輸入端口對線路上收到的分組的處理
發(fā)布時(shí)間:2014/9/3 19:21:10 訪問次數(shù):640
在圖4-42中,路由器的輸入和輸出端口里面都各有三個(gè)方框,用方框中的1,2和3分別代表物理層、 I28251-001數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的處理模塊。物理層進(jìn)行比特的接收。數(shù)據(jù)鏈路層則按照鏈路層協(xié)議接收傳送分組的幀。在把幀的首部和尾部剝?nèi)ズ螅纸M就被送入網(wǎng)絡(luò)層的處理模塊。若接收到的分組是路由器之間交換路由信息的分組(如RIP或OSPF分組等),則把這種分組送交路由器的路由選擇部分中的路由選擇處理機(jī)。若接收到的是數(shù)據(jù)分組,則按照分組首部中的目的地址查找轉(zhuǎn)發(fā)表,根據(jù)得出的結(jié)果,分組就經(jīng)過交換結(jié)構(gòu)到達(dá)合適的輸出端口。一個(gè)路由器的輸入端口和輸出端口就做在路由器的線路接口卡上。
輸入端口中的查找和轉(zhuǎn)發(fā)功能在路由器的交換功能中是最重要的。為了使交換功能分散化,往往把復(fù)制的轉(zhuǎn)發(fā)表放在每一個(gè)榆入端口中(如圖4-42中的虛線箭頭所示)。路由選擇處理機(jī)負(fù)責(zé)對各轉(zhuǎn)發(fā)表的副本進(jìn)行更新。這些副本常稱為“影子副本”(shadow copy)。分散化交換可以避免在路由器中的某一點(diǎn)上出現(xiàn)瓶頸。
以上介紹的查找轉(zhuǎn)發(fā)表和轉(zhuǎn)發(fā)分組的概念雖然并不復(fù)雜,但在具體的實(shí)現(xiàn)中還是會遇到不少困難。問題就在于路由器必須以很高的速率轉(zhuǎn)發(fā)分組。最理想的情況是輸入端口的處理速率能夠跟上線路把分組傳送到路由器的速率。這種速率稱為線速(line speed或wirespeed)?梢源致缘毓浪阋幌。設(shè)線路是OC-48鏈路,即2.5 Gb/s。若分組長度為256字節(jié),那么線速就應(yīng)當(dāng)達(dá)到每秒能夠處理100萬以上的分組,F(xiàn)在常用Mpps(百萬分組每秒)為單位來說明一個(gè)路由器對收到的分組的處理速率有多高。在路由器的設(shè)計(jì)中,怎樣提高查找轉(zhuǎn)發(fā)表的速率是一個(gè)十分重要的研究課題。
當(dāng)一個(gè)分組正在查找轉(zhuǎn)發(fā)表時(shí),后面又緊跟著從這個(gè)輸入端口收到另一個(gè)分組。這個(gè)后到的分組就必須在隊(duì)列中排隊(duì)等待,因而產(chǎn)生了一定的時(shí)延。圖4-43給出了在輸入端口的隊(duì)列中排隊(duì)的分組的示意圖。
在圖4-42中,路由器的輸入和輸出端口里面都各有三個(gè)方框,用方框中的1,2和3分別代表物理層、 I28251-001數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的處理模塊。物理層進(jìn)行比特的接收。數(shù)據(jù)鏈路層則按照鏈路層協(xié)議接收傳送分組的幀。在把幀的首部和尾部剝?nèi)ズ,分組就被送入網(wǎng)絡(luò)層的處理模塊。若接收到的分組是路由器之間交換路由信息的分組(如RIP或OSPF分組等),則把這種分組送交路由器的路由選擇部分中的路由選擇處理機(jī)。若接收到的是數(shù)據(jù)分組,則按照分組首部中的目的地址查找轉(zhuǎn)發(fā)表,根據(jù)得出的結(jié)果,分組就經(jīng)過交換結(jié)構(gòu)到達(dá)合適的輸出端口。一個(gè)路由器的輸入端口和輸出端口就做在路由器的線路接口卡上。
輸入端口中的查找和轉(zhuǎn)發(fā)功能在路由器的交換功能中是最重要的。為了使交換功能分散化,往往把復(fù)制的轉(zhuǎn)發(fā)表放在每一個(gè)榆入端口中(如圖4-42中的虛線箭頭所示)。路由選擇處理機(jī)負(fù)責(zé)對各轉(zhuǎn)發(fā)表的副本進(jìn)行更新。這些副本常稱為“影子副本”(shadow copy)。分散化交換可以避免在路由器中的某一點(diǎn)上出現(xiàn)瓶頸。
以上介紹的查找轉(zhuǎn)發(fā)表和轉(zhuǎn)發(fā)分組的概念雖然并不復(fù)雜,但在具體的實(shí)現(xiàn)中還是會遇到不少困難。問題就在于路由器必須以很高的速率轉(zhuǎn)發(fā)分組。最理想的情況是輸入端口的處理速率能夠跟上線路把分組傳送到路由器的速率。這種速率稱為線速(line speed或wirespeed)?梢源致缘毓浪阋幌。設(shè)線路是OC-48鏈路,即2.5 Gb/s。若分組長度為256字節(jié),那么線速就應(yīng)當(dāng)達(dá)到每秒能夠處理100萬以上的分組,F(xiàn)在常用Mpps(百萬分組每秒)為單位來說明一個(gè)路由器對收到的分組的處理速率有多高。在路由器的設(shè)計(jì)中,怎樣提高查找轉(zhuǎn)發(fā)表的速率是一個(gè)十分重要的研究課題。
當(dāng)一個(gè)分組正在查找轉(zhuǎn)發(fā)表時(shí),后面又緊跟著從這個(gè)輸入端口收到另一個(gè)分組。這個(gè)后到的分組就必須在隊(duì)列中排隊(duì)等待,因而產(chǎn)生了一定的時(shí)延。圖4-43給出了在輸入端口的隊(duì)列中排隊(duì)的分組的示意圖。
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