Architecture des routeurs de la gamme Cisco 7200

Introduction

Ce document fournit un aperçu de l’architecture matérielle et logicielle des routeurs de la gamme Cisco 720x.

Conditions préalables

Conditions requises

Aucune spécification déterminée n'est requise pour ce document.

Components Used

Ce document n'est pas limité à des versions logicielles spécifiques et est basé sur les routeurs de la gamme Cisco 7200.

The information in this document was created from the devices in a specific lab environment. All of the devices used in this document started with a cleared (default) configuration. If your network is live, make sure that you understand the potential impact of any command.

Conventions

Pour plus d'informations sur les conventions des documents, référez-vous aux Conventions utilisées pour les conseils techniques de Cisco.

Architecture matérielle

Présentation du châssis

Le châssis de routeur de la gamme 7200 comprend les routeurs Cisco 7202 à 2 logements, Cisco 7204 et Cisco 7204VXR à 4 logements et Cisco 7206 et Cisco 7206VXR à 6 logements :

• 7202: Un châssis à deux logements prenant uniquement en charge ces NPE (Network Processing Engine) :

  • NPE-100

  • NPE-150

  • NPE-200

• 7204: Un châssis à 4 logements avec le fond de panier central hérité.

• 7206: Un châssis à 6 logements avec le fond de panier central hérité.

• 7204VXR : Un châssis à 4 logements avec fond de panier central VXR.

• 7206VXR : Un châssis à 6 logements avec fond de panier central VXR.

L'architecture matérielle de la gamme 7200 varie d'un modèle à l'autre et dépend de la combinaison du châssis et du NPE, mais elle peut généralement être séparée en deux conceptions principales. Le présent document porte sur les deux principaux concepts suivants :

• Routeurs avec le fond de panier central d'origine et un NPE précoce (NPE-100, NPE-150, NPE-200).

• Routeurs avec fond de panier central VXR et un NPE ultérieur (NPE-175, NPE-225, NPE-300, NPE-400, NPE-G1, etc.)

Le châssis VXR fournit un fond de panier central de 1 Gbit/s lorsqu'il est utilisé avec les NPE-300, NPE-400 ou NPE-G1. En outre, le fond de panier central VXR comprend un MIX (Multiservice Interchange). Le MIX prend en charge la commutation des intervalles DS0 via des interconnexions MIX sur le fond de panier central vers chaque emplacement de carte de port. Le fond de panier central et le MIX prennent également en charge la distribution de la synchronisation entre les interfaces multicanaux fractionnés pour prendre en charge la voix et d'autres applications à débit constant. Le fond de panier central VXR fournit deux flux TDM (Time Division Multiplexing) de 8,192 Mbits/s en duplex intégral entre chaque emplacement de carte de port et le MIX, qui a la capacité de commuter des DS0 sur tous les flux de 12 8,192 Mbits/s. Chaque flux peut prendre en charge jusqu’à 128 canaux DS0.

Les routeurs Cisco 7200 VXR prennent également en charge le moteur de services réseau NSE-1, qui se compose de deux cartes modulaires : la carte moteur du processeur et la carte contrôleur réseau. La carte processeur est basée sur l'architecture NPE-300. La carte contrôleur réseau héberge le processeur PXF (Parallel eXpress Forwarding), qui fonctionne avec le processeur de routage pour accélérer la commutation de paquets et accélérer le traitement des fonctionnalités de couche 3 IP.

Moteurs de traitement réseau - Network Services Engine

Le NPE contient la mémoire principale, le processeur, la mémoire PCI (Peripheral Component Interconnect) (SRAM (mémoire statique à accès aléatoire - SRAM), sauf sur le NPE-100 qui utilise la mémoire vive dynamique (DRAM)) et les circuits de contrôle des bus PCI. Les moteurs de traitement réseau sont constitués des composants suivants :

• Un microprocesseur RISC. Le tableau 1 répertorie les microprocesseurs et leur vitesse d'horloge interne pour différents NPE.

  Tableau 1 - Microprocesseurs RISC pour divers NPE

  Moteur de traitement de réseau	Microprocesseur	Vitesse d'horloge interne
  NPE-100 et NPE-150	R4700	150 MHz
  NPE-175	RM5270	200 MHz
  NPE-200	R5000	200 MHz
  NPE-225	RM5271	262 MHz
  NPE-300	RM7000	262 MHz
  NPE-400	RM7000	350 MHz
  NPE-G1	BCM1250	700 MHz
  NSE-1	RM7000	262 MHz

• Contrôleur système

  • Les NPE-100, NPE-150 et NPE-200 disposent d'un contrôleur système qui utilise l'accès direct à la mémoire (DMA) pour transférer des données entre la DRAM et la SRAM de paquets sur le moteur de traitement du réseau.

  • Les NPE-175 et NPE-225 disposent d'un contrôleur système qui fournit l'accès du processeur aux deux bus PCI du fond de panier central et du contrôleur d'entrée/sortie unique (E/S). Le contrôleur système permet également aux cartes de ports de l'un des deux bus PCI de fond de panier central d'accéder à la mémoire SDRAM.

  • Le NPE-300 dispose de deux contrôleurs système qui fournissent un accès processeur aux deux bus PCI de fond de panier central et contrôleur d'E/S unique. Le contrôleur système permet également aux cartes de ports de l'un des deux bus PCI de fond de panier central d'accéder à la SDRAM.

  • Le NPE-400 dispose d'un contrôleur système qui fournit un accès système.

  • Le NPE-G1 BCM1250 gère et exécute également les fonctions de gestion système des routeurs Cisco 7200 VXR, ainsi que les fonctions de mémoire système et de surveillance de l'environnement.

  • Le NSE-1 dispose d'un contrôleur système qui fournit un accès processeur au fond de panier central et aux bus PCI à contrôleur d'E/S unique. Le contrôleur système permet également aux cartes de ports de l'un des deux bus PCI de fond de panier central d'accéder à la SDRAM.

• Modules de mémoire pouvant être mis à niveau

  • Les NPE-100, NPE-150 et NPE-200 utilisent la DRAM pour stocker les tables de routage, les applications de comptabilité réseau, les paquets d'informations en préparation de la commutation de processus et la mise en mémoire tampon des paquets pour le débordement de la mémoire vive non volatile (sauf dans le NPE-100, qui ne contient pas de mémoire vive non volatile de paquets). La configuration standard est de 32 Mo, avec jusqu'à 128 Mo disponibles via des mises à niveau de module de mémoire SIMM (Single In-Line Memory Module).

  • Les NPE-175 et NPE-225 utilisent la mémoire SDRAM pour fournir du code, des données et du stockage de paquets.

  • Le NPE-300 utilise la mémoire SDRAM pour stocker tous les paquets reçus ou envoyés à partir des interfaces réseau. La SDRAM stocke également les tables de routage et les applications de comptabilité réseau. Deux baies de mémoire SDRAM indépendantes du système permettent un accès simultané par cartes de ports et par processeur. Le NPE-300 a une réserve de configuration fixe avec le premier dimm de 32 Mo. Voir le tableau 3-2 à la section Aperçu des NPE-300 et NPE-400 pour plus d'informations.

  • Le NPE-400 utilise la mémoire SDRAM pour stocker tous les paquets reçus ou envoyés à partir des interfaces réseau. La baie de mémoire SDRAM du système permet un accès simultané par cartes de ports et par processeur.

  • Le NSE-1 utilise la SDRAM pour fournir du code, des données et du stockage de paquets.

  • Le NPE-G1 utilise la mémoire SDRAM pour stocker tous les paquets reçus ou envoyés à partir des interfaces réseau. La SDRAM stocke également les tables de routage et les applications de comptabilité réseau. Deux baies de mémoire SDRAM indépendantes du système permettent un accès simultané par cartes de ports et par processeur.

• Paquet SRAM pour stocker les paquets d’informations en préparation de la commutation rapide

  • Le NPE-150 dispose de 1 Mo de SRAM et le NPE-200 de 4 Mo de SRAM. Aucun autre moteur de traitement de réseau ou de services réseau ne possède de mémoire SRAM.

• Mémoire cache

  • Les NPE-100, NPE-150 et NPE-200 disposent d'un cache unifié qui fonctionne comme cache secondaire pour le microprocesseur (le cache principal se trouve dans le microprocesseur).

  • Les NPE-175 et NPE-225 ont deux niveaux de cache : un cache principal interne au processeur et un cache externe secondaire de 2 Mo qui fournit un stockage haut débit supplémentaire pour les données et les instructions.

  • Le NPE-300 comporte trois niveaux de cache : un cache principal et un cache secondaire interne au microprocesseur, et un cache externe tertiaire de 2 Mo qui fournit un stockage haut débit supplémentaire pour les données et les instructions.

  • Le NPE-400 comporte trois niveaux de cache : un cache principal et un cache secondaire interne au microprocesseur, et un cache externe tertiaire de 4 Mo qui fournit un stockage haut débit supplémentaire pour les données et les instructions.

  • Le NSE-1 comporte trois niveaux de cache : un cache unifié principal et secondaire interne au microprocesseur et un cache externe tertiaire de 2 Mo.

  • Le NPE-G1 comporte deux niveaux de cache : un cache principal et un cache secondaire interne au microprocesseur. Le cache unifié secondaire est utilisé pour les données et les instructions.

• Deux capteurs environnementaux pour surveiller l'air de refroidissement lorsqu'il quitte le châssis.

• Mémoire ROM de démarrage pour stocker suffisamment de code pour démarrer le logiciel Cisco IOS® ; les NPE-175, NPE-200, NPE-225, NPE-300, NPE-400, NPE-G1 et NSE-1 ont une mémoire ROM de démarrage.

Le moteur de services réseau (NSE-1) fournit un débit OC3 à débit filaire tout en exécutant simultanément des services de périphérie WAN à haut débit. La conception sous-jacente tire parti de la technologie NPE-300, optimisée par un moteur de microcode à forte intensité de processus appelé moteur PXF (Parallel Express Forwarding). Cette architecture à double traitement unique offre une augmentation considérable des performances pour les services réseau intelligents et gourmands en processus. Le processeur de routage/commutateur décharge des services complexes de couches 4 à 7 à haute précision sur le processeur PXF et assure la performance de la vitesse du câble.

Pour plus d'informations, reportez-vous à la section :

• Installation et configuration de NPE et NSE

• Bulletins produits et annonces EoS

Carte E/S

Le contrôleur d'E/S partage les fonctions de mémoire système et de surveillance de l'environnement du routeur Cisco 7200 avec le moteur de traitement du réseau. Il contient les composants suivants :

• Un ou deux ports Ethernet/Fast Ethernet à détection automatique ou 1 port Gigabit Ethernet et 1 port Ethernet, selon le type de contrôleur d'E/S.

• Deux canaux pour la console locale et les ports auxiliaires.

• Mémoire Flash pour stocker l'image d'aide au démarrage ainsi que d'autres données (telles que les fichiers crashinfo).

• Deux emplacements de carte PC pour disques Flash ou cartes mémoire Flash, qui contiennent l'image logicielle Cisco IOS par défaut.

• Boot ROM pour stocker suffisamment de code pour démarrer le logiciel Cisco IOS (le C7200-I/O-2FE/E ne comporte pas de composant ROM de démarrage).

• Deux capteurs environnementaux pour surveiller l'air de refroidissement lorsqu'il entre dans le châssis Cisco 7200 et en sort.

• Mémoire vive non volatile (NVRAM) pour stocker les journaux de configuration du système et de surveillance de l'environnement.

Description des contrôleurs d'E/S

Tableau 2 - Contrôleurs d'E/S et leurs descriptions

Référence produit	Description
C7200-I/O-GE+E	Un port Gigabit Ethernet et un port Ethernet ; équipé d'une prise GBIC pour un fonctionnement de 1 000 mégabits par seconde (Mbits/s) et d'une prise RJ-45 pour un fonctionnement de 10 Mbits/s
C7200-I/O-2FE/E	Deux ports Ethernet/Fast Ethernet à détection automatique ; équipé de deux prises RJ-45 pour un fonctionnement 10/100 Mbits/s.
C7200-I/O-FE1	Un port Fast Ethernet ; équipé d'une prise MII et d'une prise RJ-45 pour une utilisation à 100 Mbits/s en mode bidirectionnel simultané ou semi-duplex. Un seul récipient peut être configuré pour être utilisé à la fois.
C7200-E/S	Ne possède pas de port Fast Ethernet.
C7200-I/O-FE-MII2	Un port Fast Ethernet ; équipé d'un seul récipient MII.

¹ Le numéro de produit C7200-I/O-FE ne spécifie pas MII car un MII et un récipient RJ-45 sont inclus.

² Le contrôleur d'E/S portant le numéro de produit C7200-I/O-FE-MII ne comporte qu'un seul connecteur Fast Ethernet MII. Bien que toujours pris en charge par Cisco Systems, ce contrôleur d'E/S avec un seul réceptacle MII n'est pas disponible à la commande depuis mai 1998.

Vous pouvez également identifier votre modèle de contrôleur d'E/S à partir d'un terminal. Pour ce faire, utilisez la commande show diag slot 0.

Le NPE-G1 est le premier moteur de traitement réseau des routeurs Cisco 7200 VXR à fournir les fonctionnalités d'un moteur de traitement réseau et d'un contrôleur d'E/S. Bien que sa conception offre des fonctionnalités de contrôleur d'E/S, elle peut également fonctionner avec n'importe quel contrôleur d'E/S pris en charge par le Cisco 7200 VXR. Lorsque vous installez un contrôleur d'E/S dans un châssis équipé du NPE-G1, la console et les ports auxiliaires du contrôleur d'E/S sont activés. En outre, les ports de console et les ports auxiliaires à bord du NPE-G1 sont automatiquement désactivés. Cependant, vous pouvez toujours utiliser les logements de disque Flash et les ports Ethernet sur le contrôleur NPE-G1 et d'E/S lorsque les deux cartes sont installées.

Remarque : les contrôleurs d'E/S ne sont pas remplaçables à chaud. Avant d'insérer le contrôleur d'E/S, éteignez l'alimentation.

Pour plus d'informations, reportez-vous à la section :

• Instructions de remplacement du contrôleur d'entrée/sortie

• Contrôleur d'entrée/sortie pour fond de panier central hérité

• Contrôleur d'entrée/sortie pour fond de panier central VXR

Cartes de ports (PA)

Il s’agit de contrôleurs d’interface modulaires qui contiennent des circuits pour transmettre et recevoir des paquets sur le support physique. Il s'agit des mêmes cartes de ports utilisées sur le processeur VIP (Versatile Interface Processor) avec le routeur de la gamme Cisco 7500. Les deux plates-formes prennent en charge la plupart des cartes de ports, mais il existe quelques exceptions. Certaines cartes de ports qui nécessitent le commutateur TDM (Time Division Multiplexing) sont prises en charge uniquement sur le fond de panier central VXR.

Les cartes de ports installées sur les routeurs Cisco 7200 prennent en charge l'insertion et la suppression en ligne (OIR). Ils sont remplaçables à chaud.

Les routeurs de la gamme Cisco 7200 ont une capacité de transport de données, appelée bande passante, qui affecte la distribution de la carte de ports dans le châssis, ainsi que le nombre et les types de cartes de ports que vous pouvez installer. Les cartes de ports doivent être réparties de manière égale par bande passante entre le bus PCI mb1 (logements PA 0, 1, 3 et 5) et le bus PCI mb2 (logements PA 2, 4, 6).

Les routeurs Cisco 7200 ou Cisco 7200 VXR équipés d'un moteur de traitement réseau (NPE) NPE-100, NPE-150, NPE-175, NPE-200 ou NPE-225 utilisent une désignation de bande passante élevée, moyenne ou faible pour déterminer la distribution et la configuration des cartes de ports.

Les routeurs Cisco 7200 VXR avec NPE-300, NPE-400 ou NSE-1 utilisent des points de bande passante pour déterminer la distribution et la configuration des cartes de ports au lieu de désignations de bande passante élevée, moyenne ou faible. Les points de bande passante sont une valeur attribuée liée à la bande passante ; cependant, la valeur est ajustée en fonction de l'efficacité du matériel à utiliser le bus PCI.

Remarque : Vous pouvez utiliser un routeur de la gamme Cisco 7200 avec une configuration de carte de port qui dépasse les consignes. Cependant, pour éviter les irrégularités pendant l'utilisation du routeur, nous vous recommandons fortement de limiter les types de carte de ports installés dans le routeur, conformément aux directives répertoriées dans les liens ci-dessous. En outre, la configuration de votre adaptateur de port doit respecter ces directives avant que le centre d'assistance technique Cisco ne puisse résoudre les problèmes qui se produisent sur votre routeur de la gamme Cisco 7200. Les cartes de ports sont remplaçables à chaud.

Pour plus d'informations, cliquez ici :

• Causes des messages d'erreur %PLATFORM-3-PACONFIG and %C7200-3-PACONFIG

• Consignes de configuration matérielle des cartes de ports de la gamme Cisco 7200

Remarque : La version du nouveau routeur Cisco 7200 VXR nécessite certaines mises à jour de carte de ports pour assurer la compatibilité ascendante. Cette exigence est due au nouveau fond de panier central PCI (Peripheral Component Interconnect) plus rapide du routeur Cisco 7200 VXR. Seules les cartes de ports utilisées dans les routeurs Cisco 7200 VXR nécessitent cette mise à jour. Étant donné que toutes les cartes de ports ne peuvent pas être mises à niveau, certaines cartes de ports ne sont pas prises en charge par les routeurs Cisco 7200 VXR. Pour plus de détails, voir Avis de champ : Compatibilité des cartes de ports pour les routeurs Cisco 7200 VXR.

Schéma

Détails mémoire

Le routeur de la gamme 7200 utilise la mémoire DRAM, SDRAM et SRAM sur le NPE dans différentes combinaisons basées sur le modèle. La mémoire disponible est divisée en trois pools de mémoire : le pool de processeurs, le pool d'E/S et le pool PCI (I/O-2 sur NPE-300).

Voici quelques exemples de sortie show memory qui utilisent un processeur Cisco 7206 (NPE150) (révision B) avec 43008K/6144K octets de mémoire :

legacy_7206#show memory 
               Head   Total(b)    Used(b)    Free(b)  Lowest(b) Largest(b) 
Processor  61A08FE0   16740384   10070412    6669972    6502744    6596068 
      I/O   2A00000    6291456    1482392    4809064    4517540    4809020 
      PCI  4B000000    1048576     648440     400136     400136     400092 

cisco 7206VXR (NPE300) processor (revision B) with 122880K/40960K bytes of memory 

7206VXR#show memory 
                Head    Total(b)     Used(b)     Free(b)   Lowest(b)  Largest(b) 
Processor   6192B280    99437952    27769836    71668116    70358432    70358428 
      I/O   20000000    33554440     4626776    28927664    28927664    28927612 
    I/O-2    7800000     8388616     2140184     6248432     6248432     6248380 

• Mémoire processeur : Ce pool est utilisé pour stocker le code du logiciel Cisco IOS, les tables de routage et les tampons système. Il est alloué à partir de la DRAM sur les NPE-100, NPE-150 et NPE-200 ; la région SDRAM des NPE-175 et NPE-225 ; et SDRAM bank 1 sur le NPE-300.

• Mémoire E/S : Ce pool est utilisé pour les pools de particules. Les pools privés d'interface et le pool de particules public sont tous deux alloués à partir de cette mémoire. La taille de cette mémoire dépend du type de NPE. Les NPE-150 et NPE-200 ont tous deux une quantité fixe de mémoire SRAM utilisée pour une forme de mémoire d'entrée/sortie (E/S) : 1 Mo pour le NPE-150 et 4 Mo pour le NPE-200. Le NPE-300 utilise sa banque de mémoire SDRAM 0, qui est fixée à 32 Mo.

• Mémoire PCI : Ce petit pool est principalement utilisé pour les anneaux de réception et de transmission d’interface. Il est parfois utilisé pour allouer des pools de particules d'interface privée pour les interfaces à haut débit. Sur les systèmes NPE-175, NPE-225 et NPE-300, ce pool est créé en SDRAM. Sur les NPE-150 et NPE-200, il est entièrement créé sur SRAM.

Pour obtenir des informations détaillées sur l'emplacement et les spécifications de la table de mémoire, reportez-vous à la section Emplacement et spécifications de la mémoire. À partir de ce lien, vous pouvez également trouver quelques directives et restrictions relatives à la mémoire classées par NPE/NSE.

Un autre lien utile est les instructions de remplacement de la mémoire pour le NPE ou NSE et le contrôleur d'E/S.

Séquence de démarrage

Pendant le processus de démarrage, observez les DEL système. Les DEL de la plupart des cartes de ports s'allument et s'éteignent dans un ordre irrégulier. Certains peuvent continuer, partir et repartir pendant un court moment. Sur le contrôleur d'E/S, le voyant d'alimentation d'E/S OK s'allume immédiatement.

Observez le processus d'initialisation. Une fois le démarrage du système terminé (quelques secondes), le moteur de traitement réseau ou le moteur de services réseau commence à initialiser les cartes de ports et le contrôleur d'E/S. Au cours de cette initialisation, les DEL de chaque carte de port se comportent différemment (la plupart clignotent ou s'éteignent).

Le voyant activé de chaque carte de port s'allume lorsque l'initialisation est terminée et l'écran de la console affiche un script et une bannière système similaires à celui-ci :

Cisco Internetwork Operating System Software
IOS (tm) 7200 Software (C7200-IK8S-M), Version 12.2(10b), 
RELEASE SOFTWARE (fc1)
Copyright (c) 1986-2002 by cisco Systems, Inc.
Compiled Fri 12-Jul-02 07:47 by xxxxx
Image text-base: 0x60008940, data-base: 0x613D4000

Lorsque vous démarrez le routeur pour la première fois, le système entre automatiquement dans l'utilitaire de commande setup, qui détermine les cartes de ports installées et vous invite à fournir des informations de configuration pour chacune d'elles. Sur le terminal de console, une fois que le système a affiché la bannière système et la configuration matérielle, l'invite de dialogue Configuration du système s'affiche :

--- System Configuration Dialog ---

Would you like to enter the initial configuration dialog? [yes/no]:

Si le système ne remplit pas chacune des étapes de la procédure de démarrage, reportez-vous à Dépannage de l'installation pour obtenir des conseils et des procédures de dépannage.

Commutation de paquets

La gamme Cisco 7200 prend en charge la commutation de processus, la commutation rapide et Cisco Express Forwarding (CEF), mais ne prend en charge aucune forme de commutation distribuée. Le processeur principal du NPE effectue toutes les tâches de commutation.

La description de cette section est basée sur le livre Inside Cisco IOS Software Architecture, Cisco Press.¹

1 - Étape de réception de paquets

Ces étapes illustrent ce qui se produit lors de la réception d’un paquet :

Étape 1 : Le paquet est copié du support dans une série de particules liées à l’anneau de réception de l’interface. Les particules peuvent résider dans la mémoire E/S ou PCI, en fonction de la vitesse du support de l'interface et de la plate-forme.

Étape 2 : L'interface déclenche une interruption de réception vers le processeur.

Étape 3 : Le logiciel Cisco IOS reconnaît l’interruption et commence à tenter d’allouer des particules pour remplacer celles remplies sur l’anneau de réception de l’interface. Le logiciel Cisco IOS vérifie d'abord le pool privé de l'interface, puis vérifie le pool public normal s'il n'y en a pas dans le pool privé. S'il n'existe pas suffisamment de particules pour réapprovisionner l'anneau de réception, le paquet est abandonné (les particules du paquet sur l'anneau de réception sont vidées) et le compteur « pas de tampon » est incrémenté.

Le logiciel Cisco IOS limite également l’interface dans ce cas. Lorsqu’une interface est limitée sur le 7200, tous les paquets reçus sont ignorés jusqu’à ce que l’interface soit délimitée. La plate-forme logicielle Cisco IOS désactive l'interface une fois le pool de particules épuisé réapprovisionné en particules libres.

Étape 4 : Le logiciel Cisco IOS relie les particules du paquet dans l'anneau de réception, puis les lie à un en-tête de tampon de particules. Il les relie ensuite à l'anneau à la place des particules du paquet afin de réapprovisionner l'anneau de réception avec les particules nouvellement attribuées.

2 - Étape de commutation de paquets

Maintenant que le paquet est en particules, le logiciel Cisco IOS le commute. Les étapes suivantes décrivent ce processus :

Étape 5 : Le code de commutation vérifie d’abord le cache de route (rapide ou CEF) pour voir s’il peut commuter rapidement le paquet. Si le paquet peut être commuté pendant l’interruption, il passe à l’étape 6. Sinon, il continue à préparer le paquet pour la commutation de processus.

• 5.1: Le paquet est fusionné en tampon contigu (tampon système). Si aucun tampon système libre n'existe pour accepter le paquet, il est abandonné et le compteur « no buffer » est incrémenté, comme indiqué dans le résultat de la commande show interfaces :

  Router#show interfaces
  Ethernet2/1 is up, line protocol is up
  ....
    Output queue 0/40, 0 drops; input queue 0/75, 0 drops
    5 minute input rate 5000 bits/sec, 11 packets/sec
    5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
       1903171 packets input, 114715570 bytes, 1 no buffer
       Received 1901319 broadcasts,  0 runts, 0 giants, 1 throttles
  ....
  

  Si le logiciel Cisco IOS ne parvient pas à allouer une mémoire tampon système pour regrouper une mémoire tampon de particules, il limite également l'interface et incrémente le compteur « throttles », comme indiqué dans l'exemple de sortie de la commande show interface ci-dessus. Tout le trafic d'entrée est ignoré lorsqu'une interface est limitée. L’interface reste limitée jusqu’à ce que le logiciel Cisco IOS dispose de tampons système disponibles pour l’interface.

• 5.2: Lorsque le paquet est assemblé, il est mis en file d'attente pour la commutation de processus et le processus qui gère ce type de paquet est planifié pour s'exécuter. L'interruption de réception est ensuite rejetée.

• 5.3: Supposez qu'il s'agit d'un paquet IP. Lorsque le processus d’entrée IP s’exécute, il consulte la table de routage et découvre l’interface de sortie. Il consulte les tables associées à l’interface de sortie et localise l’en-tête MAC qui doit être placé sur le paquet.

• 5.4: Une fois que le paquet a été commuté avec succès, il est copié dans la file d'attente de sortie pour l'interface de sortie.

• 5.5: À partir de là, le logiciel Cisco IOS passe à l’étape de transmission.

Étape 6 : Le code de commutation du logiciel Cisco IOS (Fast ou CEF) réécrit l’en-tête MAC dans le paquet pour sa destination. Si le nouvel en-tête MAC est plus grand que l'en-tête d'origine, le logiciel Cisco IOS alloue une nouvelle particule du pool F/S et l'insère au début de la chaîne de particules pour contenir l'en-tête plus grand.

3 - Étape de transmission de paquets : Commutation rapide et CEF

Vous avez maintenant un paquet commuté avec succès, avec son en-tête MAC réécrit. L’étape de transmission des paquets fonctionne différemment, selon que le logiciel Cisco IOS commute rapidement le paquet (Fast ou CEF) ou le processus commute le paquet. Les sections suivantes traitent de l’étape de transmission des paquets dans les environnements de commutation rapide et de processus pour les routeurs de la gamme Cisco 7200.

Ces étapes décrivent l’étape de transmission des paquets dans un environnement de commutation rapide :

Étape 7 : Le logiciel Cisco IOS vérifie d’abord la file d’attente de sortie de l’interface. Si la file d'attente de sortie n'est pas vide ou si l'anneau de transmission de l'interface est plein, le logiciel Cisco IOS met en file d'attente le paquet sur la file d'attente de sortie et rejette l'interruption de réception. Le paquet finit par être transmis soit lorsqu'un autre paquet à commutation de processus arrive, soit lorsque l'interface émet une interruption de transmission. Si la file d'attente de sortie est vide et que la sonnerie de transmission a de la place, le logiciel Cisco IOS poursuit l'étape 8.

Étape 8 : Le logiciel Cisco IOS relie chacune des particules du paquet à l’anneau de transmission de l’interface et rejette l’interruption de réception.

Étape 9 : Le contrôleur de support d'interface interroge sa sonnerie de transmission et détecte un nouveau paquet à transmettre.

Étape 10 : Le contrôleur de support de l'interface copie le paquet de sa sonnerie de transmission vers le support et déclenche une interruption de transmission vers le CPU.

Étape 11 : La plate-forme logicielle Cisco IOS reconnaît l’interruption de transmission et libère toutes les particules du paquet transmis de l’anneau de transmission et les renvoie à leur pool de particules d’origine.

Étape 12: Si des paquets attendent sur la file d'attente de sortie de l'interface (probablement parce que l'anneau de transmission était saturé jusqu'à présent), le logiciel Cisco IOS supprime les paquets de la file d'attente et lie leurs particules ou leurs tampons contigus à l'anneau de transmission que le contrôleur de support doit voir.

Étape 13 : Le logiciel Cisco IOS rejette l’interruption de transmission.

4 - Étape de transmission de paquets : Commutation de processus

Ces étapes décrivent l’étape de transmission de paquets dans un environnement de commutation de processus :

Étape 14 : Le logiciel Cisco IOS vérifie la taille du paquet suivant sur la file d’attente de sortie et le compare à l’espace restant sur l’anneau de transmission de l’interface. S'il existe suffisamment d'espace sur l'anneau de transmission, le logiciel Cisco IOS supprime le paquet de la file d'attente de sortie et relie sa mémoire tampon (ou ses particules) contiguë à l'anneau de transmission.

Remarque : si plusieurs paquets existent sur la file d'attente de sortie, le logiciel Cisco IOS tente de vider la file d'attente et place tous les paquets sur l'anneau de transmission de l'interface.

Étape 15 : Le contrôleur multimédia de l’interface interroge sa sonnerie de transmission et détecte un nouveau paquet à transmettre.

Étape 16 : Le contrôleur de support de l'interface copie le paquet de sa sonnerie de transmission vers le support et déclenche une interruption de transmission vers le CPU.

Étape 17 : La plate-forme logicielle Cisco IOS accuse réception de l’interruption de transmission et libère la (ou les) mémoire tampon(s) contiguë(s) du paquet transmis de l’anneau de transmission, puis les renvoie à leur pool d’origine.

¹ « CCIE Professional Development : Inside Cisco IOS Software Architecture » de Vijay Bollapragada, Curtis Murphy, Russ White (ISBN 1-57870-181-3).

Informations connexes

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