Cisco Express Forwarding

Cisco Express Forwarding (CEF) es un reenvío de paquetes o de conmutación de Cisco IOS método que utiliza. Esta es la última IP de conmutación método desarrollado en Cisco IOS, y es el método predeterminado de reenvío de paquetes se utiliza actualmente. CEF es necesario en las redes de conmutación de etiquetas multiprotocolo, por lo que este artículo consagra un artículo a ella. Este artículo explica los fundamentos de la CEF para que usted pueda comprender su papel en las redes de conmutación de etiquetas multiprotocolo.

Listado de métodos de conmutación de Cisco IOS

La función básica de un router es mover los paquetes a través de la red. De un router para enviar paquetes, es necesario buscar la dirección de destino del paquete en una mesa y decidir la ruta a utilizar para cambiar o reenviar el paquete. Cada protocolo que el router puede reenviar los paquetes para tener una tabla de envío aparte. Tales protocolos pueden incluir DECnet, Internetwork Packet Exchange (IPX), AppleTalk, IP y Multiprotocol Label Switching. Los paquetes pueden ser enviados a través del router en tres formas básicas: proceso de cambio, interrupción de conmutación, oa través de un circuito integrado de aplicación específica (ASIC ). En el proceso de cambio, un proceso especial de Cisco IOS que está programado para ejecutarse cuando el router recibe paquetes es lo que realiza la conmutación de paquetes. Un proceso de IOS de Cisco no realiza la conmutación de paquetes en modo de interrupción. Por el contrario, cuando los paquetes llegan al router, el procesador de interfaz interrumpe la CPU central y le pide que cambie el paquete de acuerdo con una caché de ruta o cambio de mesa. Ese caché o tabla se puede construir de varias maneras. Cambio rápido de cambio y CEF construir un caché o una mesa. Por último, el router se puede programar el cuadro de conmutación en un ASIC para que los paquetes se puede cambiar en el hardware. Varias plataformas de Cisco se puede programar la mesa de CEF en ASIC.

Proceso de cambio

Proceso de cambio es el más lento de todos los métodos de conmutación. Cuando se cambia un paquete a través del router, un proceso de copias de Cisco IOS el paquete a la memoria de la CPU y busca la dirección IP de destino en la tabla de enrutamiento IP. Basándose en los resultados de esta búsqueda, el proceso cambia el paquete en una interfaz en particular después de que hace algunos arreglos en la cabecera IP. Esta limpieza incluye la reducción del tiempo de vida (TTL) de campo y el nuevo cálculo de la comprobación de redundancia cíclica (CRC) de la cabecera IP. El procesador central del router siempre se ve en el paquete, sin necesidad de hardware inteligente otros decide cómo se envía el paquete. Lo opuesto al proceso de cambio es la conmutación de paquetes en modo de interrupción, en el que la CPU central podrían estar involucrados, pero la decisión de conmutación se realiza en el contexto de interrupción, no por un proceso específico de Cisco IOS.

Cambio rápido

De conmutación rápida es un método de conexión que construye un a la carta IP de conmutación rápida caché de ruta ip route-cache. CEF de conmutación

Una razón de peso para un nuevo y mejor método de conmutación es que el caché de conmutación rápida que sólo se basa en la demanda. Por tanto, para cambiar rápido los paquetes, el primer paquete a un destino debía ser el proceso de conmutación, que es inherentemente mucho tiempo, especialmente en los routers que tienen un gran número de destinos posibles, tales como routers con la tabla de enrutamiento de Internet. Para evitar esto, se necesita una pre-construidos de conmutación de mesa. Fuera de la necesidad de la previa de este tipo a un cuadro de conmutación construido, CEF había nacido. En resumen, la mesa de cambio ya no se basa en la demanda, pero está construido con antelación. Como tal, cada prefijo en la tabla de enrutamiento tiene una entrada en la tabla de conmutación CEF, al mismo tiempo. Sólo cuando cambia la tabla de enrutamiento es el CEF de cambio de mesa de conmutación. Sin embargo, en algunos casos, los otros métodos de conmutación podría aún ser necesario. Un ejemplo de esto es que tengan opciones de paquetes IP. Si un paquete IP tiene opciones de propiedad intelectual detrás de la cabecera IP, el paquete es un proceso de conmutación. Eso es porque el tratamiento de las opciones de propiedad intelectual no es sencilla y no se puede hacer fácilmente en el modo de interrupción o en el hardware y por lo tanto a cargo de la CPU central.

¿Por qué es Necesario CEF en las redes de conmutación de etiquetas multiprotocolo?

En cuanto a Multiprotocol Label Switching, CEF es especial por alguna razón, de lo contrario, este artículo no explícitamente lo cubriría. De paquetes etiquetados que entrar en el router se encienden de acuerdo a la etiqueta de envío de información de base (LFIB) en el router. Los paquetes IP que entran en el router se encienden de acuerdo a la tabla de CEF en el router. Independientemente de si el paquete es cambiado de acuerdo con el LFIB. La tabla de Adyacencia

La tabla de adyacencia CEF es el componente que se encarga de la dirección MAC de Capa 2 o reescribir. Cuando los routers y hosts son adyacentes, aprenden unos de otros por algún medio. Ellos pueden descubrir de forma dinámica entre sí o por medio de la configuración. Si los routers son adyacentes a través de un punto-a-punto de conexión, descubren unos a otros trivial. Sin embargo, en un medio de multiacceso tales como Ethernet, es necesario que los routers de utilizar un mecanismo dinámico para descubrir unos de otros. Este mecanismo es ARP, que los mapas de capa 2 (por ejemplo, Ethernet MAC) a direcciones IP. Dado que los routers por lo general ejecutar los protocolos de enrutamiento entre sí, la tabla ARP se construye con las direcciones MAC de los routers de conexión en las interfaces Ethernet. Si la interfaz es Frame Relay o Asynchronous Transfer Mode, puede ser punto a punto o multipunto. En el primer caso, sólo uno de adyacencia existe por interfaz, en el segundo caso, pueden existir múltiples adyacencias por interfaz. La tabla de adyacencia es titular de uno de adyacencia o de nivel 2 por reescribir la estructura router que está conectada a la interfaz multipunto.

Esta adyacencia se puede construir a partir de información adquirida en Address Resolution Protocol (ARP), Asynchronous Transfer Mode, o Frame declaraciones mapa Relay, y ARP inverso en modo de transferencia asíncrono o Frame Relay. A pesar de la FIB decide dónde reenviar el paquete, la capa 2 la reescritura de la estructura se hace con la información que se encuentra en la tabla de adyacencia. La capa 2 reescribir la cadena contiene la nueva cabecera de nivel 2 que se utiliza en el marco de reenviado. Para Ethernet, este es el nuevo destino y origen de la dirección MAC y el Ethertype (el número de protocolo de la capa 3 de carga útil). Para PPP, la cabecera de la capa 2 es el encabezado PPP completo, incluyendo el protocolo de capa 3 de identidad.

Distribuido CEF (DCEF)

Una de las principales ventajas de la CEF es que puede ser utilizado de una manera distribuida. Algunos routers Cisco utiliza una CPU central sin ningún tipo de inteligencia descentralizada o distribuida. Un ejemplo de encaminador de este tipo es el 7200 routers de la serie. CEF en esta plataforma sólo se puede utilizar la CPU central y, como tal, puede reenviar el tráfico por la CPU o en modo interrupción. Otro hardware, tales como la inteligencia de 7500 o GSR 12000 routers de la serie-se ha distribuido y CPUs. Por lo tanto, el router puede distribuir la carga de redirigir el tráfico a través de CEF mediante el uso de las CPU distribuido a reenviar el tráfico sin interrumpir el CPU central. Para lograr la transmisión distribuida, tanto en el CEF y la tabla de adyacencia tienen que ser distribuidos a estas distribuidos CPUs. Para el router 7500, la inteligencia distribuida está presente en un procesador de Interfaz Versátil (VIP), y para los 12.000 routers de la serie GSR, la inteligencia distribuida está presente en las tarjetas de línea. CEF de conmutación de paquetes en Hardware

Para lograr el reenvío de paquetes de alta velocidad, el router puede utilizar ASICs en las tablas o tarjetas de línea. Estos ASICs son especialmente construidas fichas que se pueden reenviar los paquetes a la tasa más alta. Para que el ASIC reenviar los paquetes por la tabla de enrutamiento, el router destila la tabla de CEF en el ASIC para que sea correctamente programada para reenviar los paquetes. Ejemplo 6-5 muestra la ASIC de conmutación de paquetes. El enrutador también puede distribuir el LFIB y lo carga en ASIC. El comando para ver el LFIB en el ASIC es tag show de hardware de conmutación de etiqueta de.

un artículo presentado por George S Twiss

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