交换机芯片三层转发流程是什么(交换机三层转发原理详解)

导语：交换机芯片三层转发流程

盒式交换机硬件架构

三层交换机内部硬件最重要的两大部分是MAC芯片和CPU，它们的作用分别如下：

1、MAC芯片：完成主要的二三层硬件转发功能，内部包含用于二层转发的MAC地址表以及用于IP转发的三层转发表，通过TCAM或CAM等内容寻址存储器存储二三层表项的各类地址、端口等信息，从而可以实现已知表项的硬件转发。

2、CPU：用于转发的控制，主要维护一些软件表项（包括软件路由表、软件ARP表等等），并根据软件表项的转发信息来配置MAC芯片的硬件三层转发表项。当然。CPU本身也可以完成软件三层转发，从三层交换机的结构和各部分作用可以看出，真正决定高速交换转发的是MAC芯片中的二三层硬件表项，而MAC的硬件表项来源于CPU维护的软件表项。

交换机芯片L3转发流程

如果查目的MAC地址表的时候发现L3bit置位了，就进入到L3转发流程。与L2交换相比，L3交换可以实现跨VLAN转发，而且它的转发依据不是根据目的MAC地址，而是根据目的IP。

L3转发的流程是：首先对L3头部进行校验，校验和错的包直接丢弃；然后进行原IP地址查找，如果主机路由表中没有找到，会上报给CPU，CPU会进行相应的处理，并更新接口表；下一步进行目的IP地址查找，如果主机路由表中没有找到，就会在子网路由表中进行查找，在子网路由表中进行最长子网匹配的查找算法，如果在子网路由表中还没有找到，也送给CPU进行处理，如果在主机路由表或子网路由表中找到了，就会得到下一跳的指针。如果ECMP使能的话，会得到ECMP的指针和ECMP的个数，从而根据hash算法得到一个下一跳指针。下一条表项中包含了下一跳的MAC地址和接口表的索引。在包转发出去的时候，用下一跳的MAC地址替换掉包的目的MAC地址。用接口表中的MAC地址和VLAN替换掉包的原MAC地址和VLAN。

作者：长沙鑫鑫云网---刘定 入坑IT行业15年，从事过厂商研发工作、售前培训、售后及销售等多个IT岗位

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