锐捷REF快转技术白皮书.doc

锐捷REF快转技术白皮书前言路由器网络设备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，必须对传统路由器设计体系结构进行改进。REF介绍REF（Ruijie Express Forwarding,锐捷快速转发）技术是锐捷网络吸收业界最新技术，自主创新推出的一种全新的路由交换方案，它具有良好的报文交换性能，业务处理能力和极高的包转发速率。REF部件REF是一种高级的七层交换技术，它主要是为高性能、多业务的网交换设计的。为优化包转发的路由查找机制，业务处理能力，REF定义了三个主要部件：转发信息库（Forwarding Information base），邻接表（Adjacency Table）和流交换（Flow Switching）。转发信息库（FIB）是设备决定目标交换的查找表，FIB的条目与IP路由表条目之间有一一对应的关系，即FIB是IP路由表中包含的路由信息的一个镜像。由于FIB包含了所有必需的路由信息，因此就不用再维护路由高速缓存了。当网络拓扑或路由发生变化时，IP路由表被更新，FIB的内容随之发生变化。REF利用邻接表提供数据包的数据链路层重写所需的信息。FIB中的每一项都指向邻接表里的某个下一跳中继段。若相邻节点间能通过数据链路层实现相互转发，则这些节点被列入邻接表中。系统一旦发现邻接关系，就将其写到邻接表中，邻接序列随时都在生成，每次生成一个邻接条目，就会为那个邻接节点预先计算一个链路层头标信息，并把这个链路层头标信息存储在邻接表中，当决定路由时，它就指向下一网络段及相应的邻接条目。随后在对数据包进行REF交换时，用它来进行封装。流交换（Flow Switching）流交换基于普通五元组流进行扩展处理,以支撑目前的多业务整合,提高业务性能,目前主要整合通常的ACL,策略路由,NAT,防火墙,QOS等业务.借鉴”一次路由,多次交换”的经验,同时独创流老化和路由之间互动技术,减少路由变动对流的影响.在目前业务处理中”短连接”业务逐渐增多,使用极速流创建技术,避免出现新建连接的瓶颈.REF与快速交换比较与快速交换相似，REF也使用自己建立的数据结构（而不是路由表）来执行交换操作。快速交换通过生成并查找路由高速缓存交换数据包，该路收高速缓存的条目（包括目的地址，输出接口，地址头信息等）是在第一个数据包到来时，对整个路由表执行最长匹配查找算法获得下一跳地址，然后查找缓存获得第二层的地址信息，并写入路由高速缓存，之后的数据包则根据已经生成的高速缓存的条目直接重写头信息完成交换操作。REF通过和邻接表对数据包进行交换，但和邻接表是在数据包到来以前，由根据路由表生成更新，到达路由器的数据包也无须执行查找路由表过程，直接由和邻接表获得新的头信息进行交换，对于拥有大容量路由表的路由器来说，这种预先建立交换查找条目的方式能够有效地提高交换性能。对于以太等广播链路使用主动探测技术发现邻居，构建邻接相关信息。从而极大提高新建连接的速度，避免新建连接和短连接对网络性能和设备冲击影响。基于REF的负载平衡的实现当到达某一目的地址存在多条路径时，每条路径都有一个反映其代价的metric值，路由协议通过计算获得到达目的地址的具有最短metric值的路径，数据包通过该路径到达目的地址。负载平衡的目的则是要把流量分配到多条路径中，这样可优化资源的使用。REF特快交换支持两种类型的负载平衡按目的地址配置负载平衡和按源/目的地址配置的负载平衡。基本原理是：对于给定的一对（源/）目的地下，即使有多个路径可用，也可保证数据包采用同一路径；通往不同（源/）目的地址的数据流则倾向于采用不同的路径。通过采用按（源/）目的地址负载平衡的方法，可以保证对某个（源/）目的地址对的数据包以一定的次序到达。当启用REF时，按目的地址配置的负载平衡被默认启用。结束语REF是专门为高性能、高伸缩性的骨干网络设计的一种高速交换方式。从上述介绍我们不难看出，在大规模的动态网络中，REF能够提供前所未有的交换的一致性和稳定性。它能够有效弥补快速交换的高速缓存条目频繁失效的缺陷，