什麼是蟲洞路由？

蟲洞路由是虛擬直通的一種特殊情況，其中中間節點的緩衝區大小為一個分片。網路延遲等於虛擬直通中的延遲，因此與通訊距離無關。

在網路爭用不可忽略的情況下，蟲洞路由相較於電路交換和虛擬直通具有優勢。在電路交換中，一旦通道分配給某個訊息，其他訊息就無法使用該通道，直到通道空閒。在虛擬直通中，阻塞的訊息應儲存在中間節點的緩衝區中。

在蟲洞路由中，透過引入虛擬通道方法，多個訊息可以共享通道。虛擬通道透過為網路中每個通道支援多個緩衝區，使得多個獨立的訊息能夠使用相同的物理通道。虛擬通道將緩衝區的分配與物理通道的分配解耦。虛擬通道包含一個用於儲存額外分片的緩衝區。

如圖所示，三個虛擬通道 A、B 和 C 透過一對多路複用器-解複用器單元共享單個單向物理通道的頻寬。

對於每個虛擬通道，都採用具有握手協議的雙向控制線來確保虛擬通道的流水線使用。低值表示接收端緩衝區的分片為空。多路複用器開關可以選擇任意一個控制線為低且傳送端分片緩衝區已滿的虛擬通道。選擇此通道後，相應的控制線將被置高，表示通道已準備好傳送分片。分片到達後，只要接收端的分片緩衝區未清空，控制線將保持高電平。

虛擬通道的優勢如下：

• 虛擬通道透過減少物理通道的空閒時間來提高網路吞吐量。

• 虛擬通道可用於防止死鎖。

• 虛擬通道支援將通訊程序的邏輯拓撲對映到特定的物理拓撲。

• 虛擬通道可以保證特定系統相關功能（包括除錯和監控）的連線頻寬。

虛擬通道的主要優勢在於避免路由網路中的死鎖。死鎖是指結構中一部分訊息都阻塞等待某個其他訊息釋放緩衝區的情況。死鎖通常出現在可以形成迴圈依賴關係的網路中。避免死鎖的方法有以下幾種：

• 透過重新路由搶佔訊息。
• 透過丟棄搶佔訊息。
• 應用虛擬通道。

第一個解決方案導致了一種自適應路由技術，其中一條被困訊息被重新路由到到達目標節點的備用路徑上。在第二種方法中，其中一條訊息被丟棄，並從源節點透過備用路由重新傳輸。

Ginni

更新於： 2021年7月27日

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