多播[15]、連接序列[16]和調(diào)度[17-18]等方面的研究工作正逐步深入。雖然如此，F(xiàn)TSA也存在明顯不足，即其所允許的算法執(zhí)行時(shí)間極短（納秒級(jí)）且算法復(fù)雜度為O(N)，在當(dāng)前技術(shù)條件下，F(xiàn)TSA 的調(diào)度算法缺乏足夠的可執(zhí)行時(shí)間完成既定的調(diào)度任務(wù)，這使得該結(jié)構(gòu)難以運(yùn)用于工程實(shí)踐。

2 相關(guān)研究進(jìn)展和問(wèn)題

針對(duì)FTSA中算法可執(zhí)行時(shí)間不足的問(wèn)題，總體存在兩種典型解決思路：

（1）降低算法復(fù)雜度；

（2）擴(kuò)展算法可用時(shí)長(zhǎng)。

對(duì)于第一種思路，文獻(xiàn)[14]提出用O(1)復(fù)雜度的Quasi-LQF（Quasi-longest queue first）[19]算法進(jìn)行調(diào)度，然而由于FTSA中每個(gè)時(shí)隙的調(diào)度算法所依賴的數(shù)據(jù)集是變化的，而且數(shù)據(jù)集之間并無(wú)直接聯(lián)系，故無(wú)法將Quasi-LQF算法應(yīng)用于FTSA。

Fig.1 Switch architecture of MFTS圖1 MFTS交換結(jié)構(gòu)

對(duì)于第二種思路，現(xiàn)有方案如前置反饋結(jié)構(gòu)（front-feedback-based two-stage switch architecture,FFTS）[20]，雖然擴(kuò)展了算法可用時(shí)長(zhǎng)，但代價(jià)過(guò)高。FFTS在每個(gè)時(shí)隙開(kāi)始時(shí)將中間緩存信息（非精確的）反饋至輸入端口，使其可提前進(jìn)行調(diào)度，但由于算法所依賴的數(shù)據(jù)是不精確的，因此可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)包沖突現(xiàn)象[20]。為此FFTS被迫在中間端口設(shè)置額外的緩存空間來(lái)緩存發(fā)生沖突的數(shù)據(jù)包，但這樣又會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包在輸出端口失序，故FFTS還須在輸出端口設(shè)置重排序緩存來(lái)解決數(shù)據(jù)包失序問(wèn)題。

為進(jìn)一步解決算法的時(shí)間限制和現(xiàn)有方案中代價(jià)過(guò)高的問(wèn)題，本文提出一種多路反饋型兩級(jí)交換結(jié)構(gòu)（multichannel-feedback-based two-stage switch architecture,MFTS）。

為便于描述，本文做以下約定：

（1）交換結(jié)構(gòu)的輸入端口和輸出端口數(shù)均記為N，兩級(jí)crossbar分別記為X1、X2；

（2）序號(hào)為i的輸入端口記為Ii，序號(hào)為j的中間端口記為Mj，序號(hào)為k的輸出端口記為Ok；

（3）到達(dá)Ii且目標(biāo)輸出端口為Ok的數(shù)據(jù)包的集合定義為數(shù)據(jù)流Fi,k。

3 多路反饋型兩級(jí)交換結(jié)構(gòu)MFTS

3.1 交換結(jié)構(gòu)

MFTS 由兩級(jí)crossbar（X1和X2）和兩級(jí)緩存組成，如圖1 所示。位于X1之前的緩存記為VOQ1，位于X1和X2之間的緩存記為VOQ2，VOQ1(i,k)用于緩存流Fi,k的數(shù)據(jù)包。VOQ2(j,k)位于Mj，用于緩存目標(biāo)輸出端口為Ok的數(shù)據(jù)包，任意VOQ2(j,k)僅設(shè)置一個(gè)數(shù)據(jù)包的緩存空間，i,j,k=0,1,…,N-1。

3.2 Crossbar連接方式

MFTS 中X1和X2使用圖2 所示的crossbar 連接方式。該連接方式由式（1）和式（2）共同確定。

Fig.2 Crossbar connection of MFTS圖2 MFTS的crossbar連接方式

t時(shí)隙與Ii相連的中間端口的序號(hào)j需滿足：

t時(shí)隙與Mj相連的輸出端口的序號(hào)k需滿足：

該連接方式具有如下特性：

定理1若t時(shí)隙Mj與Ok相連，則t+2 時(shí)隙Ik必與Mj相連。

證明不妨設(shè)t0時(shí)隙Mx與Oy相連，則必有：

由式（1）可知t0+2 時(shí)隙與Iy相連的中間端口的序號(hào)z需滿足：

將式（3）帶入式（4）可得：

z=x□

式（2）中的“j-2-t”恰使得MFTS 具有定理1所述的特性，這也正是算法可執(zhí)行時(shí)間得以延長(zhǎng)的基礎(chǔ)條件。

定理2確定的輸入端口在不同的時(shí)隙總是經(jīng)不同的中間端口與一個(gè)確定的輸出端口相連。

證明考慮序號(hào)為i0的輸入端口在時(shí)隙t0時(shí)：

不妨設(shè)與之相連的中間端口的序號(hào)為j0，則依據(jù)式（1）有：

若將與該中間端口相連的輸出端口序號(hào)記為k0，依據(jù)式（2）有：

將式（5）代入式（6）可得：

式（7）表明，無(wú)論何時(shí)，對(duì)于一個(gè)確定的輸入端口Ii，與之相連的輸出端口固定為Oi-2。 □

3.3 多路反饋工作機(jī)制

圖3所示為MFTS工作原理示意圖。MFTS通過(guò)反饋機(jī)制使得在t時(shí)隙之初將Mj的緩存數(shù)據(jù)傳輸給Oi，隨后反饋給Ii，之后Ii基于本地VOQ1 和提前到達(dá)的Mj的緩存狀態(tài)數(shù)據(jù)開(kāi)始進(jìn)行調(diào)度，調(diào)度過(guò)程可持續(xù)到t+2 時(shí)隙開(kāi)始之前。如此即可有效擴(kuò)展算法的執(zhí)行時(shí)間區(qū)間。

本文以t時(shí)隙端口Ii的三路數(shù)據(jù)匯集、數(shù)據(jù)處理和調(diào)度算法為例對(duì)MFTS的工作機(jī)制予以說(shuō)明。

3.3.1 第一路反饋

如圖3（a）所示，t時(shí)隙Ii+2經(jīng)Mj與Oi相連。

反饋的時(shí)間：t時(shí)隙開(kāi)始時(shí)刻。

反饋的路徑：Mj→Oi→Ii。

Fig.3 Diagram of all feedback paths圖3 反饋路徑示意圖

反饋的信息：Mj在t時(shí)隙初始時(shí)刻的緩存狀態(tài)數(shù)據(jù)，本文將其記為Dj(tbg)，Dj(tbg)共有Nbit，其生成算法如下：

算法1生成算法

實(shí)踐中，可通過(guò)并行處理快速得到Dj(tbg)。

3.3.2 第二路反饋

如圖3（b）所示，t時(shí)隙Ii+2經(jīng)Mj與Oi相連。

反饋的時(shí)間：t時(shí)隙開(kāi)始時(shí)刻。

反饋的路徑：Ii+2→Mj→Oi→Ii。

反饋的信息：Ii+2在t時(shí)隙向Mj發(fā)送的數(shù)據(jù)包的目標(biāo)端口信息，本文將其記為IMj(t)。IMj(t)有Nbit，若Ii所發(fā)送數(shù)據(jù)包的輸出端口號(hào)為v，則IMj(t)[v]←1，其余位均為0。若Ii+2在t時(shí)隙未發(fā)送任何數(shù)據(jù)包到Mj，則IMj(t)←0。

3.3.3 數(shù)據(jù)處理和初級(jí)調(diào)度

為了能夠向調(diào)度算法提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，MFTS需對(duì)t時(shí)隙開(kāi)始后經(jīng)第一路和第二路反饋到達(dá)輸入端口的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)處理方法如下（以Ii為例）：

數(shù)據(jù)處理完成后，Ii基于VOQ1 和Dj(tbase)開(kāi)始進(jìn)行初級(jí)調(diào)度，調(diào)度算法選擇LQF（longest queue first）算法[14]。算法調(diào)度完成后返回值記為Ri(t)，Ri(t)具有Nbit，若算法選擇的是VOQ1(i,v)中的數(shù)據(jù)包，則Ri(t)[v]←1，其余位均為0。若算法未能找到符合要求的數(shù)據(jù)包，則Ri(t)←0。

3.3.4 第三路反饋

如圖3（c）所示。

反饋的時(shí)間：時(shí)隙t結(jié)束時(shí)刻。

反饋的路徑：Ii+1→Ii。

反饋的信息：輸入端口Ii+1在t+1 時(shí)隙向Mj發(fā)送的數(shù)據(jù)包的目標(biāo)端口信息，本文將其記為IIi(t+1)，若Ii+1所發(fā)送數(shù)據(jù)包的輸出端口號(hào)為v，則IIj(t)[v]←1，其余位均為0。若Ii+1在t+1 時(shí)隙未發(fā)送任何數(shù)據(jù)包到Mj，則IIj(t)←0。

第三路反饋發(fā)生在相鄰輸入端口之間，故MFTS考慮設(shè)置專用反饋鏈路如下：

首先，在交換背板增加N個(gè)容量大小為Nbit 的存儲(chǔ)器SM0,SM1,…,SMN-1，分別對(duì)應(yīng)于輸入端口I0,I1,…,IN-1；其次，為輸入端口Ii設(shè)置讀SMi+1和寫(xiě)SMi的讀寫(xiě)控制電路。如此即可在不影響既有數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制的前提下，通過(guò)線卡和交換背板實(shí)現(xiàn)第三路反饋操作。

3.3.5 終裁

終裁時(shí)間：t+1時(shí)隙結(jié)束時(shí)刻。

終裁基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：初級(jí)調(diào)度返回值v和第三路反饋數(shù)據(jù)IIj(t)。

終裁目的：（1）判斷初級(jí)調(diào)度結(jié)果是否有效，否決無(wú)效的調(diào)度結(jié)果；（2）盡可能提高交換性能，避免浪費(fèi)帶寬。若初級(jí)調(diào)度結(jié)果未能獲得可用結(jié)果或其結(jié)果被否決，則需判斷新到達(dá)的數(shù)據(jù)包是否可作為調(diào)度結(jié)果。

若t時(shí)隙有數(shù)據(jù)包到達(dá)Ii，則將其輸出端口信息記為T(mén)oIi(t)，若其輸出端口號(hào)為v，則ToIi(t)[v]←1，其余位均為0。同理，ToIi(t+1)記錄的是t+1 時(shí)隙到Ii的數(shù)據(jù)包的信息。

若令Fi(t)表示Ii的終裁結(jié)果，則終裁算法如下：

算法2終裁算法

4 理論分析

4.1 MFTS保證數(shù)據(jù)包不失序

定理3同一個(gè)流的數(shù)據(jù)包在中間緩存的等待時(shí)延相等且為定值。

證明不失一般性，考慮流Fi,k的數(shù)據(jù)包p：

首先，p到達(dá)某個(gè)中間端口，依據(jù)定理2可知，本時(shí)隙該中間端口必然與Oi-2相連，下一時(shí)隙必然與Oi-3相連。

其次，因?yàn)橹虚g端口總按照固定的順序依次與各個(gè)輸出端口相連，故p最快（當(dāng)k=i-1 時(shí)）可在下一時(shí)隙被轉(zhuǎn)發(fā)至輸出端口。p需在中間緩存等待的時(shí)延d為：

上式表明，p在中間緩存等待的時(shí)延d僅與其輸入端口（i）和輸出端口（k）有關(guān)，亦即同一個(gè)流的數(shù)據(jù)包在中間緩存等待的時(shí)延相等且為定值。 □

定理3 表明先到達(dá)輸入端口的數(shù)據(jù)包也將先到達(dá)輸出端口，即MFTS保證數(shù)據(jù)包不會(huì)失序。

4.2 算法可用時(shí)長(zhǎng)擴(kuò)展效果分析

初級(jí)調(diào)度起始于Dj(tbase)生成之后，結(jié)束于t+1時(shí)隙結(jié)束時(shí)刻。本文用TMFTS表示MFTS所容許的算法調(diào)度時(shí)間，則其可表示為：

其中，TSlot表示一個(gè)時(shí)隙的時(shí)間，而TReconf表示兩個(gè)時(shí)隙中間的crossbar重配置時(shí)間，T*表示Nbit的IMj(t)到達(dá)Ii以及數(shù)據(jù)預(yù)處理時(shí)間之和。

TReconf取決于crossbar交叉點(diǎn)的開(kāi)關(guān)速度，就當(dāng)今微電子技術(shù)工藝而言，其極限耗時(shí)可低至納秒級(jí)?？紤]256 Byte 的數(shù)據(jù)包和32 端口的交換規(guī)模，TSlot包含264 Byte(256+2×32/8)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間與傳播時(shí)延之和，顯然有TSlot>>T*。

按照同樣的分析方法可知，F(xiàn)TSA要求算法必須在TReconf時(shí)間內(nèi)完成反饋和調(diào)度過(guò)程；FFTS所允許的算法工作時(shí)長(zhǎng)接近一個(gè)TSlot。式（11）表明，MFTS可將算法可執(zhí)行時(shí)間提高到FFTS的2倍左右。這種優(yōu)勢(shì)可提高交換結(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展性，使之能夠支持更大的交換規(guī)模和更高的端口速率。

4.3 時(shí)延性能分析

在相同的交換環(huán)境并采用相同調(diào)度算法的情況下，MFTS 的時(shí)延性能會(huì)略低于FTSA，其原因在于MFTS的初級(jí)調(diào)度所依賴的Dj(tbase)并不完全準(zhǔn)確，其調(diào)度結(jié)果可能會(huì)被否決，若其結(jié)果被否決且新到達(dá)的數(shù)據(jù)包不能遞補(bǔ)為調(diào)度結(jié)果時(shí)，該時(shí)隙的轉(zhuǎn)發(fā)帶寬被浪費(fèi)，時(shí)延性能會(huì)下降。

定理4對(duì)于Ii在t時(shí)隙的調(diào)度算法而言，Dj(tbase)最多只有一位是不準(zhǔn)確的。

證明Ii在t時(shí)隙的調(diào)度算法需要的是t+1 時(shí)隙結(jié)束時(shí)刻Mj的緩存狀態(tài)數(shù)據(jù)，而通過(guò)第一路和第二路反饋得到的是Dj(tbg)和IMj(t)。

對(duì)于交換端口而言，一個(gè)時(shí)隙內(nèi)最多只能有一個(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá)，也最多只能有一個(gè)數(shù)據(jù)包離開(kāi)。因此，對(duì)Ii在t時(shí)隙的調(diào)度算法而言，Dj(tbg)最多有3 bit是不準(zhǔn)確的，這是因?yàn)椋?/p>

（1）Dj(tbg)缺少t時(shí)隙到達(dá)Mj的數(shù)據(jù)包信息；

（2）Dj(tbg)缺少t+1時(shí)隙到達(dá)Mj的數(shù)據(jù)包信息；

（3）Dj(tbg)缺少t+1時(shí)隙離開(kāi)Mj的數(shù)據(jù)包信息。

3.3.3小節(jié)中式（8）的數(shù)據(jù)處理可向Dj(tbg)添加t時(shí)隙到達(dá)Mj的數(shù)據(jù)包信息，并更新為Dj(tbase)。式（9）排除Dj(tbase)中t+1時(shí)隙離開(kāi)Mj的數(shù)據(jù)包信息。

經(jīng)過(guò)上述處理后，Dj(tbase)僅缺少t+1 時(shí)隙到達(dá)Mj的數(shù)據(jù)包信息，即Dj(tbase)最多只可能有1 位是不準(zhǔn)確的。 □

終裁算法表明，同時(shí)滿足如下條件才可能出現(xiàn)明顯的性能損失：

（1）Dj(tbase)恰有1位是錯(cuò)誤的；

（2）Dj(tbase)錯(cuò)誤的1 位恰好導(dǎo)致錯(cuò)誤的調(diào)度結(jié)果，該結(jié)果必將被終裁算法否決；

（3）新到數(shù)據(jù)包無(wú)法作為替補(bǔ)調(diào)度結(jié)果。

上述分析表明，MFTS中發(fā)生顯著性能損失的概率是較低的，第5章中的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了這種分析。

5 仿真實(shí)驗(yàn)

為驗(yàn)證MFTS 的時(shí)延性能，本文使用Opnet14.5對(duì)三種反饋型兩級(jí)交換結(jié)構(gòu)MFTS、FTSA和FFTS分別建模進(jìn)行仿真研究。

仿真平臺(tái)包括數(shù)據(jù)發(fā)生、數(shù)據(jù)包交換和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)三部分。數(shù)據(jù)發(fā)生模型根據(jù)特定的概率分布模擬各種不同的數(shù)據(jù)包到達(dá)方式，用以表征常見(jiàn)的數(shù)據(jù)流，如均勻數(shù)據(jù)流用于模擬傳統(tǒng)的交換環(huán)境，突發(fā)數(shù)據(jù)流用于模擬自相似交換環(huán)境等。

數(shù)據(jù)包交換模型是交換結(jié)構(gòu)、緩存設(shè)置方式和調(diào)度策略的具體實(shí)現(xiàn)，用以表征數(shù)據(jù)包從到達(dá)至離開(kāi)的所有處理邏輯。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型用于統(tǒng)計(jì)隊(duì)列長(zhǎng)度，數(shù)據(jù)包在交換結(jié)構(gòu)中的時(shí)延等信息并同步計(jì)算最值和均值等。

本文選擇均勻數(shù)據(jù)流環(huán)境和突發(fā)數(shù)據(jù)流環(huán)境分別進(jìn)行仿真，圖4和圖5分別為兩種數(shù)據(jù)流環(huán)境下各種交換方案的平均時(shí)延比較圖。

Fig.4 Average latency under uniform traffic圖4 均勻數(shù)據(jù)流環(huán)境下的平均時(shí)延

Fig.5 Average latency under burst traffic圖5 突發(fā)數(shù)據(jù)流環(huán)境下的平均時(shí)延

圖4 表明，在均勻數(shù)據(jù)流環(huán)境中，因所有數(shù)據(jù)包的輸出端口是均勻分布的，故能夠獲得較好的時(shí)延性能。MFTS 相對(duì)于現(xiàn)有方案FFTS 而言，因?yàn)椴恍枰谥虚g緩存設(shè)置額外的臨時(shí)緩存空間，也不需要在輸出端口設(shè)置重排序緩存，避免了數(shù)據(jù)包在這兩個(gè)緩存的等待時(shí)延，故其時(shí)延性能略有提升。相對(duì)于FTSA，MFTS因存在無(wú)效調(diào)度事件（盡管發(fā)生概率較?。?，其平均時(shí)延略有增加。在突發(fā)數(shù)據(jù)流環(huán)境中，到達(dá)輸入端口的數(shù)據(jù)包是一簇一簇的，數(shù)據(jù)包在端口容易堆積而使時(shí)延性能惡化。圖5表明，三種交換方案的平均時(shí)延均隨負(fù)載的增加而迅速上升。基于相同的原因，MFTS 的時(shí)延性能仍然優(yōu)于FFTS 而稍遜于FTSA。

6 結(jié)束語(yǔ)

MFTS 特有的多路反饋機(jī)制將多路信息匯聚至輸入端口，從而為調(diào)度算法提供了接近兩個(gè)時(shí)隙的可執(zhí)行時(shí)間。相對(duì)于現(xiàn)有方案而言，MFTS的優(yōu)勢(shì)在于以下三方面：

（1）算法可執(zhí)行時(shí)間提高到原來(lái)的兩倍左右；

（2）因?yàn)榻K裁模式能夠否決無(wú)效調(diào)度結(jié)果，故MFTS無(wú)需設(shè)置用于信元沖突的緩存空間，無(wú)需設(shè)置重排序緩存；

（3）時(shí)延性能相對(duì)于現(xiàn)有方案略有提升。

考慮到未來(lái)更嚴(yán)苛的高速交換環(huán)境，后續(xù)研究將從降低算法復(fù)雜度和降低算法耗時(shí)的角度進(jìn)一步提高中繼設(shè)備的高速交換性能。