三網(wǎng)IT

思科網(wǎng)絡(luò)工程師認(rèn)證

對(duì)于希望從事網(wǎng)絡(luò)管理的人士來(lái)說(shuō)，職業(yè)生涯的首步應(yīng)從獲得思科網(wǎng)絡(luò)工程師級(jí)別認(rèn)證開始。獲得此認(rèn)證之后，您將會(huì)掌握更多的工作技能，并能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行管理和優(yōu)化。思科網(wǎng)絡(luò)工程師級(jí)別認(rèn)證是對(duì)從事網(wǎng)絡(luò)工作的工程師級(jí)別專業(yè)人士的正式認(rèn)可。

專業(yè)講師

---路由交換CCNA介紹（CCNA-RS）

1、路由原理復(fù)習(xí)和加深

2、浮動(dòng)靜態(tài)路由的原理和配置

3、遞歸靜態(tài)路由的原理和配置

4、RIP協(xié)議復(fù)習(xí)和假聲

多種交換技術(shù)和CEF及其負(fù)載均衡

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一、進(jìn)程交換技術(shù)(processswitching)：每一個(gè)數(shù)據(jù)**來(lái)都要查找一次由表，數(shù)據(jù)包進(jìn)入順序就是數(shù)據(jù)包出來(lái)順序，按照進(jìn)程的先后進(jìn)行。降低系統(tǒng)性能，大量占用系統(tǒng)資源，并且不可以中斷IOS進(jìn)程，需要排隊(duì)。

二、基于緩存的交換(cache-basedswitching)：一種更有效率的交換機(jī)制，它利用了從**個(gè)被交換的數(shù)據(jù)包所獲得的信息優(yōu)勢(shì)，**個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行進(jìn)程交換?；诰彺娴慕粨Q，當(dāng)前運(yùn)行于處理器上的IOS進(jìn)程可以被中斷，來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)包的交換。

處理器在進(jìn)程級(jí)別換**個(gè)數(shù)據(jù)包，并在由緩存中創(chuàng)建一個(gè)表項(xiàng)，以便后續(xù)、具有相同目的地址的數(shù)據(jù)包能夠基于緩存表項(xiàng)被交換。

幾種基于緩存交換的交換方式：

1、快速交換(stswitching)：使用二叉樹來(lái)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)信息和MAC頭改寫字符串，以便快速查找和參考。

2、**優(yōu)交換(optimumswitching)：在256-way(8-8-8-8，使用4個(gè)八位組的IPv4地址映射到4個(gè)8bit的結(jié)構(gòu)中)。的基數(shù)樹中存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)信息和MAC頭改寫信息。只有基于由交換處理器(RSP)的平臺(tái)才支持**優(yōu)交換。

3、分布式**優(yōu)交換：將由選擇決策轉(zhuǎn)移到接口處理器上，來(lái)減少主CPU進(jìn)行包交換功能的負(fù)擔(dān)。在由選擇平臺(tái)的每個(gè)接口上都有一個(gè)專門的CPU即可。

注：**優(yōu)交換和分布式**優(yōu)交換從ciscoIOS12.0開始就不再被支持了。

4、網(wǎng)絡(luò)流交換(netflowswitching)，**一種標(biāo)準(zhǔn)的交換機(jī)制，處理了流的**個(gè)數(shù)據(jù)包，然后就創(chuàng)建了網(wǎng)流緩存。

設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)流交換的目的是，提供一種高效率的機(jī)制，來(lái)處理擴(kuò)展或復(fù)雜的訪問(wèn)列表時(shí)，不必像其他的交換方式一樣同樣多的系統(tǒng)性能。在網(wǎng)絡(luò)流交換方式下，能夠?yàn)槊恳粋€(gè)流收集詳細(xì)的記賬信息，對(duì)于新發(fā)布的IOS軟件來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)流交換被專門用來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的，而不再用來(lái)交換數(shù)據(jù)包了。

在同時(shí)啟用CEF和網(wǎng)絡(luò)流交換的情況下，CEF為IP數(shù)據(jù)包提供交換線，并生成流緩存，而網(wǎng)絡(luò)流交換被用來(lái)向流收集器輸出統(tǒng)計(jì)信息。這些流信息包括基于每個(gè)用戶、每種協(xié)議、每個(gè)端口以及每種類型的服務(wù)統(tǒng)計(jì)信息。這些信息被廣泛用于各種目的，例如：網(wǎng)絡(luò)分析和規(guī)劃、記賬以及計(jì)費(fèi)。

基于緩存交換的缺點(diǎn)：

1、是流量驅(qū)動(dòng)的，依賴于**個(gè)數(shù)據(jù)包的接收以生成緩存，這個(gè)數(shù)據(jù)包是在慢速交換線中被交換的，導(dǎo)致了低性能和高CPU消耗。

2、緩存是基于IP地址的，條目眾多，消耗大量?jī)?nèi)存。

fast路由器地址3、由于由抖動(dòng)導(dǎo)致了無(wú)效緩存，促使網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定。

進(jìn)程交換和基于緩存的交換都是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)(data-driven)，CEF是拓?fù)潋?qū)動(dòng)(topology-driven)，并與由選擇表緊密相關(guān)。

優(yōu)點(diǎn)：

2、增強(qiáng)了性能：CEF使用CPU率較低，更多的CPU處理能力可以專注于第3層的服務(wù)，比如動(dòng)態(tài)由協(xié)議的運(yùn)行。

3、彈性(Resilience)：在大型動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)中，CEF提供了更好的一致性和穩(wěn)定性。

CEF是由新的cisco設(shè)備使用的提供線速由選擇的技術(shù)。CEF讓分組交換完全繞過(guò)由處理器，**專門的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)完成，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)**由處理器和交換處理器之間的一個(gè)通信過(guò)程來(lái)動(dòng)態(tài)更新。通常，CEF被認(rèn)為是“沒(méi)有由，一直交換”

基于CEF的機(jī)制針對(duì)所有的分組，包括給定流中的**個(gè)分組都用硬件處理的。由選擇表仍然由由器的CPU，但是創(chuàng)建了兩張額外的表：

1、轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)(FIB，F(xiàn)orwardingInformationBase)表：該表是從由選擇表中拷貝過(guò)來(lái)的轉(zhuǎn)發(fā)信息，不包括任何由選擇協(xié)議信息。由表有任何增刪變化，F(xiàn)IB表均會(huì)隨之變化

2、鄰接表：一個(gè)鄰近結(jié)點(diǎn)(如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)能**第2層一跳到達(dá)彼此則被認(rèn)為是鄰接)以及他們相關(guān)的第2層MAC重寫或下一條信息的數(shù)據(jù)庫(kù)。

FIB表由一棵四層的樹組成，是按照IPv4所使用的點(diǎn)分十進(jìn)制來(lái)分層的，CEF依賴**長(zhǎng)匹配轉(zhuǎn)發(fā)算法，這意味著按照降序搜索整棵樹知道“**長(zhǎng)匹配”。

1、8-8-8-8：這種格式也被稱為256-waymtrie，因?yàn)?個(gè)八位組的IPv4地址被映射到4個(gè)8bit的結(jié)構(gòu)中，例如上圖。這種格式用在大多數(shù)cisco由器中。

2、16-8-8：這是一個(gè)3級(jí)的mtrie，它的根級(jí)有65536個(gè)表項(xiàng)。因此，一條前**的**大查找次數(shù)是3次，換句話說(shuō)，**次查找解析了前面的兩個(gè)八位組，接著**多在需要兩次查找就可以確定。這種格式只用于cisco12000系列由器。

FIB和鄰接表都被優(yōu)化提供進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)決定所需的信息，而沒(méi)有更多的其他信息，如果FIB表已滿，后續(xù)表項(xiàng)將和現(xiàn)有表項(xiàng)比較，并以不詳細(xì)表項(xiàng)的代價(jià)來(lái)保存更詳細(xì)的表項(xiàng)。

FIB表的好處：

1、可以被硬件ASIC調(diào)用

2、解決遞歸由問(wèn)題，直接找到下一跳

3、擴(kuò)展性，應(yīng)用于MPLS

列舉出一下幾種FIB表項(xiàng)：

1、附接的(attached)：這種前綴被配置為可以**借口直接到達(dá)，不需要由IP下一跳來(lái)創(chuàng)建林接管，這種前綴是指由器本地接口所屬的網(wǎng)絡(luò)。

3、收到(receive)：這種前綴是一個(gè)32位掩碼的主機(jī)地址。每個(gè)接口通常有3種這樣的地址：實(shí)際的接口地址、主機(jī)位全0的網(wǎng)絡(luò)地址和全1的地址

4、遞歸的(recursive)：當(dāng)前綴的輸出接口不能**由選擇協(xié)議或靜態(tài)配置指定時(shí)，它就被標(biāo)記為遞歸的。

鄰接表是由ARP實(shí)現(xiàn)的，將第2層地址映射到相應(yīng)的第3層地址上。由器能從由選擇更新中發(fā)現(xiàn)下一跳由器，并相應(yīng)的在臨街表中增加表項(xiàng)。這個(gè)處理讓由器構(gòu)建了第3層分組轉(zhuǎn)發(fā)所需的下一跳重寫信息。

僅有由器上的CEF轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制才可以關(guān)閉基于CEF的轉(zhuǎn)發(fā)。CEF默認(rèn)啟用，在由器初始化時(shí)，會(huì)根據(jù)由器中的由選擇協(xié)議構(gòu)建一張由選擇表，構(gòu)建完成后，CPU自動(dòng)創(chuàng)建FIB表和鄰接表。與基于流的流緩存轉(zhuǎn)發(fā)不同，CEF表是基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹．?dāng)一個(gè)分組進(jìn)入交換機(jī)時(shí)，交換機(jī)的第3層轉(zhuǎn)發(fā)引擎ASIC根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)和**詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)掩碼進(jìn)行**長(zhǎng)匹配查找。

MSFC：多層交換功能卡

基于CEF的Catalyst交換機(jī)，支持下面兩種3層硬件交換方法：

1、集中式交換：在一個(gè)專用的ASIC上作出轉(zhuǎn)發(fā)決策，該ASIC是第3層交換機(jī)中所有接口的樞紐。所有需要由或交換的數(shù)據(jù)包都必須經(jīng)過(guò)總線或交換矩陣進(jìn)入中央引擎。使用該交換方式，硬件交換性能取決于中央交換引擎和交換機(jī)矩陣/總線體系結(jié)構(gòu)。用于catalyst6500和catalyst4000系列

2、分布式交換：第3層交換機(jī)的接口或線模塊地做出轉(zhuǎn)發(fā)決策。采用分布式交換的交換機(jī)將CEFFIB和鄰接表的副本放在線模塊或接口中，供其由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。系統(tǒng)性能為所有轉(zhuǎn)發(fā)引擎之和。用于catalyst3550和catalyst帶DFC(分布轉(zhuǎn)發(fā)卡)的6500

基于CEF的多層交換：

CEF的兩種負(fù)載均衡方式：

基于每個(gè)會(huì)話的負(fù)載均衡允許由器使用多條徑分發(fā)流量。對(duì)于一個(gè)給定的源—目的主機(jī)對(duì)，即使有多條徑可用，由器也會(huì)該會(huì)話的數(shù)據(jù)包走相同的徑。不同的會(huì)話采用不同的徑，使用負(fù)載均衡，基于每個(gè)會(huì)話的負(fù)載均衡再激活CEF的時(shí)候缺省的也被激活。由于基于每個(gè)會(huì)話的負(fù)載均衡依賴于流量的統(tǒng)計(jì)分發(fā)，因而在會(huì)話數(shù)增加的情況下更有效率。

基于每個(gè)會(huì)話的負(fù)載均衡能夠確保導(dǎo)向給定的源—目的對(duì)的數(shù)據(jù)包按序到達(dá)，因?yàn)閷?dǎo)向相同主機(jī)對(duì)的所有數(shù)據(jù)包都被由到相同的鏈上。

2、基于每個(gè)數(shù)據(jù)包的負(fù)載均衡

基于每個(gè)數(shù)據(jù)包的負(fù)載均衡使得由器可以把連續(xù)的數(shù)據(jù)包發(fā)送到不同的徑上，而不必關(guān)心個(gè)別的主機(jī)或用戶會(huì)話，使用的方法來(lái)確定每一個(gè)數(shù)據(jù)包選擇哪條徑到達(dá)目的地。

當(dāng)大量數(shù)據(jù)**單個(gè)會(huì)話的多條并行鏈時(shí)，基于每個(gè)數(shù)據(jù)包的負(fù)載均衡顯得更加有效。在這種情況下，基于每個(gè)會(huì)話的負(fù)載均衡將會(huì)過(guò)載其中一條鏈，而其他鏈幾乎沒(méi)有什么流量。

但基于每個(gè)數(shù)據(jù)包的負(fù)載均衡會(huì)導(dǎo)致針對(duì)某一個(gè)會(huì)話來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)包可能走不同的徑，這會(huì)引起數(shù)據(jù)包的重新排序，對(duì)于某些數(shù)據(jù)流量類型來(lái)說(shuō)是不合適的，必須對(duì)于IP語(yǔ)音流量來(lái)說(shuō)。

當(dāng)啟用基于數(shù)據(jù)包的負(fù)載均衡功能時(shí)，必須先禁用基于目的地的負(fù)載均衡功能。為了禁用基于目的地的負(fù)載均衡功能，可以在接口配置模式下，

使用基于數(shù)據(jù)包的負(fù)載均衡，由器可以在徑上連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)包，而不用考慮具體的主機(jī)或用戶情況。這種負(fù)載均衡機(jī)制采用辦法來(lái)確定每個(gè)數(shù)據(jù)包采用哪條徑到達(dá)目的地?；跀?shù)據(jù)包的負(fù)載均衡可以在多條鏈上進(jìn)行負(fù)載均衡。要啟用基于數(shù)據(jù)包的負(fù)載均衡功能，可以在接口配置模式下

為CEF配置網(wǎng)絡(luò)記賬功能

啟用收集被快速轉(zhuǎn)發(fā)到某個(gè)目的地的數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)和字節(jié)數(shù)

啟用收集**某個(gè)目的地被快速轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)

在全局配置模式中為CEF啟用網(wǎng)絡(luò)記賬功能后，相應(yīng)的由處理器會(huì)收集記賬信息。當(dāng)用戶為dCEF啟用網(wǎng)絡(luò)記賬功能后，線卡上會(huì)收集記帳信息。

查看網(wǎng)絡(luò)記帳信息

為CEF配置跨隧道的交換

CEF支持跨隧道的交換，例如GRE隧道。當(dāng)你啟用CEF或者dCEF模式時(shí)，跨隧道的交換會(huì)被自動(dòng)啟用，所以您無(wú)需再執(zhí)行任何附加操作來(lái)啟用跨隧道的交換。有時(shí)候，在某個(gè)接口配置了一項(xiàng)功能，而CEF或dCEF并不支持該功能,這時(shí)您就可能需要在這個(gè)特定的接口上CEF或dCEF。例如，策略由和CEF就不能一起使用。您可能想讓一個(gè)接口支持策略由，而讓其他的接口支持CEF。在這種情況下，可以按全局模式啟用CEF，而在那個(gè)打算配置策略由的接口上禁用CEF。這樣，除了那一個(gè)接口外，在其他所有接口上都啟用了快速轉(zhuǎn)發(fā)。在某個(gè)接口上禁用CEF或dCEF，可以在接口配置模式

爾后又想重新啟用CEF，在接口配置模式下，可以使用：

系列由器上，您不可以在某個(gè)接口上禁用dCEF模式。

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