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路由交换技术命令(路由器交换性能)

本文为大家介绍路由交换技术命令(路由器交换性能),下面和小编一起看看详细内容吧。
一、cef express兑换基本原则
路由器和交换机是基础网络中最关键的部分。路由器和交换机的目的主要有两个:一是如何准确地将数据包(帧)从源地址发送到目的地址,二是如何更快速地发送数据包(帧)。哒。当然,第二点的优先级低于第一点。
为了更好地完成这两项任务,交换机和路由器经过了多年的发展,各自交换数据包的方式也在不断改进,无论怎么变,都是为了更好地完成这两项根本任务。这篇文章的主题是讲解cef的基本原理
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首先我们来看一下数据包转发的过程。一般来说,路由器分为三个步骤:
1.检查这个数据包的目的地址是否可达
2. 确定目的地址的下一跳和接口。
3、重写mac头,使其能顺利到达下一跳。
以上三个步骤是路由器报文交换的基础,至此所有派生的报文交换方法都必须完成以上三个过程。
为了更好的理解cef,我们再解释一下另外两种比较著名的包交换方式:进程交换和快速转发
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过程交换
所有平台都支持的最古老的交换方法之一。
为了便于理解,用图来详细说明进程交换的方式。
1、接口进程(input interface processor)首先在网络中找到数据包,然后传递给“input/output memory”(输入输出存储器)
2. 接口进程对接收到的数据产生中断。在这个中断过程中,中央处理器判断数据包的类型(通常是ip),并在必要时将其复制到内存(处理器内存)中。最后,处理器将数据包放入适当进程的输入队列中,并取消中断。
3.然后调度器启动ip_input进程www.ttep.cn
4、ip_input进程启动时,开始从rib(路由表)中确定下一跳和出接口,然后搜索arp缓存,找到下一跳的mac地址。 (如果缓存中没有对应的地址,就会进行arp广播)
5. ip_input进程改写数据包的mac地址,然后将数据包放入相应端口的出队列中。
6. 将数据包从出口端口的出口队列复制到出口端口的发送队列。
7. 出口接口处理程序在出口队列中找到数据包并将数据包传输到网络。
那么我们再来看第二个重要的兑换方式:快速兑换
1.接口处理器发现网络中的数据包,然后将数据包传递给输入/输出存储器
2. 接口处理器创建一个接收中断。在此中断期间,cpu 确定数据包的类型(假设为ip 类型),并立即开始交换数据包。
3. 处理器开始搜索路由缓存,判断数据包的目的地址是否可达,出接口是什么,数据包需要如何重写mac才能到达下一跳。
4、然后将数据包复制到出端口的传输队列或出队列中(这个根据不同的厂商有所不同)。这时接收中断被取消,处理器继续做刚才没有完成的任务。
5. 出口接口处理器发现数据包在传输队列中,将数据包传输到网络。
现在回过头来观察比较两种交换方式的区别。
在说两者的区别之前,先插入一个概念。
到目前为止,包交换的方式有n种,重要的有两种,第一种是进程交换,第二种叫做“中断上下文切换”,这第二种包含的切换方式是“快速交换” 、著名的cef 和optimum exchange。
在阅读以下文字之前,请务必了解这种层次关系。
所谓进程交换,顾名思义,就是创建一个进程。我们知道处理器在工作的时候是按照schedule(计划)进行工作的,进程交换就是这样的。它会创建一个名为“ip_input”的文件(假设讨论的是ip包),然后把它放到处理器的schedule中等待,什么时候执行这个过程。发现什么问题了吗?排队等规则从设计的角度来说是很好的,但是包交换就有些拖沓了。假设当前处理器有其他工作要做,此时它创建的进程“ip_input”肯定在schedule中等待,无法执行,只能在被调度时执行,这显然是浪费时间。
相比之下,interrupt context switching就“霸道”多了。注意“中断”和我的黑体字。这种切换方式与进程切换的区别在于“不排队”。只要有包过来,就先处理。完成处理后,处理器返回执行其schedule 中的工作。
以上就是进程切换和中断上下文切换的区别之一。
还有一个区别,如果你看过我上一篇文章,你可能会有这样的印象,就是加了“缓存”,处理器在查找目标地址的可达性和下一个等信息时,并不直接去查找路由表跳。相反,查找缓存。这也是第二个区别。
第一个差异让交换速度加快了很多,那么第二个差异的作用是什么呢? “缓存有什么用?”
对于interrupt context switching的交换方式,刚才介绍了三种不同的交换方式。他们是
快速切换
最佳切换
思科快递
这三种方法的主要区别体现在它们构造缓存方法的不同,也正是因为这种不同,它们的一些特性也有所不同。
从.开始
最基础的快速交换(fast switching)谈起
如上图,这是一颗二叉树,这也是快速交换中的缓存数据结构,快速交换把外出接口信息和需要重写的mac地址放到二叉树中相应的节点上,而需要转发到的目的地址就是二叉树上节点所代表的地址。
那么这样的遍历是如何进行呢?比如给出一个数是4,转化成二进制100,查找从最高位开始,从root节点出发,第一步走向root的右子树,因为100的第一位(最高位)是1,而后走向左子树,再继续向左子树方向走,这个时候就查找到100了。
如果这是一个真实的ipv4地址的话,最多需要32次查找便可以找到我们需要的网段是不是很快呢?鉴于ipv4地址的长度原因,快速交换的二叉树深度是32。
以上就是快速交换高速缓存中的数据结构,以及查找方法,下面我们看看由此而产生的一些特性,并且找出它的不足。
1、由于这个快速缓存是凭空建立的,并没有和路由表以及mac缓存建立联系,所以当我们想应用快速交换进行查找的时候必须要先进行一次完整的过程交换。
2、由于在快速缓存中一个节点对应着一个地址,而且没有指针可以链接各个节点,所以无法实现递归查询。
不过这并不影响路由器使用递归查询,因为当每一个新的数据包进来之后都要进行一次进程交换,其间已经完成了递归查询。 好了,路由交换技术命令(路由器交换性能)的介绍到这里就结束了,想知道更多相关资料可以收藏我们的网站。
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