数据包的转发机制

常用的几种数据包的转发机制：

    1.进程交换（Process Switching）

        在该模式下，当数据包到达某一个接口之后，该数据包将会被置入系统缓存中，路由器的CPU会将其目的地址与路由表中的条目进行对比，在这同时，将会进行CRC循环冗余校验来检查数据包的正确性，然后确定数据包将要从哪里发出去，此时数据包的二层数据地址就会被重新写成下一跳接口的MAC地址，并将数据包发送出去。这是一种比较慢的转发数据包的机制，在现代  网络中很少实施。在思科的设备上还是可以启用进程交换的。

    2.快速交换（Fast Switching）

        这种转发模式要比进程交换模式转发的快，在该模式下，当时数据包到达某个接口时，将其转发到控制平面，在控制平面上，路由器的CPU将会在快速交换缓存中查找匹配项，如果未查找到匹配项，数据包将会从快速交换转换成进程交换方式被转发  出去。这样之后，数据包的流向信息将会被存放到快速交换缓存中，为之后要到达同一目的地的数据包转发提供信息，不再需要CPU的参与。在思科路由器上，可以在接口模式下通过命令ip route-cache来启用Fast Switching。

    3.思科快速转发（Cisco Express Forwarding，简称CEF）

        CEF是最为高效的一种三层协议。CEF会构建转发信息库（FIB）和邻接表。FIB包含预先计算的反向查找和路由的下一跳信息。它的一个重要功能就是能够立即决策出递归的前缀。邻接表主要用于MC或者第二层信息的重写。表中的所有信息将会被提前预读取、预设置缓存。当有新的数据请求发送时，不需要CPU去查询目的接口等信息，而是直接从缓存中读取，从而大大提高转发效率。在思科路由器上可以通过命令ip route-cache cef来开启CEF。

    4.Optimum and Distributed Switching

        这两种交换模式从原理上来讲都与快速交换模式类似，Optimum Switching采用了一种经过优化的交换缓存，速度要比平常的Cache快。而Distributed Switching需要使用Versatile Interface Card这种硬件卡，它会自己保存一份缓存信息，这样在查询时就不必要等待使用共享的系统缓存。在思科路由器上可以通过命令ip route-cache optimum来开启。

    5.Netflow Switching

        这种模式重点在于对流经的数据包进行计费、监控、管理。该模式也要存储相关信息。在思科路由器上可以通过ip route-cache flow来开启该模式。

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