Juniper M-系列路由器ASICs架构组件及包转发流程

1. PIC I/O ASIC – 线路接口卡/媒体特性ASIC

线路卡通过基于媒体特性的ASIC来实现,同时,Juniper M-系列路由器的线路卡ASIC可提供更高的端口密度,更好的性能,更低的功耗及增强的可靠性。

m-series-asics-architecture-01-pic-io-asic

步骤1:首先,一个包到达M40系统的输入接口。该端口的媒体特性ASIC提供所有媒体特性细节,包括从SONET帧,HDLC帧中移去有效载荷,校验和。

步骤2:接下来,一个串行的字节数据流从媒体特性阶段传送到I/O管理器ASIC

2. I/O Manager ASIC – I/O管理器ASIC

m-series-asics-architecture-02-io-manager-asic

步骤3:I/O管理器ASIC决定此帧是否为IPv4或MPLS,并识别第三层包的开始。I/O管理器同时也在包标志信息内设置一个可能被用于不同服务的标志。最后,I/O管理器将包分割成为64字节的块 (JCell),并将每个块传递给分布式缓冲器管理器ASIC

3. Buffer Manager ASICs – 分布式缓冲管理器ASIC

m-series-asics-architecture-03-buffer-manager-asics

步骤4:这些块的大小是为了有效的在共享内存中存储并从新获得而定义的,与53字节的ATM信元无关。分布式缓冲器管理器ASIC将这些块平均的以循环的方式分布到共享内存中去。

步骤5:在与将每个块分布到共享内存中去的同时,分布式缓冲器管理器ASIC从其收到的块中提取出路由查询关键字,并形成一个标志信息包。标志信息包是一个由Juniper定义的数据结构,其包含了对存储在共享内存中的包进行处理所需的全部信息。对于一个单点传送的IPv4包,分布式缓冲器管理器ASIC决定其输入端口,目标IP地址,源IP地址,协议值及源与目的地的TCP/UDP端口数。对于MPLS帧,分布式缓冲器管理器ASIC从输入端口提取路由查询关键字及MPLS标志值。在收集完这些信息之后,分布式缓冲器管理器将标志信息转发给Internet处理器ASIC,通过它对该包作出转发决定。

4. Internet Processor ASIC – Internet处理器ASIC

m-series-asics-architecture-04-internet-processor-asic

步骤6:Internet处理器ASIC进行路由查询。对于IPv4包,它将对目的报头在转发表中使用最长匹配查询。对于MPLS帧,Internet处理器将在MPLS转发表中提供精确匹配查询。通过查询,Internet处理器将含有转发决定的标志信息传送给分布式缓冲器管理器ASIC

步骤7:分布式缓冲器管理器将标志信息转发给输出端口的I/O管理器ASIC。对于IP多播帧,Internet处理器将标志信息转发给每个输出端口。

m-series-asics-architecture-05-packet-flow

步骤8:随后,在输出接口上的I/O管理器ASIC负责管理包排队。包本身并不进行排队,而是由标志信息代替包进行排队,真正的包则仍以块的形式存储在共享内存中。对于IP多播包的特殊情况,每个输出接口的I/O管理器将独立地对包标志信息进行排队。对于每个输出端口都有四个队列,每个队列都通过设置共享物理连接的一部分带宽。在输出接口上的I/O管理器可在决定一个包的排队时将一些因素,如IP优先权比特值,输入接口的使用率,目的地址等,按RED/WRED算法考虑进去。当包标志信息达到其队列的头部并准备好进行传输时,I/O管理器通过分布式缓冲器管理器产生一个请求,从共享内存中将该包的块读出。

步骤9:I/O管理器将这些块重组成包, 并将帧结构转发至输出接口的媒体特性ASIC

步骤10:最后,输出接口上的媒体特性ASIC通过提供一些必要的媒体特性操作,如POS编码和HDLC组帧,在SONET帧中放置比特位,定义SONET帧的有效载荷的开始,并在光纤上将比特位串行化。由此,包离开包转发引擎转向下一跳,沿着路径向目的地行进。

Advertisements

发表评论

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / 更改 )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / 更改 )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / 更改 )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / 更改 )

Connecting to %s