本文為大家介紹路由交換技術(shù)命令(路由器交換性能)，下面和小編一起看看詳細(xì)內(nèi)容吧。
一、cef express兌換基本原則
路由器和交換機(jī)是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中最關(guān)鍵的部分。路由器和交換機(jī)的目的主要有兩個(gè)：一是如何準(zhǔn)確地將數(shù)據(jù)包（幀）從源地址發(fā)送到目的地址，二是如何更快速地發(fā)送數(shù)據(jù)包（幀）。噠。當(dāng)然，第二點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)低于第一點(diǎn)。
為了更好地完成這兩項(xiàng)任務(wù)，交換機(jī)和路由器經(jīng)過了多年的發(fā)展，各自交換數(shù)據(jù)包的方式也在不斷改進(jìn)，無論怎么變，都是為了更好地完成這兩項(xiàng)根本任務(wù)。這篇文章的主題是講解cef的基本原理
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首先我們來看一下數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的過程。一般來說，路由器分為三個(gè)步驟：
1.檢查這個(gè)數(shù)據(jù)包的目的地址是否可達(dá)
2. 確定目的地址的下一跳和接口。
3、重寫mac頭，使其能順利到達(dá)下一跳。
以上三個(gè)步驟是路由器報(bào)文交換的基礎(chǔ)，至此所有派生的報(bào)文交換方法都必須完成以上三個(gè)過程。
為了更好的理解cef，我們再解釋一下另外兩種比較著名的包交換方式：進(jìn)程交換和快速轉(zhuǎn)發(fā)
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過程交換
所有平臺(tái)都支持的最古老的交換方法之一。
為了便于理解，用圖來詳細(xì)說明進(jìn)程交換的方式。
1、接口進(jìn)程（input interface processor）首先在網(wǎng)絡(luò)中找到數(shù)據(jù)包，然后傳遞給“input/output memory”（輸入輸出存儲(chǔ)器）
2. 接口進(jìn)程對接收到的數(shù)據(jù)產(chǎn)生中斷。在這個(gè)中斷過程中，中央處理器判斷數(shù)據(jù)包的類型（通常是ip），并在必要時(shí)將其復(fù)制到內(nèi)存（處理器內(nèi)存）中。最后，處理器將數(shù)據(jù)包放入適當(dāng)進(jìn)程的輸入隊(duì)列中，并取消中斷。
3.然后調(diào)度器啟動(dòng)ip_input進(jìn)程www.ttep.cn
4、ip_input進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)，開始從rib（路由表）中確定下一跳和出接口，然后搜索arp緩存，找到下一跳的mac地址。 （如果緩存中沒有對應(yīng)的地址，就會(huì)進(jìn)行arp廣播）
5. ip_input進(jìn)程改寫數(shù)據(jù)包的mac地址，然后將數(shù)據(jù)包放入相應(yīng)端口的出隊(duì)列中。
6. 將數(shù)據(jù)包從出口端口的出口隊(duì)列復(fù)制到出口端口的發(fā)送隊(duì)列。
7. 出口接口處理程序在出口隊(duì)列中找到數(shù)據(jù)包并將數(shù)據(jù)包傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)。
那么我們再來看第二個(gè)重要的兌換方式：快速兌換
1.接口處理器發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包，然后將數(shù)據(jù)包傳遞給輸入/輸出存儲(chǔ)器
2. 接口處理器創(chuàng)建一個(gè)接收中斷。在此中斷期間，cpu 確定數(shù)據(jù)包的類型（假設(shè)為ip 類型），并立即開始交換數(shù)據(jù)包。
3. 處理器開始搜索路由緩存，判斷數(shù)據(jù)包的目的地址是否可達(dá)，出接口是什么，數(shù)據(jù)包需要如何重寫mac才能到達(dá)下一跳。
4、然后將數(shù)據(jù)包復(fù)制到出端口的傳輸隊(duì)列或出隊(duì)列中（這個(gè)根據(jù)不同的廠商有所不同）。這時(shí)接收中斷被取消，處理器繼續(xù)做剛才沒有完成的任務(wù)。
5. 出口接口處理器發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包在傳輸隊(duì)列中，將數(shù)據(jù)包傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)在回過頭來觀察比較兩種交換方式的區(qū)別。
在說兩者的區(qū)別之前，先插入一個(gè)概念。
到目前為止，包交換的方式有n種，重要的有兩種，第一種是進(jìn)程交換，第二種叫做“中斷上下文切換”，這第二種包含的切換方式是“快速交換” 、著名的cef 和optimum exchange。
在閱讀以下文字之前，請務(wù)必了解這種層次關(guān)系。
所謂進(jìn)程交換，顧名思義，就是創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程。我們知道處理器在工作的時(shí)候是按照schedule（計(jì)劃）進(jìn)行工作的，進(jìn)程交換就是這樣的。它會(huì)創(chuàng)建一個(gè)名為“ip_input”的文件（假設(shè)討論的是ip包），然后把它放到處理器的schedule中等待，什么時(shí)候執(zhí)行這個(gè)過程。發(fā)現(xiàn)什么問題了嗎？排隊(duì)等規(guī)則從設(shè)計(jì)的角度來說是很好的，但是包交換就有些拖沓了。假設(shè)當(dāng)前處理器有其他工作要做，此時(shí)它創(chuàng)建的進(jìn)程“ip_input”肯定在schedule中等待，無法執(zhí)行，只能在被調(diào)度時(shí)執(zhí)行，這顯然是浪費(fèi)時(shí)間。
相比之下，interrupt context switching就“霸道”多了。注意“中斷”和我的黑體字。這種切換方式與進(jìn)程切換的區(qū)別在于“不排隊(duì)”。只要有包過來，就先處理。完成處理后，處理器返回執(zhí)行其schedule 中的工作。
以上就是進(jìn)程切換和中斷上下文切換的區(qū)別之一。
還有一個(gè)區(qū)別，如果你看過我上一篇文章，你可能會(huì)有這樣的印象，就是加了“緩存”，處理器在查找目標(biāo)地址的可達(dá)性和下一個(gè)等信息時(shí)，并不直接去查找路由表跳。相反，查找緩存。這也是第二個(gè)區(qū)別。
第一個(gè)差異讓交換速度加快了很多，那么第二個(gè)差異的作用是什么呢？ “緩存有什么用？”
對于interrupt context switching的交換方式，剛才介紹了三種不同的交換方式。他們是
快速切換
最佳切換
思科快遞
這三種方法的主要區(qū)別體現(xiàn)在它們構(gòu)造緩存方法的不同，也正是因?yàn)檫@種不同，它們的一些特性也有所不同。
從.開始
最基礎(chǔ)的快速交換（fast switching）談起
如上圖，這是一顆二叉樹，這也是快速交換中的緩存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，快速交換把外出接口信息和需要重寫的mac地址放到二叉樹中相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上，而需要轉(zhuǎn)發(fā)到的目的地址就是二叉樹上節(jié)點(diǎn)所代表的地址。
那么這樣的遍歷是如何進(jìn)行呢？比如給出一個(gè)數(shù)是4，轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制100，查找從最高位開始，從root節(jié)點(diǎn)出發(fā)，第一步走向root的右子樹，因?yàn)?00的第一位（最高位）是1，而后走向左子樹，再繼續(xù)向左子樹方向走，這個(gè)時(shí)候就查找到100了。
如果這是一個(gè)真實(shí)的ipv4地址的話，最多需要32次查找便可以找到我們需要的網(wǎng)段是不是很快呢？鑒于ipv4地址的長度原因，快速交換的二叉樹深度是32。
以上就是快速交換高速緩存中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及查找方法，下面我們看看由此而產(chǎn)生的一些特性，并且找出它的不足。
1、由于這個(gè)快速緩存是憑空建立的，并沒有和路由表以及mac緩存建立聯(lián)系，所以當(dāng)我們想應(yīng)用快速交換進(jìn)行查找的時(shí)候必須要先進(jìn)行一次完整的過程交換。
2、由于在快速緩存中一個(gè)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)著一個(gè)地址，而且沒有指針可以鏈接各個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以無法實(shí)現(xiàn)遞歸查詢。
不過這并不影響路由器使用遞歸查詢，因?yàn)楫?dāng)每一個(gè)新的數(shù)據(jù)包進(jìn)來之后都要進(jìn)行一次進(jìn)程交換，其間已經(jīng)完成了遞歸查詢。
好了，路由交換技術(shù)命令(路由器交換性能)的介紹到這里就結(jié)束了，想知道更多相關(guān)資料可以收藏我們的網(wǎng)站。