结合了2层交换和3层路
由功能于一身路由器一
般只能传几千个包,使用
3 层交换可以达到几百
具有路由转发功能(路径
选择、负载均衡和汇总、
多种路由协议路由)和包
转发功能(NetFlow交换和CEF 交换、基于硬件的包交换、3 层和4层转发性能等同于2 层转发性能),以
及智能的服务从而便于管理、诊断并且提高应用的可靠性(提供:网络管理、高可用性、安全、QoS和I
传统的2层交换3层路由的结构如下:
随着高速网络的发展,告诉网络瓶颈之一就是路由器中的决策过程软件重写 PDU 导致转发速度
提升较为缓慢。随着硬件技术的提高可以实现基于硬件的重写 PDU 头。
IP单播数据包和包重写(三层包转发需要被改寫部分内容)
KK很多软件和硬件的组合都支持基于硬件的PDU头重写和转发cisco 采用2种方式实现,一种是
使用的提供线速路由选择的技术有时候被稱为,一次路由多次
交换。即一个数据流的第一个分组被路由器软件路由后续分组则由
CEF是新的Cisco设备使用的提供线速路由选择的技术。MLS查看流中的第一个分组并缓存所需的
信息来允许后续分组能独立于路由处理器进行交换。而CEF完全绕过路由处理器
提供基于硬件的第三層高性能交换。它采用先进的专
用集成电路(ASIC)交换部件完成子网间的IP包交换可以大大减轻路由器在处理数据包时所引起的过高
MLS是一种用硬件处理包交换和重写帧头,从而提高IP路由性能的技术Cisco多层交换技术支持
所有传统路由协议,而原来由路由器完成的帧转发和重写功能现茬已经由
的硬件完成MLS将传
统路由器的包交换功能迁移到第三层
上。当然这首先要求交换的路径必须存在。
MLS由以下三个部分组成:
1. 多层路甴处理器 (MLS-RP) 它相当于网络中的路由器负责处理每个数据流的第一个数据包,
是一个外部的路由器也可以由三层
一个MLS-SE为第3层交换流维护一個第3 层交换表。在创建了MLS缓存后被定义为属于一个现
有流的分组能基于缓存信息进行交换。MLS 缓存为所有活动的流维护流信息MLS 最大可以嫆纳 128,
当路由器激活后多层路由处理器每 15 秒发送一个 MLSP Hello 包,这些包内含路由器接口
这些信息掌握具备多层交换能力的路由器的第二层
为它們的 MAC 地址分配 XTAG 值的方法来区分每个
的 XTAG 值具体如左图所示。这些关联的记录都存
放在 CAM 中由于 Hello 包是周期性发送的,所以
这种方法可以保證相关值动态地跟踪网络的变化,并
可实现一定的淘汰机制 Hello包是在第二层发布的,
在了解具有多层交换能力的路由器的相关地
址后MLS-SE 可鉯对进入
判断。对于一个流中的数据包如果MLS 缓存中含
有与之匹配的捷径条目,则MLS-SE就旁路路由器而
直接转发该数据包;如果MLS中不含与该数據包相
匹配的捷径条目则MLS-SE 将它归为候选包,并在
缓存中建立部分捷径(Partial shortcut)这样的包采用传统的第二层
处理方式处理,并发往与
之相连的路甴器接口(网关)具体见右图所示。
路由器收到并以传统的方式转发数据包通过数据包的目标地址路由表得知,这个包应从 Fast
Ethernet1/0的第二个接口轉出并将包封装为VLAN2帧通过ISL链路送回。具体过程如图所示
此时,路由器已经重写第二层帧的帧头同时,路由器
域 :源MAC改为路由器出口的 MAC 地址目标MAC改
为主机 B 的 MAC 地址。虽然数据包的 IP 地址未改写但 IP
包头的生存时间(TTL)值被减 1,故 IP 包头的校验和也需要做
这个修改后嘚数据包称为使能包(Enable Packet)当这个
数据包从路由器送出并穿过
到达目的地主机B时,要
根据使能包的目的地MAC地址知道该数据包应该从PORT3/1
XTAG 值相比較,如果匹配则表明这个使能包与第二步中的候选包来自同
5. MLS-SE完成该捷径条目的建立过程,该捷径记录将包含重写数据流中的后续
第四步:直接交换(转发)数据流中的后续包
当后续的数据包被主机A送出后 MLS-SE 利
用数据包中的目标 IP 地址查找在第三步建立的完
整捷径。地址匹配后MLS-SE 利用重写引擎修改
帧头信息,然后直接转发给主机 B(数据包不发给
路由器)重写操作修改帧头域,其值同第一个被
路由器修改的数据包的域徝一样详见图5所示。
中的网络流性能卡它维护
采用 MLS 技术支持 IP、IP 组播和互联网络包交换(IPX)协议。缺
不支持外部多层交换-路由处理器(MLS-RP)内部哆层交换必须由