cisco cef技術淺析

1、CiscoCEF技術淺析技術淺析傳統(tǒng)路由器的基本作用是路由計算和包轉發(fā)，通常基于共享存儲器體系結構，采和集中式CPU，即單個ＣＰＵ（或多個ＣＰＵ，聯(lián)結成路由器簇）控制共享總線，連接到多個接口卡上，接口卡包含簡單的隊列等結構，與ＣＰＵ通信，通過共享總線實現(xiàn)數(shù)據包轉發(fā)。隨著Inter的快速發(fā)展和大量新的服務需求的不斷出現(xiàn)，對網絡的路由和交換性能提出了更高的要求，要同時提高包轉發(fā)速率和系統(tǒng)的性能，必須對傳統(tǒng)路由器與交換設備的設計體系結構進行并

2、加入一些新的設計方案以完善系統(tǒng)性能。ＣＥＦ（CiscoExpressFwardingCisco特快交換）技術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，增強的交換體系結構和極高的包轉發(fā)速率。采用ＣＥＦ技術的ＧＳＲ12000系列千兆交換路由器，在體系結構，路由方式和接口卡性能等方面都有質的改變，特別適用于大業(yè)務量的ＩＳＰ網絡的核心層，同時也廣泛應用于高速企業(yè)網的主干。本文將對ＣＥＦ特快交換技術作一介紹和分析。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，經路由表查找，ＣＲＣ重算，再通過共享總線把包傳到適當?shù)木€路卡上。2、快速交換到達某特定目的地址的ＩＰ包通常會引起數(shù)據包流，即假設交換過到特定目標的包之后，另一個很可能不久也會到達。通過構建最近交換目標的高速緩存，可以減少包在全路由表中查找同一目標的次數(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發(fā)速率，因而成為Cisco路由器平臺上缺省的交換機制。但有一點需要注意，ＩＰ路由表的改變必然導致高速緩存無效，在路由狀況不斷變化的環(huán)境中，路由高速緩存的優(yōu)勢將受到很大限制。3、自治交換自治交換的特點是從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的查找，若查找失敗時才中斷ＣＰＵ執(zhí)行路由并把這個鏈路層頭標信息存儲在鄰接

5、表中，當決定路由時，它就指向下一網絡段及相應的鄰接條目。隨后在對數(shù)據包進行ＣＥＦ交換時，用它來進行封裝。欲查看鄰接表的有關信息，可以使用CiscoIOS的命令：showadjacencyshowadjacencydetail。當我們查看鄰接表信息時，會發(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”，表示這是一條點對點電路。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。集中式允許一個路由處理模塊運行特快交換，即ＦＩＢ和鄰接表駐留在路由處理模塊中，當線路卡不可用或不具備分散ＣＥＦ交換的功能時，就可使用集中ＣＥＦ交換模式。分布式（一般記作ｄＣＥＦ）允許路由器的多個線路卡（ＶＩＰ）分別運行特

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)管理路由選擇和轉發(fā)表計算等功能，并把ＣＥＦ表分布到單個線路卡；每個線路卡維護著一個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“內部過程通信”機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、在同一個路由器中混合使用各種類型的接口卡，如果一個不支持ＣＥＦ的接口卡收到數(shù)據包后，將把數(shù)據包轉發(fā)到路由處理器來進行處理，或把該數(shù)據包轉發(fā)到下一個網絡段處理。ＣＥＦ在路由器上是全局激活的（ipcef），但可在每個接口（或ＶＩＰ的底板）上啟用禁用ＣＥＦ；ＣＥＦ和快速交換模式也可同時運行，但不推薦這樣使用，因為會占用大量的系統(tǒng)維護資源。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)據結構（而不是