Cisco Express Forwardingの

にCisco Express Forwarding（CEF）は、パケットの転送またはスイッチングは、Cisco IOSが使用するメソッドです。これは、最新のIP方式は、Cisco IOSで開発スイッチングされ、それはデフォルトのパケット転送方式は現在使用されている。 CEFは、マルチプロトコルラベルのネットワークの切り替えは、なぜこの記事は、それを記事捧げるが必要です。この資料では、ネットワークの切り替え、マルチプロトコルラベルにその役割を理解することができますCEFの基本について説明します。

概要Cisco IOSスイッチングのメソッド

ルータの基本的な機能は、ネットワークを介してパケットを移動することです。ルータはパケットを転送するためには、テーブル内のパケットの宛先アドレスを見て、または転送するパケットスイッチを使用するルートを決定する必要があります。各プロトコルは、ルータの別の転送テーブルが必要にパケットを転送することができます。このようなプロトコルのDECnet、はInternetwork Packet Exchange（IPX）には、AppleTalk、IP、およびマルチプロトコルラベルスイッチングなどがあります。パケットの3つの基本的な方法では、ルータを介して転送することができます：プロセススイッチング、スイッチング、割り込みや特定用途向け集積回路（ASICを介して）、プロセススイッチングでは、ルータがパケットを受信し実行するようスケジュールされると、特別なCisco IOSのプロセスが、パケットのスイッチングが実行されます。割り込みモードでのパケットのスイッチングは実行されませんCisco IOSのプロセス。ではなく、パケットがルータに到着すると、インターフェイスプロセッサは、中央のCPUの割り込みをして、ルートキャッシュまたはスイッチングに表に従ってパケットをスイッチするよう求められます。は、キャッシュまたはテーブルのいくつかの方法で構築することができます。高速スイッチングおよびCEFなどのキャッシュまたはテーブルを作成するスイッチング最後に、ルータASICにように、パケットはハードウェアで切り替えることができるスイッチングテーブルをプログラムできます。複数のCiscoプラットフォームASICには、CEFテーブルをプログラムできます。

プロセススイッチング

プロセスの切り替えは、すべてのメソッドの切り替え遅いです。ときに、ルーターを介してパケットスイッチングは、Cisco IOSのプロセスのコピーは、CPUメモリへのパケットは、IPルーティングテーブル内の宛先IPアドレスを探します。後には、IPヘッダにいくつかのハウスキーピングは、この検索の結果に基づいて、プロセスが特定のインターフェイス上でパケットを切り替えます。この家事が含まれます（TTL）をし、巡回冗長検査（CRC）は、IPヘッダの再計算フィールドのTime To Liveの低下。ルータの中心部のCPUは、常にパケットを見て、他のインテリジェントなハードウェアをどのようにパケットが転送さを決定します。反対のスイッチング処理するためには、中央のCPUの関与する可能性があります割り込みモードで、パケットのスイッチングですが、スイッチングの決定は、専用のCisco IOSのプロセスによってコンテキストでは、割り込み内で実行されます。

高速スイッチング

高速スイッチングは、ビルドの切り替え方法です オンデマンド 転送テーブル。そのプロセスが到着先の最初のパケットを切り替えた。中央のCPUが最初のパケットのスイッチングは、CPUの機会キャッシュを構築することができます。このキャッシュと呼ばれる IP高速スイッチング ルートキャッシュ と同じ宛先に、後続のパケットスイッチにコードを割り込みで使用されます。このキャッシュは永続的ではありません。いくつかのタイマは、高速スイッチングルートキャッシュを支配し、時から、いくつかのエントリは、メモリを解放削除されます。限り、パケットが特定の目的のため、これらの目的地は、ルートキャッシュに残って切り替えられます。ただし、特定の宛先にはない多くのパケットをいくつかの時間の場合は、に切り替えた場合は、ルートキャッシュ内のその先のエントリが削除されます。高速スイッチングでは、ルーティングテーブル内の変更押し付けがましい効果があります：場合は、ルーティングテーブル内の接頭辞を変更すると、高速スイッチングキャッシュ内のエントリが無効にされ、先の最初のパケットを処理する必要があります再度ビルドに切り替えルートキャッシュ内の新しいエントリはルートキャッシュ内の各IPプレフィックスエントリ、および次のホップの発信インターフェイスがレイヤ2フィールドを書き換える。このレイヤ2）（またはMACリライトリライトでは、ルータでは、レイヤ2フレームヘッダー内のときに、フレームのように、発信インターフェイス上で送信することができますが再構築さを変更するために必要な情報です。高速インターフェイス上での切り替えを有効にするコマンドです。 IPルートキャッシュ。 CEFのスイッチング

の説得力のある理由は、より良いスイッチング方式新たに、高速スイッチングキャッシュのみ必要に応じて建設されました。したがって、高速スイッチはパケットの宛先への最初のパケットを処理する必要があったため、これは本質的には、インターネットのルーティングテーブルを持つルーターなどの潜在的な目的地の膨大な数があるルータは特に時間がかかるが、切り替えた。は、前のテーブルの切り替え構築が必要であるこの問題を回避してください。アウトなどの事前の必要性を組み込み、スイッチングテーブル、CEFが生まれた。短期では、スイッチングテーブルはもはや需要の上に構築さですが、事前に構築されます。このように、ルーティングテーブル内の各プレフィックスは、同じ時間でCEFスイッチングテーブル内のエントリがあります。場合にのみ、ルーティングテーブルの変更は、CEFスイッチングテーブルの変更はありません。しかし、いくつかの例では、他のスイッチング方式が必要になる場合があります。このパケットは、IPアドレスのオプションがありますが1つの例です。場合は、IPパケットのIPオプションは、IPヘッダーの末尾には、パケットを処理されて切り替えました。ため、IPオプションの処理は簡単ではなく、簡単に割り込みモードまたはハードウェアで行うことができないため、中央のCPUによって処理されるためです。

なぜ、マルチプロトコルラベルスイッチングネットワークにおけるCEFが必要ですか？

マルチプロトコルラベルスイッチングについては、CEFは、特定の理由で特別なもの、そうでない場合は、この資料に明示的にカバーしている。ラベルパケットは、ルータ上でのラベル転送情報ベース（LFIB）によると交換されているルータを入力します。 IPパケットは、CEFテーブルにはルータによると、切り替えされているルータを入力します。の有無にかかわらず、パケットがLFIBによると、切り替えられます。 隣接テーブル

隣接テーブルには、MACアドレスまたはレイヤ2の書き換えを担当されているCEFのコンポーネントである場合、ルータやホストが隣接して、それぞれいくつかの手段により、他のについても学びます。彼らは、動的にお互いを発見したり、設定の意味で。場合、ルータは、ポイント間でポイントツーポイント接続を、彼らは自明で知り合う隣接している。ただし、上のイーサネットのような多元接続中は、ルータがお互いに発見するための動的なメカニズムを使用する必要があります。このメカニズムは、ARPを、マップのレイヤ2（たとえば、イーサネットMAC）のIPアドレスへのアドレスです。ルータは通常のためお互いの間でルーティングプロトコルを実行すると、ARPテーブルには、イーサネットに接続しているルータのMACアドレスで構築されるインターフェイス。場合は、インターフェイス、フレームリレー、または非同期転送モードですが、ポイントツーポイントまたはマルチポイントすることができます。最初のケースでは、1つの隣接インターフェイスごとに存在する2番目のケースでは、複数の隣接インターフェイスごとに存在することができます。隣接の表は、マルチポイントインターフェイスに接続され、ルータごとに構造体を書き換える1隣接またはレイヤ2を保持します。

この隣接性情報を、アドレス解決プロトコル（ARP）、非同期転送モード、またはフレームリレーマップの文から学んだことから、非同期転送モードまたはフレームリレー逆ARPを構築することができます。これは、FIBでパケットを転送することには、レイヤ2フレームの書き換え情報を行われ、隣接テーブル内のデータが見つかりました。レイヤ2の文字列を書き換えることは転送されたフレームで使用されている新規レイヤ2ヘッダーが含まれます。イーサネットの場合は、この新しい宛先および送信元MACアドレス、およびレイヤ3ペイロードのイーサタイプ（プロトコル番号）です。のPPPについては、レイヤ2ヘッダは、レイヤ3のプロトコルを含む完全なPPPヘッダ、IDです。

（dCEFを）CEFの分散

1つのCEFの主な利点は、分散的に使用することができます。一部のCiscoルータの分散型または分散型インテリジェンスのすべてのフォームをせずに、中央のCPUを使用します。このようなルータの例では、7200シリーズのルータです。 CEFは、このプラットフォームのみで、中央のCPUを使用することができますなどのCPUで、トラフィックを転送することができますまたは割り込みモード。その他のハードウェア- 7500またはGSRの12000シリーズルータは、分散した情報やCPUなど。したがって、ルータはCEFを介して、中央のCPUを中断せずにトラフィックを転送するためには、分散のCPUを使用してトラフィックの転送の負担を配布することができます。、両方のCEFおよび隣接テーブルにこれらのCPUに分散に配布する必要がある分散型フォワーディングを実現します。 7500シリーズのルータでは、分散型インテリジェンスのVersatile Interface Processor（VIP）の上で存在し、GSRの12000シリーズルータは、分散型インテリジェンスは、ラインカード上に存在する。 ハードウェアでスイッチングパケットはCEF

高レートのパケット転送を実現するために、ルータは、ボードやラインカード上のASICを使用することができます。これらのASICは、特別には、最高レートでパケットを転送できるチップの組み込まれている。今後は、ルーティングテーブルあたりのパケットは、ASICを持つために、ルータは、ASICには、それが正しくパケットを転送するようにプログラムされているCEFテーブルを抽出。例6-5に、パケットスイッチングASICを示しています。また、ルータLFIBを配布することができますし、ASICにロードします。このコマンドは、ASICにLFIB参照することです 見るタグスイッチングハードウェアタグ。

記事は、ジョージS通常トウィス提出

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