cisco cef技術(shù)淺析

1、CiscoCEF技術(shù)淺析技術(shù)淺析傳統(tǒng)路由器的基本作用是路由計(jì)算和包轉(zhuǎn)發(fā)，通?；诠蚕泶鎯?chǔ)器體系結(jié)構(gòu)，采和集中式CPU，即單個(gè)ＣＰＵ（或多個(gè)ＣＰＵ，聯(lián)結(jié)成路由器簇）控制共享總線，連接到多個(gè)接口卡上，接口卡包含簡單的隊(duì)列等結(jié)構(gòu)，與ＣＰＵ通信，通過共享總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。隨著Inter的快速發(fā)展和大量新的服務(wù)需求的不斷出現(xiàn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的路由和交換性能提出了更高的要求，要同時(shí)提高包轉(zhuǎn)發(fā)速率和系統(tǒng)的性能，必須對(duì)傳統(tǒng)路由器與交換設(shè)備的設(shè)計(jì)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行并

2、加入一些新的設(shè)計(jì)方案以完善系統(tǒng)性能。ＣＥＦ（CiscoExpressFwardingCisco特快交換）技術(shù)是思科公司推出的一種全新的路由交換方案，它具有良好的交換性能，增強(qiáng)的交換體系結(jié)構(gòu)和極高的包轉(zhuǎn)發(fā)速率。采用ＣＥＦ技術(shù)的ＧＳＲ12000系列千兆交換路由器，在體系結(jié)構(gòu)，路由方式和接口卡性能等方面都有質(zhì)的改變，特別適用于大業(yè)務(wù)量的ＩＳＰ網(wǎng)絡(luò)的核心層，同時(shí)也廣泛應(yīng)用于高速企業(yè)網(wǎng)的主干。本文將對(duì)ＣＥＦ特快交換技術(shù)作一介紹和分析。一、路由器交

3、換算法的簡單回顧一、路由器交換算法的簡單回顧1、過程交換最初的Cisco路由器采用集中式ＣＰＵ包交換，所有的包通過共享總線傳到ＣＰＵ，經(jīng)路由表查找，ＣＲＣ重算，再通過共享總線把包傳到適當(dāng)?shù)木€路卡上。2、快速交換到達(dá)某特定目的地址的ＩＰ包通常會(huì)引起數(shù)據(jù)包流，即假設(shè)交換過到特定目標(biāo)的包之后，另一個(gè)很可能不久也會(huì)到達(dá)。通過構(gòu)建最近交換目標(biāo)的高速緩存，可以減少包在全路由表中查找同一目標(biāo)的次數(shù)，這種“一次路由，然后交換”的方式稱為快速交換，快速交

4、換大大提高了路由器的包轉(zhuǎn)發(fā)速率，因而成為Cisco路由器平臺(tái)上缺省的交換機(jī)制。但有一點(diǎn)需要注意，ＩＰ路由表的改變必然導(dǎo)致高速緩存無效，在路由狀況不斷變化的環(huán)境中，路由高速緩存的優(yōu)勢(shì)將受到很大限制。3、自治交換自治交換的特點(diǎn)是從ＣＰＵ中卸載了一些交換功能。在效果上，將路由高速緩存功能從ＣＰＵ移到輔助交換處理器上，線路卡上的接收包先在交換處理器中完成本地路由高速緩存目標(biāo)的查找，若查找失敗時(shí)才中斷ＣＰＵ?qǐng)?zhí)行路由并把這個(gè)鏈路層頭標(biāo)信息存儲(chǔ)在鄰接

5、表中，當(dāng)決定路由時(shí)，它就指向下一網(wǎng)絡(luò)段及相應(yīng)的鄰接條目。隨后在對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行ＣＥＦ交換時(shí)，用它來進(jìn)行封裝。欲查看鄰接表的有關(guān)信息，可以使用CiscoIOS的命令：showadjacencyshowadjacencydetail。當(dāng)我們查看鄰接表信息時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)有以下兩種主要鄰接類型：Hostadjacency和PointtoPoint。Hostadjacency類型通常的顯示是一個(gè)ＩＰ地址，它表示鄰接的下一跳ＩＰ地址；PointtoPoin

6、t類型的顯示是“point2point”，表示這是一條點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電路。此外還有其他一些特殊類型，如Nulladjacency、Gleanadjacency等，此外不再贅述。2.CEF操作模式ＣＥＦ有兩種模式：集中式和分布式。集中式允許一個(gè)路由處理模塊運(yùn)行特快交換，即ＦＩＢ和鄰接表駐留在路由處理模塊中，當(dāng)線路卡不可用或不具備分散ＣＥＦ交換的功能時(shí)，就可使用集中ＣＥＦ交換模式。分布式（一般記作ｄＣＥＦ）允許路由器的多個(gè)線路卡（ＶＩＰ）分別運(yùn)行特

7、快交換功能，前提是線路是ＶＩＰ線路卡或ＧＳＲ線路卡。中央路由處理器完成系統(tǒng)管理路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)表計(jì)算等功能，并把ＣＥＦ表分布到單個(gè)線路卡；每個(gè)線路卡維護(hù)著一個(gè)ＦＩＢ和鄰接表的相同的拷貝。線路卡在端口適配器之間執(zhí)行快速轉(zhuǎn)發(fā)，這樣，交換操作就無需路由交換模塊的參與了。ＤＣＥＦ采用一種“內(nèi)部過程通信”機(jī)制來保證路由處理器和接口卡之間ＦＩＢ和鄰接表的同步。Cisco12000系列路由器只運(yùn)行dCEF模式，由線路卡執(zhí)行交換功能。在其它路由器中，可以

8、在同一個(gè)路由器中混合使用各種類型的接口卡，如果一個(gè)不支持ＣＥＦ的接口卡收到數(shù)據(jù)包后，將把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到路由處理器來進(jìn)行處理，或把該數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)段處理。ＣＥＦ在路由器上是全局激活的（ipcef），但可在每個(gè)接口（或ＶＩＰ的底板）上啟用禁用ＣＥＦ；ＣＥＦ和快速交換模式也可同時(shí)運(yùn)行，但不推薦這樣使用，因?yàn)闀?huì)占用大量的系統(tǒng)維護(hù)資源。三、ＣＥＦ與快速交換的比較三、ＣＥＦ與快速交換的比較與快速交換相似，ＣＥＦ也使用自己建立的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（而不是