交換結構（switching fabric）

交換結構是路由器或交換器內部的管路系統，負責把封包從它抵達的輸入埠，實際搬移到它必須離開的輸出埠。一旦轉送表決定了出口，交換結構就是真正把封包搬過整台機器的機械。想像一間繁忙的收發室：查表決定一個包裹屬於哪個出貨格，而把它迅速送往那個格子的輸送帶與滑道，就是交換結構。

有三種經典設計。經由記憶體交換最簡單也最古老：封包被複製進路由器的主記憶體，再複製出去到選定的埠，受記憶體頻寬所限（每個封包都要跨越記憶體匯流排兩次）。經由匯流排交換把封包送過一條共用的內部匯流排，簡單但是個瓶頸，因為一次只能有一個封包通過。經由互連網路（縱橫式交換，crossbar）交換則是現代高階的解答：一格網狀的交換點讓許多輸入—輸出配對能同時傳送，使裝置能以全線速運行。真正的高速路由器使用縱橫式交換，常是多級的。

交換結構正是速度限制與排隊發生的地方。如果封包到達的速度快過交換結構或輸出鏈路能排空的速度，它們就必須在佇列中等待，這就是路由器內部佇列延遲與封包遺失（緩衝區溢位所致）的來源。一個惡名昭彰的效應是輸入埠的行頭阻塞：一個卡著等待繁忙輸出的封包，會擋住它後面的封包，即使那些封包的輸出其實是空閒的——這正是為什麼交換結構與緩衝區設計，是打造高速路由器時很嚴肅的一部分。