Кіріспе

3-қабатты коммутациялау технологиясы
Cisco Express Forwarding (CEF) – негізінен ірі магистральдық желілерде немесе Интернетте жалпы желілік өнімділікті жақсарту үшін қолданылатын, 3-қабатты коммутациялау технологиясы. CEF – Cisco компаниясының эксклюзивті протоколы болғанымен, көп қабатты коммутаторлардың немесе жоғары сыйымды маршрутизаторлардың басқа өндірушілері де ұқсас мүмкіндіктерді ұсынады, онда 3-қабатты коммутациялау немесе маршрутизациялау бағдарламалық жасақтама мен (орталық) процессордың орнына аппараттық құралдарда (ASIC-те) жүзеге асырылады.

Функция

CEF негізінен басқа маршруттау әдістерінің тудыратын қосымша шығындары мен кешігуді азайту арқылы пакеттік коммутация жылдамдығын арттыру үшін қолданылады. CEF екі негізгі компоненттен тұрады: Форвардтау ақпараттық базасы (FIB) және іргелес байланыстар. FIB бірнеше маршруттау протоколдарымен жасалған маршруттау кестесіне ұқсас, бірақ тек белгілі бір IP маршруты үшін келесі секіру мекенжайын сақтайды. Іргелес байланыстар кестесі 2-ші қабаттағы немесе коммутациялық ақпаратты FIB-тің нақты жазбасына байланысты сақтайды, бұл әрбір кестелік іздеу үшін Адрес шешу протоколына (ARP) сұрау салу қажеттілігін жояды. Іргелес байланыстардың бірнеше түрі бар. Олардың кейбіреулері төменде көрсетілген:

Кэштік іргелес байланыс: Бұл жазба түрінде дұрыс шығыс интерфейсі және FIB жазбасы үшін дұрыс MAC мекенжайы болады. Егер мақсаттағы желі маршрутизатормен тікелей байланысты болса, MAC мекенжайы IP мекенжайының MAC мекенжайы болады, ал егер мақсаттағы желі қазіргі пакетті өңдейтін маршрутизатормен тікелей байланысты болмаса, пакет жіберуге тиіс маршрутизатордың MAC мекенжайы болады.

Қабылдау іргелес байланысы: Бұл түрінің жазбалары соңғы бағыты маршрутизатордың өзі болатын пакеттерді өңдейді. Бұған маршрутизатордың өзіне тағайындалған IP мекенжайлары бар пакеттер, маршрутизаторды мақсаттардың бірі ретінде орнатқан трансляциялық пакеттер және маршрутизаторды бір мақсат ретінде орнатқан көптеп тарату пакеттері кіреді.

Null іргелес байланысы: NULL интерфейсіне бағытталған пакеттерді өңдейді. FIB жазбалары NULL іргелес байланысына сілтеме жасайтын пакеттер әдетте жойылады.

Punt іргелес байланысы: CEF арқылы коммутацияланбайтын немесе арнайы өңдеуді қажет ететін пакеттермен айналысады. Мұндай пакеттер келесі коммутациялық қабатқа (әдетте жылдам коммутациялау) жіберіледі, онда олар өңделіп, дұрыс бағытталатыны үміті бар.

Glean іргелес байланысы: Бұл іргелес байланыс маршрутизатор мақсаттағы IP-нің желісі тікелей маршрутизатордың өзіне қосылғанын білгенде және осы мақсатты құрылғының MAC мекенжайын білмесе немесе маршрутизатор мақсатқа пакетті жіберуге тиіс маршрутизатордың IP мекенжайын білгенде, бірақ осы маршрутизатордың MAC мекенжайын білмесе жасалады. Бұл жазбаны іске қосқан пакеттер ARP сұрауын тудырады.

Жою іргелес байланысы: Осы типтегі іргелес байланысқа сілтеме жасайтын FIB жазбалары жойылады.

Төмендету іргелес байланысы: Осы жазбаға сілтеме жасайтын пакеттер төмендетіледі, бірақ префикс тексеріледі.

CEF-тің барлық мүмкіндіктерін пайдалану үшін әрбір желілік картада FIB кестесі бар таратылған CEF-ті пайдалану ұсынылады. Бұл келесі секіру туралы ақпаратты алу үшін негізгі процессорға немесе маршруттау кестесіне сұрау салу қажеттілігін жояды. Оның орнына, жылдам коммутациялау желілік картаның өзінде орындалады. Қазіргі уақытта CEF Ethernet, Frame Relay, ATM, PPP, FDDI, туннельдер және Cisco HDLC-ні қолдайды.