共 享存储结构，通过共享输入输出端口的缓冲器，从而减少了对总存储空间的需求，而且存储器的容量只决定于最坏情况下的全部流量需求。但是，共享存储结构需要 一个机制将信元从输入端口送入存储器以及从存储器送到输出端口。为了使共享最大化，任何时候、任何输入/输出端口均应可以接入每个存储区域，一般需要两个 交叉矩阵：一个在输入端口和总存储器之间，一个在总存储器和输出端口之间。因此，它需要两倍的逻辑处理能力。
当 考虑大型系统时，单级交换结构有两个基本问题。第一、对于小规模系统，每端口成本还算合理，但随着规模的扩大，其成本涨得也特快。第二、所有的单级交换结 构在技术上受限于其尺寸与速度。一旦达到这些极限，单级交换机无法再增加端口或提升线路速率。正因为如此，可扩展的交换系统必须采用多级结构。
多级结构
多 级交换结构是由多个交换单元互联起来的，每个交换单元具有一整套输入输出，与普通交换机类似，提供输入输出的连接。但是，交换单元的输入输出端口数较整机 交换机少，这样就可以采用现有的技术来制造。通过互联多个小的交换单元，就可以制造一个大型的、可扩展的交换机。多级结构之间的不同取决于交换单元之间是 如何互联的。这里举3种多级结构的例子：Benes、Clos和三维环绕格形结构(3DTM)。
Benes网使用方形交换单元（即：输入输出端口数相同）进行多级互联。一般来说，3级N部Benes网的每一级均可以用N个输入/输出端口和N个交换单元来构造。这个格形结构在每个输入端和每个输出端之间形成N个可能的通路。Benes输出可以扩展至任意奇数级。
Clos 网是Benes网的推展，用非方形交换单元构造。交换单元的互联与Benes网的样式相同。在3级Clos网中，Clos网在输入级有d×r个交换单元， 中间级有N/d乘N/d交换单元，输出级有r×d交换单元。增加r将增加输入和输出间的通道数量和减少每通道所需的带宽。但是，网络总带宽（即成本）与r 的值无关。Benes网的配置取r=N/d，即方形交换单元，是一种较便于实现的方案。
3DTM 网用大小固定的交换单元互联而成。每个交换单元被连成一个三维环绕的格形网。每个交换单元通过单向或双向链路与它的6个相邻节点相连，并具有一个双向外部 链路。路由选择时要求在每个方向上分别经过若干转接点。在任一方向上的平均转接点随端口数的立方根比例增长。要实现无阻塞，系统的成本差不多与N4/3成 正比。
虽然对于小型系 统单级结构的设计相对简单，成本也相对低，但是它不能满足下一代Internet扩展的需要。多级结构在操作上较复杂，但是可以扩展到成百上千个端口，这 对于下一代Internet核心路由系统是绝对必要的。在多级拓扑结构中，Benes结构是最佳选择，因为它的系统复杂程度最低，性能好且满足可扩展的要 求。
