CEF - CISCO EXPRESS FORWARDING.doc

4
1. Sử dụng các topology cho phép MLS: - Một vài topology hỗ trợ MLS. Theo bản chất của MLS, chỉ topology hệ thống chắc chắn mới cho phép các gói đại diện và enable đi qua router và switch đúng cách. Nếu cả hai gói đại diện và enable không được nhận dạng, thì không thể hoàn thành mục lưu trữ luồng. Các topology cho phép MLS bao gồm: • Router on a stick: gồm có một router (internal RSM/MSFC router hoặc external router) và một switch. Router có một kết nối vào mạng, nó được gọi là stick. (xem hình 4.7) • Nhiều switch và một router: nó chỉ được chấp nhận nếu chỉ có một switch kết nối đến router và các switch được kết theo một ISL trunk. 2. CEF (Cisco Express Forwarding) chuyển tiếp với mục đích riêng biệt của Cisco. - Catalyst 3550 và 4000 thỉnh thoảng được mô tả như là MLS. Thật vậy, 3550 được quảng bá để hỗ trợ chuyển mạch đa lớp dựa trên CEF. CEF không giống như sự thực thi MLS khác, nó không lưu trữ như trước đây nữa. Cache đưa ra một số cần thiết để đánh địa chỉ. Ví dụ như, một cache đúng trong bao lâu? cache cho phép lớn thêm bao nhiêu? Và làm thế nào ta giải quyết sự thay đổi topology định tuyến mà không dựa vào mục lưu trữ. - Để sẵn sàng thấy sự tiến triển từ định tuyến đến chuyển mạch lớp 3, hãy xem xét quá trình chuyển mạch, chuyển mạch nhanh, và chuyển mạch trong điều kiện tốt nhất. 2.1 Quá trình chuyển mạch (Process Switching) - Khi các gói được chuyển mạch, thì gói được chuyển tiếp qua cấu trúc bên trong đến bộ xử lý định tuyến. Đây là “trái tim” của router và là nơi bận rộn, thường truy cập theo hai bus, đó là Cbus và bus hệ thống. Các gói đi khắp router và được chuyển tiếp. Bộ xử lý định tuyến sẽ chuyển tiếp qua interface và ghi lại thông tin MAC header. Tuy có độ trễ đáng kể, nhưng cũng có một vài thuận lợi như nếu bảng định tuyến giữ nhiều đường đi đến đích với chi phí như nhau, thì việc cân bằng tải được thực hiện. - Process Switching được biểu diễn trong hình 4.9, sơ đồ này

Transcript of CEF - CISCO EXPRESS FORWARDING.doc

1. S dng cc topology cho php MLS:- Mt vi topology h tr MLS. Theo bn cht ca MLS, ch topology h thng chc chn mi cho php cc gi i din v enable i qua router v switch ng cch. Nu c hai gi i din v enable khng c nhn dng, th khng th hon thnh mc lu tr lung. Cc topology cho php MLS bao gm:

Router on a stick: gm c mt router (internal RSM/MSFC router hoc external router) v mt switch. Router c mt kt ni vo mng, n c gi l stick. (xem hnh 4.7)

Nhiu switch v mt router: n ch c chp nhn nu ch c mt switch kt ni n router v cc switch c kt theo mt ISL trunk.

2. CEF (Cisco Express Forwarding) chuyn tip vi mc ch ring bit ca Cisco.- Catalyst 3550 v 4000 thnh thong c m t nh l MLS. Tht vy, 3550 c qung b h tr chuyn mch a lp da trn CEF. CEF khng ging nh s thc thi MLS khc, n khng lu tr nh trc y na. Cache a ra mt s cn thit nh a ch. V d nh, mt cache ng trong bao lu? cache cho php ln thm bao nhiu? V lm th no ta gii quyt s thay i topology nh tuyn m khng da vo mc lu tr.- sn sng thy s tin trin t nh tuyn n chuyn mch lp 3, hy xem xt qu trnh chuyn mch, chuyn mch nhanh, v chuyn mch trong iu kin tt nht.

2.1 Qu trnh chuyn mch (Process Switching)- Khi cc gi c chuyn mch, th gi c chuyn tip qua cu trc bn trong n b x l nh tuyn. y l tri tim ca router v l ni bn rn, thng truy cp theo hai bus, l Cbus v bus h thng. Cc gi i khp router v c chuyn tip. B x l nh tuyn s chuyn tip qua interface v ghi li thng tin MAC header. Tuy c tr ng k, nhng cng c mt vi thun li nh nu bng nh tuyn gi nhiu ng i n ch vi chi ph nh nhau, th vic cn bng ti c thc hin.- Process Switching c biu din trong hnh 4.9, s ny m t bn cht ca Process Switching, mt gi phi chuyn qua b x l nh tuyn ca router, v kt qu l chuyn tip chm.

2.2 Chuyn mch nhanh (Fast Switching):- Ging nh Process Switching, Fast Switching c sn trn nn Cisco, k c Catalyst 2500. Fast Switching s dng cache trn b x l nh tuyn bo qun thng tin chuyn tip. Gi u tin trong mt cuc ni chuyn c chuyn n b x l nh tuyn, nh x da vo ng i, v x l chuyn mch. Cache ca Fast Switching c cp nht v cc gi theo sau ch nh x thng tin header vo trong cache. Kt qu l cuc ni chuyn c chuyn tip m khng qua b x l nh tuyn.- Thng tin chuyn tip c lu tr trong mt cy nh phn, cho php quyt nh bit-by-bit thc hin i vi chng k tip. Cy nh phn ny i hi 32 mc so snh nh x hon ton mt ng i, v c xem nh l mt k thut truy tm rt hiu qu.- Cc mc trong cache ca Fast Switching c to khi bt u mt cuc ni chuyn, v v vy phi chu ng vn tn ti ca cache l lm th no cp nht thng tin khc, nh ARP cache, nh hng n thng tin lu tr? V cu tr li l n khng cho php thay i trong ARP cache m n ch b cache khi qu gii hn thi gian v thng tin khng cn ng na. Trong trng hp ny, cache phi c to li. Vn th 2 vi Fast Switching l cache ch xy dng mt con ng n ch, v vy vic chia tai phi da trn cuc ni chuyn vi mt mc lu tr cho mi cuc ni chuyn.- Tuy nhin, Fast Switching c l nhanh hn gp 10 ln so vi tin trnh chuyn mch v c s dng rng ri.- Fast Switching Tree c biu din trong hnh 4.10. Mi bit trong a ch ch c so snh vi bng v v v ch c 2 kh nng l 1 hoc 0, nn mt nh x thnh cng vi mt con ng.2.3 Chuyn mch trong iu kin tt nht (Optimum Switching):- Optimum Switching cng da trn vic lu tr, nhng c mt s khc nhau quan trng vi Fast Switching. im khc nhau u tin l hot ng ca cy. Thay v dng cy nh phn vi mi mc l mt so snh, th n s dng 256 cch (multi-way tree). Mi mc cho php chn mt octet trong a ch ch, kt qu l tm c bt k a ch ch no.- Optimum Switching rt nhanh, nhng vn chu ng cng vn ca cache v v vy cn c c khong thi gian ngt cc lung optimum trong khi cache c xy dng li t cc yu cu n b x l nh tuyn ln na.- Cy ca Optimum Switching c biu din hnh 4.11. Mi octet trong a ch chm thp phn 32 bit c nh x ring l, v kt qu l qu trnh truy tm nhanh hn.

2.4 Qu trnh chuyn tip CEF (CEF Forwarding Process):- CEF duy tr 2 bng ring bit nhng c quan h vi nhau, l bng chuyn tip (forwading table) v bng k tip (adjacency table). Bng chuyn tip cha thng tin nh tuyn v bng k tip cha a ch chng k tip (lp 2). CEF s dng mt trie thay cho cy. Trie l mt con tr s dng vi cu trc d liu nhng trn thc t khng cha d liu. N cho php d liu c lu tr thch hp nht vi kiu d liu c lu tr, v qu trnh truy tm c tch ring ra t d liu.- S tch ring trong cu trc d liu c ngha l qu trnh truy tm c quy, cho php cc con ng i khc nhau c la chn cho cc gi k tip, v vy chia ti c cc gi enable. Ngoi ra, nu thng tin trong cache thay i, v vic tuy tm c thc hin ring bit mi ln, nn hu ht thng tin up-to-date lun c s dng.- Qu trnh chuyn tip CEF c biu din trong hnh 4.12. S ny m t vic truy tm nhanh hn v cu trc d liu 256-way ny l hiu qu nht ca tt c cc phng php truy tm, v c kt hp trc tip vi bng k tip.

- Kt qu ca qu trnh chuyn tip l thng lng cao hn nhiu. S tng thm tc do cu trc ring bn trong switch hoc router, bao gm vic s dng tng thm ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), cc bus chuyn dng v s sp xp b nh. Nhng n cng ng vi cc gi khng cn chuyn tip qua cc bus bn internal n b x l nh tuyn na. Ngoi ra cn c nhiu li ch khc t CEF nh kh nng h tr chia ti m khng th t c khi s dng mc lu tr trong Fast Switching v Optimum Switching.