網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一文通，網(wǎng)絡(luò)工程師必看！

一 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備框架介紹

框式設(shè)備硬件模塊

主控板（MPU）

主控板提供了整個系統(tǒng)的控制平面和管理平面。

控制平面完成系統(tǒng)的協(xié)議處理、業(yè)務(wù)處理、路由運(yùn)算、轉(zhuǎn)發(fā)控制、業(yè)務(wù)調(diào)度、流量統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)安全等功能。

管理平面完成系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、日志和告警信息處理、系統(tǒng)加載、系統(tǒng)升級等功能。

交換網(wǎng)板（SFU）

交換網(wǎng)板提供整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)平面。接口板、主控板之間通過交換網(wǎng)板完成通信。

接口板（LPU）

接口板提供了不同類型（光口、電口），不同速率的接入接口，通過分布式數(shù)據(jù)平面對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

其中，交換網(wǎng)板、接口板上都有自己的管理芯片，與主控板共同組成整個設(shè)備的控制管理平面。

盒式設(shè)備

不同于框式設(shè)備，盒式設(shè)備的各個業(yè)務(wù)模塊并不是獨(dú)立的硬件模塊，而是集成在一個框內(nèi)。內(nèi)部也有功能相當(dāng)于主控板的主控模塊，相當(dāng)于交換網(wǎng)板的交換模塊，相當(dāng)于接口板的接入接口。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備邏輯構(gòu)架

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備從邏輯上可以分為三個平面：數(shù)據(jù)（轉(zhuǎn)發(fā)）平面、控制平面和監(jiān)控(管理)平面。

監(jiān)控平面

監(jiān)控平面的監(jiān)控對象是硬件。

監(jiān)控平面由主控板、接口板的監(jiān)控單元構(gòu)成，部分框式設(shè)備還會存在單獨(dú)的集中監(jiān)控板(CMU)。

監(jiān)控平面獨(dú)立完成系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)控，包括電壓檢測、系統(tǒng)上下電控制、溫度監(jiān)測與風(fēng)扇控制等，以保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，在出現(xiàn)單元故障的情況下及時隔離故障，保障系統(tǒng)其它部分的正常運(yùn)行。

二 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對報文的處理流程

以交換網(wǎng)板為中心，可將報文在設(shè)備的行程一分為二，前半程稱為“上行”，下半程稱為“下行”。

業(yè)務(wù)報文轉(zhuǎn)發(fā)處理流程

PFE（Packet Forwarding Engine）：包轉(zhuǎn)發(fā)引擎。在LPU里，其本質(zhì)也是一個交換芯片，完成本接口板端口之間的交換。

業(yè)務(wù)報文：服務(wù)、應(yīng)用在交互過程中涉及的報文。

切片：把報文送往交換網(wǎng)板之前，進(jìn)行切片處理，也就是把報文按一定粒度進(jìn)行切片，切成固定長度。

重組：將交換網(wǎng)板發(fā)送過來的已經(jīng)切片的報文進(jìn)行重新組合。

確定報文出口

當(dāng)報文從接口板進(jìn)入時，設(shè)備需要依據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)（IP路由表、MAC地址表等）確定報文的出接口（對于框式設(shè)備需要確定下行接口板）。

報文到達(dá)交換網(wǎng)板時已經(jīng)明確了出接口、下行接口板，因此表項(xiàng)查詢需要在上行接口板的處理過程中完成。

所有接口板上都要存儲轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，控制平面資源占用率高。

轉(zhuǎn)發(fā)信息

高端設(shè)備業(yè)務(wù)報文不經(jīng)過主控板CPU處理，由接口板提供轉(zhuǎn)發(fā)信息查詢。

接口板上存在的轉(zhuǎn)發(fā)信息并非存在于主控板上的轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)（IP路由表、MAC地址表…）。

主控板生成轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)之后，生成對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)信息下發(fā)在接口板。

以IP路由表為例，路由表生成之后，主控板根據(jù)路由表生成FIB表項(xiàng)（Forwarding Information Base）并下發(fā)到接口板，接口板根據(jù)FIB表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

硬件轉(zhuǎn)發(fā)

接口板執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)的部件為包轉(zhuǎn)發(fā)引擎PFE（Packet Forwarding Engine），通常為NP或者ASIC芯片，報文直接由接口板獨(dú)立完成轉(zhuǎn)發(fā)，無需主控板參與。

高端框式設(shè)備把轉(zhuǎn)發(fā)層面和控制層面分配在不同的組件，控制層面組件（主控板）負(fù)責(zé)運(yùn)行轉(zhuǎn)發(fā)相關(guān)協(xié)議、維護(hù)轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，轉(zhuǎn)發(fā)平面組件（接口板）依據(jù)控制層面下發(fā)的轉(zhuǎn)發(fā)信息能夠獨(dú)立完成轉(zhuǎn)發(fā)工作，互不影響，控制層面組件高負(fù)載時并不會影響轉(zhuǎn)發(fā)平面的正常工作，這種工作機(jī)制被稱為轉(zhuǎn)控分離。

相關(guān)命令：

查詢轉(zhuǎn)發(fā)表

[R1]displayfib

協(xié)議報文轉(zhuǎn)發(fā)處理流程

設(shè)備收到的協(xié)議報文，如路由協(xié)議：OSPF、IS-IS、BGP報文，ARP報文，STP報文，對設(shè)備的ICMP請求報文等，需要交由設(shè)備的控制平面處理，即上送主控板由主控板的CPU進(jìn)行處理。

設(shè)備自身發(fā)送協(xié)議報文處理流程

設(shè)備自身發(fā)送的協(xié)議報文，如路由協(xié)議報文: OSPF、IS-IS、BGP報文，ARP報文，STP報文，ICMP報文等，由主控板CPU構(gòu)造之后交由接口板對外發(fā)送。