交换芯片中是有一块缓存空间用来缓存报文，防止出现由于突发流量导致拥塞而产生的丢包现象。后续我们把这部分缓存空间称为 buffer。芯片中有一个 MMU(缓存管理单元)，缓存空间 buffer 的管理就是由MMU完成的。还需要注意一点是，当一个 packet从入向转发到出向，对于bufffer的占用，其实并不存在物理空间上的移动，对于入向和出向buffer的占用其实只是一个计数。通俗点解释就是：当一个 packet 要经过交换机转发时，因为要经过入口和出口通道转发，MMU会将入向和出向缓存空间当前的occurpancy都加上packet的长度，以表示对缓存的占用。同时MMU会给入向和出向的缓存空间设置一个上限，当缓存空间的occurpancy超过上限时，就不能缓存报文了，此时报文就会因为no buffer而丢弃。

    buffer的管理其实是很复杂的，下面介绍博通的buffer设计及管理，其他芯片厂商的设计大同小异，只是有一些细节上的区别。

   在交换芯片中，buffer缓存在物理上其实就一块，但是在逻辑上会给每个端口会分配缓存，且端口缓存会在细分为入向和出向，除此之外，端口入向和出向的缓存会进一步细分，端口入向的细分缓存一般称为PG(Priority Group) ，端口出向的细分缓存一般称为Queue，常见的芯片设计是一个端口入向有8个PG，出向有8个Queue。为了简化配置，下面我们只考虑PG和Queue，不再考虑端口级别缓存（其实不必考虑端口，我们就认为整机有几百个PG、几百个Queue在互相转发就好了）。

MMU除了会给PG 和Queue 设置一个缓存上限以外，还会在上限以下还会细分几个水线，具体如图：

如图，入方向上，在上限以下，还细分了PG-Guaranteed大小、PG-Share大小、Headroom大小；出方向上，细分了Queue-Guaranteed大小，Queue-Share大小。缓存使用的时候，总是从下往上依次申请使用，所以更喜欢把这些区块大小称之为“水线”，当“某区块”都使用完毕，就称之为“缓存水位”到达了“某水线”。例如：当PG-Share区块使用完毕，就称之为，入口缓存水位已经到达PG-Share水线。如果所有区块全部使用完毕呢？那就产生丢包了，此时的丢包被称为no buffer丢包。

下面详细介绍下这些细分的水线：

Guaranteed部分：

    保证缓存，缺省情况下，设备已经分配好了 Guaranteed缓存，不支持互相抢占也不支持重新分配。对于队列来说，Guaranteed缓存保证队列的最基本转发能力。确保了队列抢占不到的Shared缓存时，也能进行一部分报文转发。所以一般配置为一个数据包大小即可，那我们按照最差的情况来算。

Shared部分 ：

    共享缓存，分配方式支持动态抢占 ，同一级别的PG-Shared 之间 或 Queue-Shared之间是可以互相占用对方空闲的缓存。对于队列而言，Shared 缓存用于保证队列的突发转发能力，当队列中存在突发流量时，可以使用Shared缓存暂时存储未转发出去的报文，只有待转发的报文小于剩余的Shared缓存，该报文才能进入队列进行转发，否则丢弃。

    这部水线一般是设置为动态水线的，所谓动态水线其实很简单，一个简洁的公式即可表达：PG-Share = [剩余Buffer] * α。这里的α是缩放因子，可以用户自由调节，可以看出缩放因子决定了PG-Share水线的大小。

Headroom部分：

   一般只有应用于无损业务的PG才会有headroom的这一部分，因为headroom空间的作用是存储本队列发送PFC反压通知报文之后 到上游设备停止发包之前这段时间内收到的报文，以防这段时间报文被丢弃。由于PFC 反压是根据入方向的缓存是否达到阈值触发的，所以 Headroom缓存空间只用于入向。