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cisco路由器通常才使用兩種類型的mtrie結構：

1、8-8-8-8：這種格式也被稱為256-way mtrie，因為4個八位組的IPv4地址被映射到4個8bit的結構中，例如上圖。這種格式用在大多數(shù)cisco路由器中。

2、16-8-8：這是一個3級的mtrie，它的根級有65536個表項。因此，一條前最的最大查找次數(shù)是3次，換句話說，第一次查找解析了前面的兩個八位組，接著最多在需要兩次查找就可以確定。這種格式只用于cisco 12000系列路由器。

FIB和鄰接表都被優(yōu)化提供進行轉發(fā)決定所需的信息，而沒有更多的其他信息，如果FIB表已滿，后續(xù)表項將和現(xiàn)有表項比較，并以犧牲不詳細表項的代價來保存更詳細的表項。

FIB表的好處：

1、可以被硬件ASIC調用

2、解決遞歸路由問題，直接找到下一跳

3、擴展性，應用于MPLS

FIB內容可通過show ip cef 命令來查看：

列舉出一下幾種FIB表項：

1、附接的(attached)：這種前綴被配置為可以通過借口直接到達，不需要由IP下一跳來創(chuàng)建林接管，這種前綴是指路由器本地接口所屬的網絡。

2、連接的(connected)：由IP address address mask 配置命令來配置的

3、收到(receive)：這種前綴是一個32位掩碼的主機地址。每個接口通常有3種這樣的地址：實際的接口地址、主機位全0的網絡地址和全1的廣播地址

4、遞歸的(recursive)：當前綴的輸出接口不能通過路由選擇協(xié)議或靜態(tài)配置指定時，它就被標記為遞歸的。

鄰接表是由ARP實現(xiàn)的，將第2層地址映射到相應的第3層地址上。路由器能從路由選擇更新中發(fā)現(xiàn)下一跳路由器，并相應的在臨街表中增加表項。這個處理讓路由器構建了第3層分組轉發(fā)所需的下一跳重寫信息。

僅有路由器上的CEF轉發(fā)機制才可以關閉基于CEF的轉發(fā)。CEF默認啟用，在路由器初始化時，會根據(jù)路由器中的路由選擇協(xié)議構建一張路由選擇表，構建完成后，CPU自動創(chuàng)建 FIB表和鄰接表。與基于流的流緩存轉發(fā)不同，CEF表是基于網絡拓撲。當一個分組進入交換機時，交換機的第3層轉發(fā)引擎ASIC根據(jù)目的網絡和最詳細的網絡掩碼進行最長匹配查找。

MSFC：多層交換功能卡

基于CEF的Catalyst交換機，支持下面兩種3層硬件交換方法：

1、集中式交換：在一個專用的ASIC上作出轉發(fā)決策，該ASIC是第3層交換機中所有接口的樞紐。所有需要路由或交換的數(shù)據(jù)包都必須經過總線或交換矩陣進入中央引擎。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矩陣/總線體系結構。用于catalyst 6500和catalyst4000系列

2、分布式交換：第3層交換機的接口或線路模塊獨立地做出轉發(fā)決策。采用分布式交換的交換機將CEF FIB和鄰接表的副本放在線路模塊或接口中，供其路由選擇和轉發(fā)數(shù)據(jù)幀。系統(tǒng)性能為所有轉發(fā)引擎之和。用于catalyst 3550 和catalyst帶DFC(分布轉發(fā)卡)的6500

基于CEF的多層交換：

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CEF的兩種負載均衡方式：

1、基于每個會話的負載均衡(per-session load sharing)

基于每個會話的負載均衡允許路由器使用多條路徑分發(fā)流量。對于一個給定的源—目的主機對，即使有多條路徑可用，路由器也會保證該會話的數(shù)據(jù)包走相同的路徑。不同的會話采用不同的路徑，使用負載均衡，基于每個會話的負載均衡再激活CEF的時候缺省的也被激活。由于基于每個會話的負載均衡依賴于流量的統(tǒng)計分發(fā)，因而在會話數(shù)增加的情況下更有效率。

基于每個會話的負載均衡能夠確保導向給定的源—目的對的數(shù)據(jù)包按序到達，因為導向相同主機對的所有數(shù)據(jù)包都被路由到相同的鏈路上。

2、 基于每個數(shù)據(jù)包的負載均衡

基于每個數(shù)據(jù)包的負載均衡使得路由器可以把連續(xù)的數(shù)據(jù)包發(fā)送到不同的路徑上，而不必關心個別的主機或用戶會話，使用輪轉的方法來確定每一個數(shù)據(jù)包選擇哪條路徑到達目的地。

當大量數(shù)據(jù)通過單個會話的多條并行鏈路時，基于每個數(shù)據(jù)包的負載均衡顯得更加有效。在這種情況下，基于每個會話的負載均衡將會過載其中一條鏈路，而其他鏈路幾乎沒有什么流量。

但基于每個數(shù)據(jù)包的負載均衡會導致針對某一個會話來說，數(shù)據(jù)包可能走不同的路徑，這會引起數(shù)據(jù)包的重新排序，對于某些數(shù)據(jù)流量類型來說是不合適的，必須對于IP語音流量來說。

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

no ip load-sharing per-destination

使用基于數(shù)據(jù)包的負載均衡，路由器可以在路徑上連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)包，而不用考慮具體的主機或用戶情況。這種負載均衡機制采用輪轉辦法來確定每個數(shù)據(jù)包采用哪條路徑到達目的地。基于數(shù)據(jù)包的負載均衡可以保證在多條鏈路上進行負載均衡。要啟用基于數(shù)據(jù)包的負載均衡功能，可以在接口配置模式下

ip load-sharing per-packet

為CEF配置網絡記賬功能

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

ip cef accounting per-prefix

啟用收集通過某個目的地被快速轉發(fā)的數(shù)據(jù)包的個數(shù)

ip cef accounting non-recursive

在全局配置模式中為CEF啟用網絡記賬功能后，相應的路由處理器會收集記賬信息。當用戶為dCEF啟用網絡記賬功能后，線路卡上會收集記帳信息。

查看網絡記帳信息

show ip cef

為CEF配置跨隧道的交換

CEF支持跨隧道的交換，例如GRE隧道。當你啟用CEF或者dCEF模式時，跨隧道的交換會被自動啟用，所以您無需再執(zhí)行任何附加操作來啟用跨隧道的交換。有時候，在某個接口配置了一項功能，而CEF或dCEF并不支持該功能,這時您就可能需要在這個特定的接口上禁止CEF或dCEF。例如，策略路由和CEF就不能一起使用。您可能想讓一個接口支持策略路由，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，而在那個打算配置策略路由的接口上禁用CEF。這樣，除了那一個接口外，在其他所有接口上都啟用了快速轉發(fā)。在某個接口上禁用CEF 或dCEF，可以在接口配置模式

no ip route-cache cef

爾后又想重新啟用CEF，在接口配置模式下，可以使用：

ip route-cache cef 在Cisco12000

系列路由器上，您不可以在某個接口上禁用dCEF模式。

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zhangcun