chp16三层交换技术_16.2三种交换方法(精)

• 第二节三种交换方法
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Cisco Switching Methods 思科的交换方法（路由器上）
1. 过程交换：每个数据包由CPU查路由表，用软件实现
2. 快速交换：也称路由缓存，第一个数据包由CPU查路由表， 同一个流的后续数据包通过硬件查询缓存 3. CEF交换：所有数据包由硬件转发，使用FIB表和邻接关系 表
4.
5.
CEF交换原理是什么？
如何在路由器上配置不同交换方法？优选什么交换方法？
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Ethernet1/0 is up, line protocol is up Internet address is 192.168.32.2/24 （略去部分输出） IP fast switching is disabled //快速交换功能关闭了 IP fast switching on the same interface is disabled IP Flow switching is disabled IP CEF switching is disabled IP Fast switching turbo vector IP multicast fast switching is disabled IP multicast distributed fast switching is disabled IP route-cache flags are None //没有了快速缓冲
三层交换技术 3 Layer Switching
深圳职业技术学院电子与通信工程学院
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教学目标（ Objectives ）
1. 理解三层交换的工作原理
2. 配置三层交换，实现VLAN间的路由
3. 思科的三种交换方法 4. 过程交换的原理
5. 快速交换的原理
6. CEF交换的原理
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教学目标（ Objectives ）
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Route Caching快速交换
• 第一个数据包用CPU查 询路由表 • 同一个流后续的包用硬 件查询缓存表 • 一次路由，多次交换
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CEF交换Topology-Based Switching
DA
• 比快速交换还快，甚至第一个包都不查路由表（一 次都不路由，直接交换）
• CEF 交换从路由表中产生FIB表
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R2#show ip cache
IP routing cache 2 entries, 332 bytes 14 adds, 12 invalidates, 0 refcounts Minimum invalidation interval 2 seconds, maximum interval 5 seconds, quiet interval 3 seconds, threshold 0 requests Invalidation rate 0 in last second, 0 in last 3 seconds Last full cache invalidation occurred 00:00:29 ago Prefix/Length Age Interface Next Hop 192.168.3.3/32 00:00:25 FastEthernet0/0 192.168.32.3 192.168.12.1/32 00:00:25 Serial0/0 192.168.12.1 //以上是高速缓冲，证明路由器使用的是快速交换
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CEF交换
• CEF交换把路由信息（路由表）缓存为FIB表，把2层的下一跳信息缓存 为邻接关系表
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路由器上的三种交换方法 实验
不同的IOS使用的交换方法差异很大，例如：“c2800nm-advipservicesk9mz.124-24.T1.bin”IOS中，无法使用快速交换，即使配置是正常的。因此，本实 验使用的IOS是“c2800nm-ipbase-mz.123-14.T4.bin”。
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路由器交换方法的确认
入接口配置 CEF CEF
出接口配置 过程 快速
Biblioteka Baidu
最终结果 CEF CEF
CEF
快速 快速 快速 过程 过程
CEF
过程 快速 CEF 过程 快速
CEF
过程 快速 CEF 过程 快速
过程
CEF
CEF
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思考题（Questions）
1. 2. 3.
思科路由器上有哪三种交换方法？ 过程交换原理是什么？ 快速交换原理是什么？
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CEF默认是基于目的IP的负载均衡（即：到达同一目的IP的数据包将使 用同一链路） 以下改变R2上的CEF的负载均衡方式为每数据包均衡： R2(config)#interface Ethernet1/0 R2(config-if)#ip load-sharing per-packet R2(config)#interface Serial0/1 R2(config-if)#ip load-sharing per-packet
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过程交换方式
R2(config)#no ip cef //以上在全局模式下关闭了CEF功能 R2(config-if)#int s0/1 R2(config-if)#no ip route-cache //以上命令关闭快速交换。注意该命令和“no ip route-cache cef”的不同 R2(config)#int E1/0 R2(config-if)#no ip route-cache R2#show ip interface
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使用CEF
R2(config)#ip cef //以上启用CEF R2#show ip interface s0/0
Serial0/0 is up, line protocol is up Internet address is 192.168.12.2/24 （略去部分输出） ICMP unreachables are always sent ICMP mask replies are never sent IP fast switching is enabled //快速交换是启用的 IP fast switching on the same interface is enabled IP Flow switching is disabled IP CEF switching is enabled //CEF交换是启用的 IP CEF switching turbo vector IP multicast fast switching is enabled IP multicast distributed fast switching is disabled IP route-cache flags are Fast, CEF //高速缓冲标志是快速交换和CEF，如果快速交换和CEF是同时开启的，则路 由器会使用CEF交换。 Router Discovery is disabled IP output packet accounting is disabled
CEF默认是基于目的IP的负载均衡（即：到达同一目的IP的数据包将使用同一链路）
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使用快速交换 R2(config)#no ip cef //以上在全局模式下关闭了CEF功能 R2#show ip interface s0/1
Serial0/1 is up, line protocol is up Internet address is 192.168.23.2/24 （略去部分输出） IP fast switching is enabled //快速转发是开启的 IP fast switching on the same interface is disabled IP Flow switching is disabled IP CEF switching is disabled //CEF已经关闭了 IP Fast switching turbo vector IP multicast fast switching is enabled IP multicast distributed fast switching is disabled IP route-cache flags are Fast //高速缓冲的标志仅为快速交换 了，即CEF交换被关闭 （略去部分输出）