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Cisco路由器转发数据包时常用的五种交换方式 进程交换(Process Switching) 这是一种最基本的交换模式，在这种模式下，一条数据流(Flow)中的第一个包(Packet)将被置入系统缓存(System Buffer)。其目的地址将会拿到路由表中去查询比对，路由器的处理器(CPU or Processer)同时将进行CRC校验，检查包是否正确。然后数据包的二层MAC地址将会被重写，替换为下一跳接口的MAC地址。对这条数据流(Flow)中的第2个、第3个数据包……将会继续这样相同的操作，包括查询路由表、重写MAC地址，CRC校验等。这种方式无疑是延迟最大的，因为它要利用System Buffer以及Processor去处理每个收到的包。但是我们仍然有机会使用这种交换方式，比如在进行基于数据包的负载均衡，或是debug ip packet时。因为默认情况下，思科路由器会启用Fast Switching或Optimum Switching或是CEF Switching，而不是Process Switching，所以我们只能通过:no ip route-cache来禁用Fast Switching，这在另一种意义上正是开启Process Switching。 命令：R1(config-if)#no ip route-cache //启用进程交换(禁用快速交换) 注意：命令debug ip packet仅允许观察进程交换的数据包，将启用进程交换，所有数据包都被送至进程记录，CEF交换、快速交换等的数据包将不被显示出来。 快速交换(Fash Switching)/路由缓存交换(Route-Cache Switching) 快速交换要优于Process Switching，它采用了路由缓存(Route Cache)来存储关于某条数据流(Flow)的特定信息，当然会包括诸如目的MAC地址，目的接口等内容。这时我们只需要对一条数据流(Flow)中的第一个包做Process Switching，并把信息存入Cache，所有后续数据包，可以不必再中断System Processor去执行查询等操作，直接从Cache中提取目的接口，目的MAC地址等，这样大大加速了包转发速度。Fast Switching在某些资料上可能被称为Route-Cache Switching。思科1600、1700、2500、2600系列路由器的Ethernet、Fast Ethernet、Serial接口默认采用的就是Fast Switching。 命令：R1(config-if)#ip route-cache //启用快速交换 R1#show ip cache //查看快速交换 最优交换(Optimum Switching) 和 分布式交换(Distributed Switching) 这两种交换模式，从原理上来讲都与Fast Switching极为相似，比如Optimum Switching其实采用了一种经过优化的交换缓存(Optimumed Switching Cache)，它的速度要较平常Cache要快。Distributed Switching需要使用Versatile Interface Card这种硬件卡，又称VIP Card。它会自已保存一份Route Cache，这样查询时就不必等待使用共享的系统缓存(Shared System Buffer)了，无论相对于Fast Switching还是Optimum Switching来讲，都是比较快的。这两种模式一般只在思科高端设备上有所应用，比如7200系列的路由器或12000系列的路由器。 命令:R1(config-if)#ip route-cache optimum //启用最优交换 R1(config-if)#ip route-cache distributed //启用分布式交换 R1#show ip cache optimum //查看最优交换 Netflow交换(Netflow Switching) 这种模式是最值得参考的，它完全基于其它Switching Mode，重点在于对流经的数据包进行计费、监控、网管。但值得提的是，这种模式也要存储相关信息，据统计大致65536条数据流(Flow)会耗费4MB的System Buffer。 命令:R1(config-if)#ip route-cache flow //启用Netflow交换 R1#show ip cache flow //查看Netflow交换缓存 R1(config)#