White Paper Cisco快速轉(zhuǎn)發(fā) (CEF)

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White Paper

Cisco快速轉(zhuǎn)發(fā) (CEF)



    在IP上的Cisco的快速轉(zhuǎn)發(fā) (CEF)是一個可擴展、分布式、三層交換的解決方案，它設(shè)計用來解決未來的因特網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)的性能需求問題。它表現(xiàn)出最新的Cisco IOSTM 交換的能力，包括了NetFlowTM 交換和分布式交換。CEF也是Cisco’s Tag Switching 架構(gòu)的關(guān)鍵組件。快速轉(zhuǎn)發(fā)在適應(yīng)動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)改動和具有大量的“小連接”（從連接上到斷開連接的過程很短，數(shù)據(jù)量很�。┨卣鞯牧髁�，尤其是基于Web的應(yīng)用和互動會話中有很好的應(yīng)用�，F(xiàn)存的三層交換方法是，使用路由緩存機制來維護一個快速查找表，用來定位一個目的地網(wǎng)絡(luò)的前綴。路由緩存的條目受流量本身決定：當?shù)谝粋�包去一個新的目的地，這個包是由路由表信息來路由，這個過程也是轉(zhuǎn)發(fā)工作的一部分——一個到這個新的目的地的路由緩存條目就被加入到表里。這就允許后來的去相同地址的包流量可以被有效率的按照路由緩存匹配來交換。這些條目周期性的更新，以保持路由緩存的內(nèi)容是最近的，這樣當網(wǎng)絡(luò)拓撲改名的時候，路由緩存也會馬上改變。這種“根據(jù)需求緩沖”的安排——維護了一個非�？焖俚脑L問路由拓撲信息的子網(wǎng)——使得到達目標子網(wǎng)的大多數(shù)流量都能夠被最優(yōu)化交換。然而，在因特網(wǎng)骨干上或者一些大型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中指定流量的情況將不再類似這個模型。由于拓撲結(jié)構(gòu)越來越分散，網(wǎng)絡(luò)也在動態(tài)改變，所以拓撲緩存的大量增長使得一個新的交換方式成為需求。
CEF避免了使用上述路由緩存帶來的潛在的緩存的劇烈更新帶來的花費，CEF使用轉(zhuǎn)發(fā)信息表（FIB），來對去目的地的交換策略進行描述，它鏡像了路由表的路由條目。也就是，在FIB表條目和路由表前綴之間有一個一對一的映射關(guān)系，這樣就不用維護路由緩存了。
這樣，對于大型的、復雜的、有著動態(tài)流量交通情況的網(wǎng)絡(luò)性能、擴展性、網(wǎng)絡(luò)彈性和功能性來說，CEF就有非常突出的益處。



CEF性能
CEF實現(xiàn)了一個Cisco已經(jīng)提出專利的、加速IP查找和轉(zhuǎn)發(fā)的算法，它能夠在第三層實現(xiàn)最大的交換性能。另外快速轉(zhuǎn)發(fā)使得CPU可以使用更低的資源用來處理這方面功能，而把更多的馬力用在包轉(zhuǎn)發(fā)上。
CEF的擴展性——dCEF
在類似于Cisco7500這樣的高端Cisco IOS(tm)路由器上可以利用分布式結(jié)構(gòu)，可以使Cisco的快速轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)對于信息的發(fā)布產(chǎn)生最好的優(yōu)化。這樣，通過每一個Cisco7500上的通用接口處理器（VIPs）以及相同內(nèi)容卡載的FIB數(shù)據(jù)庫拷貝，來匿名地完成快速轉(zhuǎn)發(fā)過程，使得分布式CEF(dCEF)提供了可擴展的交換容量，而且令人注目地增加了交換的吞吐量。
CEF也使用鄰接表來獲取第二層下一跳地址，這樣在線路卡間交換之前，使用鄰接表聯(lián)合預期一個下一跳地址， 這樣就潛在的減少了線路卡間的交換。所以，在C7500平臺上的這個dCEF案例中，路由交換處理器（RSP）就被減輕了很多交換操作，這樣就可以拿出更多的CPU資源用來完成路由功能、管理、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等等。


C7500 Distributed Architecture
dCEF使用一個可靠的內(nèi)部處理通信機制來保證沒有問題和同步FIB，以及維護FIB條目和路由表的關(guān)系，只有在路由拓撲發(fā)生改變的時候更新才會被發(fā)到VIP線路卡上去。
Cisco將要進入市場的G比特路由器（什么年代的文章了？�。�將也使用了dCEF來交付一個全拓撲的轉(zhuǎn)發(fā)，使得在一個線路卡上每秒轉(zhuǎn)發(fā)百萬計的數(shù)據(jù)包。



中間省略了一大堆，因為寫的不好，所以我開始翻譯另外一個文章，來補足這部分內(nèi)容。



結(jié)論
Cisco快速轉(zhuǎn)發(fā)是一個高級的三層交換技術(shù)，提供了因特網(wǎng)骨干和企業(yè)網(wǎng)擴展所需要的性能和可擴展性。


本文來自ChinaUnix博客，如果查看原文請點：http://blog.chinaunix.net/u/1325/showart_38761.html