传统路由器的基本作用是路由计算和包转发，通常基于共享存储器体系结构，采用集中式CPU控制共享总线，连接到多个接口卡上，接口卡包含简单的队列等结构，与CPU通信，通过共享总线实现数据包转发。随着Internet的快速发展和大量新的服务需求的不断出现，对网络的路由和交换性能提出了更高的要求，要同时提高包转发速率和系统的性能，必须对传统路由器与交换设备的设计体系结构进行改进，并加入一些新的设计方案以完善系统性能。
一、改进的性能，速换是小于快速切换路由缓存CPU密集型。更多的CPU处理能力，可专用于第3层服务，如服务质量和加密。可扩展性，速换在每个线卡提供了充分的交换容量时，分布式速换模式是积极的。弹性的速换提供了前所未有的水平在大型动态网络的一致性和稳定性的开关。虽然您可以使用速换在任何一个网络的一部分，它是专为高性能，高弹性的第3层IP骨干交换。
二、在一个典型的高容量的互联网服务供应商的环境，在支持的网络链接到路由器或其他接驳设备的核心汇聚设备，速换在这些平台在网络核心提供所需的性能和可扩展性，以应对持续增长和不断增加的网络流量。速换是一种分布式的交换机制，与安装在路由器的接口卡和带宽的线性扩展。
三、速换有两个组件一个叫做FIB另一个叫做邻接表，这两个表包括了所有的转发信息，而这些转发信息是根据路由表和ARP来构造的。其中FIB表可以看作是RIB(Router Information Base)的镜像，它们是一一对应的，这也就是说相较于快速转发速换不需要去维护高速缓存，当路由表变化的时候FIB表也会发生变化。邻接表的作用是建 立二层信息表，当一个邻居被发现（从ARP表中）并且获知其二层信息之后，邻接表就把这个信息写入表中并且与第三层的FIB表提前进行关联。
四、为了更快速的找到目的地址可达性信息，它依旧采用了Optimum Switching的mtree方式，唯一有区别的是速换构建的mtree节点中并没有包含外出接口MAC地址这些信息，而是变成了一个指针，指向一个单独建立的表。速换采用一个4级每级256条通道结构的转发表来指明转发条目的位置，转发表有next hop等信息，涵盖了整个IPv4的地址范围，并有指针指向另一个邻接表。转发条目都存储在一个单独的邻接表上。
五、如果以上步骤完成之后，那么当一个数据包入站之后在进行目的地址的查询之后便可以顺利的进行转发，大大节省了CPU的资源，并且可以完全抛弃进程交换，速换简化了查询的步骤，提高了单位时间的工作效率。而且从整体上来看，路由信息和转发信息是分离的，数据包的转发只根据转发信息而不用参照路由信息，可以充分利用专用硬件的功能来达到线速转发，速换相较于前两种交换方式的改进主要在于对路由信息的独立化。
六、在路由器初始化时，会根据路由器软件配置中的信息构建一张路由选择表(如静态路由、直连路由，以及通过路由选择协议交换动态学习到的路由)。在构建了路由选择表之后，CPU自动创建FIB和邻接表。FIB 和邻近表显示了按照最佳转发方式进行的出现在路由选择表中的数据。
七、与基于通信流的流缓存不同，速换表是基于网络拓扑。当一个分组进入交换机时，交换机的第3层转发引擎ASIC根据目的网络和最详细的网络掩码澎于最长匹配查找。并且不涉及除路由选择表和预先建立的FIB 表之外的任何软件。此外，一旦路由选择表中发生了变化，所有的速换 表会立即更新。这使得这个方法是高效的，缓存不会由于路由翻动而无效。速换 更加适应网络拓扑的变化。
速换的讲解到此为止了，它不仅仅是因为其改进了查找的方式，而是因为它还有很多其他的特征，比如在负载均衡方面它相 较于其他的交换方式也有很大的进步，更多这方面的内容，兴趣的网友可以看下本站Fast路由器设置。
一、改进的性能，速换是小于快速切换路由缓存CPU密集型。更多的CPU处理能力，可专用于第3层服务，如服务质量和加密。可扩展性，速换在每个线卡提供了充分的交换容量时，分布式速换模式是积极的。弹性的速换提供了前所未有的水平在大型动态网络的一致性和稳定性的开关。虽然您可以使用速换在任何一个网络的一部分，它是专为高性能，高弹性的第3层IP骨干交换。
二、在一个典型的高容量的互联网服务供应商的环境，在支持的网络链接到路由器或其他接驳设备的核心汇聚设备，速换在这些平台在网络核心提供所需的性能和可扩展性，以应对持续增长和不断增加的网络流量。速换是一种分布式的交换机制，与安装在路由器的接口卡和带宽的线性扩展。
三、速换有两个组件一个叫做FIB另一个叫做邻接表，这两个表包括了所有的转发信息，而这些转发信息是根据路由表和ARP来构造的。其中FIB表可以看作是RIB(Router Information Base)的镜像，它们是一一对应的，这也就是说相较于快速转发速换不需要去维护高速缓存，当路由表变化的时候FIB表也会发生变化。邻接表的作用是建 立二层信息表，当一个邻居被发现（从ARP表中）并且获知其二层信息之后，邻接表就把这个信息写入表中并且与第三层的FIB表提前进行关联。
四、为了更快速的找到目的地址可达性信息，它依旧采用了Optimum Switching的mtree方式，唯一有区别的是速换构建的mtree节点中并没有包含外出接口MAC地址这些信息，而是变成了一个指针，指向一个单独建立的表。速换采用一个4级每级256条通道结构的转发表来指明转发条目的位置，转发表有next hop等信息，涵盖了整个IPv4的地址范围，并有指针指向另一个邻接表。转发条目都存储在一个单独的邻接表上。
五、如果以上步骤完成之后，那么当一个数据包入站之后在进行目的地址的查询之后便可以顺利的进行转发，大大节省了CPU的资源，并且可以完全抛弃进程交换，速换简化了查询的步骤，提高了单位时间的工作效率。而且从整体上来看，路由信息和转发信息是分离的，数据包的转发只根据转发信息而不用参照路由信息，可以充分利用专用硬件的功能来达到线速转发，速换相较于前两种交换方式的改进主要在于对路由信息的独立化。
六、在路由器初始化时，会根据路由器软件配置中的信息构建一张路由选择表(如静态路由、直连路由，以及通过路由选择协议交换动态学习到的路由)。在构建了路由选择表之后，CPU自动创建FIB和邻接表。FIB 和邻近表显示了按照最佳转发方式进行的出现在路由选择表中的数据。
七、与基于通信流的流缓存不同，速换表是基于网络拓扑。当一个分组进入交换机时，交换机的第3层转发引擎ASIC根据目的网络和最详细的网络掩码澎于最长匹配查找。并且不涉及除路由选择表和预先建立的FIB 表之外的任何软件。此外，一旦路由选择表中发生了变化，所有的速换 表会立即更新。这使得这个方法是高效的，缓存不会由于路由翻动而无效。速换 更加适应网络拓扑的变化。
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文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-453544.html
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