بررسی اجمالی

همانطور که بسیاری از دانش آموزان مهندسی شبکه میدانند ، تعدادی از پروتکل ها و مفاهیم مختلف باید در یک توالی مشخصی یاد بگیرند تا بدانند چگونه سوئیچینگ بسته در سیسکو با یکدیگر کار می کنند. این واقعیت بسیار آشکار است هنگام یادگیری در مورد حمل و نقل ساده ترافیک.

در ابتدا، دانش آموزان در مورد مبانی شبکه های LAN و سوئیچ ها، و همچنین نحوه ارتباط دستگاه ها با یکدیگر بدون استفاده از روترها یاد می گیرند. هنگامی که دانش آموزان این اطلاعات پس زمینه را درک می کنند، درس ها به سمت شناخت روترها و نحوه هدایت بسته ها حرکت می کنند.

این مقاله یک گام کوچک از این نقطه در مورد اینکه چگونه دستگاه های سیسکو، در هر دو سخت افزار قدیمی تر و مدرن تر، سرعت بخشیدن به حمل و نقل بسته را با استفاده از روش های بسته بندی سوئیچینگ در چنین دستگاه ها، می گذارند.

یک درس تاریخی کوچک

تعدادی از روش های مختلف برای بهبود عملکرد دستگاه های شبکه توسعه یافته اند، هم با افزایش سرعت انتقال بسته و هم با کاهش تاخیر بسته از طریق دستگاه. برخی از روش های سطح بالا بر کاهش میزان زمان لازم برای فرآیند مسیریابی برای همگرا تمرکز می کنند؛ به عنوان مثال، با بهینه سازی تایمر های استفاده شده با پروتکل پروتکل کوتاهتر پروتکل باز (OSPF) یا پروتکل مسیریابی پیشرفته داخلی دروازه (EIGRP).

فرآیند سوئیچینگ بسته در سیسکو

از سه روش، تعویض فرآیند ساده ترین توضیح است. هنگام استفاده از تنها تغییر فرایند، تمام بسته ها از کارت های خطوط مربوطه یا رابط های آنها به پردازنده دستگاه فرستاده می شوند، که در آن تصمیم گیری حمل و نقل / مسیریابی و سوئیچینگ بسته در سیسکو انجام می شود. بر اساس این تصمیم، بسته به کارت / رابط خطوط خروجی فرستاده می شود.

این کمترین روش سوئیچینگ بسته است زیرا به پردازنده نیاز دارد که به طور مستقیم با هر بسته ای که وارد می شود و از دستگاه خارج می شود، مستقیما درگیر شود. این پردازش تاخیر را به بسته اضافه می کند. در بیشتر موارد، سوئیچینگ بسته در سیسکو فرایند تنها در شرایط خاص در تجهیزات مدرن استفاده می شود؛ این نباید روش اصلی تعویض باشد.

سوئیچ سریع

پس از تعویض فرایند، سوئیچینگ سریع، تکامل بعدی سیسکو در سوئیچینگ بسته بود. سوئیچینگ سریع با اجرای حافظه با سرعت بالا کار می کند که توسط دستگاه برای افزایش سرعت پردازش بسته استفاده می شود. این حافظه سریع توسط یک پردازنده دستگاه ذخیره می شود.

هنگام استفاده از سوئیچ سریع، بسته اول برای یک مقصد خاص به یک پردازنده برای یک تصمیم سوئیچینگ (سوئیچینگ فرایند) فرستاده می شود. هنگامی که پردازنده پردازش خود را تکمیل می کند، ورودی حمل و نقل را برای سرور مجازی به حافظه سریع اضافه می کند.

هنگامی که بسته بعدی برای آن مقصد خاص به دستگاه می آید، بسته با استفاده از اطلاعات ذخیره شده در حافظه پنهان، بدون استفاده مستقیم از پردازنده، ارسال می شود. این روش کاهش تاخیر سوئیچینگ بسته و همچنین استفاده از پردازنده دستگاه را کاهش می دهد.

حمل و نقل سیسکو اکسپرس (CEF)

پیشرفت بعدی سیسکو از سوئیچینگ بسته توسعه سیسکو اکسپرس ارسال است. این روش سوئیچینگ بسته در سیسکو به طور پیش فرض بر روی اکثر دستگاه های مدرن مورد استفاده قرار می گیرد، با سوئیچینگ سریع به عنوان یک روش ثانویه فعال می شود.

CEF از طریق ایجاد و ارجاع دو جزء جدید عمل می کند: پایگاه اطلاعات حمل و نقل CEF (FIB) و جدول Adjacency CEF. FIB بر اساس محتویات فعلی جدول مسیریابی آی پی دستگاه ساخته شده است. هنگامی که جدول مسیریابی تغییر می کند، CEF FIB نیز می باشد. قابلیت FIB بسیار ساده است: شامل لیستی از تمام پیشوند های شناخته شده و نحوه اداره آنها است. جدول Adjacency حاوی لیستی از دستگاه های متصل به طور مستقیم و نحوه دسترسی آنها است. adjacencies با استفاده از پروتکل ها مانند پروتکل قطعنامه آدرس (ARP) یافت می شود.

یک مزیت اضافی هنگام استفاده از CEF در دستگاه های بزرگتر سیسکو پشتیبانی شده است که جداول CEF در آن دستگاه ها می توانند بر روی کارت های خط ویژه کپی و نگهداری شوند؛ این حالت عملیات (Distributed CEF (dCEF نامیده می شود.

هنگام استفاده از dCEF، تصمیم سوئیچینگ بسته نیازی به منتظر اطلاعات مرکز جستجو CEF نیست؛ این تصمیمات می تواند به طور مستقیم بر روی کارت خط ساخته شده، در نتیجه سرعت سوئیچینگ ترافیک را از رابط به رابط در هر یک از کارت های خط حمایت افزایش می دهد. این طراحی موجب کاهش استفاده از صفحه پشتی بین کارت خط و پردازشگر مسیر می شود و باعث می شود اتاق بیشتری برای ترافیک سرور مجازی ایران ایجاد شود.