一 網絡設備框架介紹

框式設備硬件模塊

主控板（MPU）

主控板提供了整個系統的控制平面和管理平面。

控制平面完成系統的協議處理、業務處理、路由運算、轉發控制、業務調度、流量統計、系統安全等功能。

管理平面完成系統的運行狀態監控、環境監控、日志和告警信息處理、系統加載、系統升級等功能。

交換網板（SFU）

交換網板提供整個系統的數據平面。接口板、主控板之間通過交換網板完成通信。

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，通過分布式數據平面對數據進行轉發。

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

盒式設備

不同于框式設備，盒式設備的各個業務模塊并不是獨立的硬件模塊，而是集成在一個框內。內部也有功能相當于主控板的主控模塊，相當于交換網板的交換模塊，相當于接口板的接入接口。

網絡設備邏輯構架

網絡設備從邏輯上可以分為三個平面：數據（轉發）平面、控制平面和監控(管理)平面。

監控平面

監控平面的監控對象是硬件。

監控平面由主控板、接口板的監控單元構成，部分框式設備還會存在單獨的集中監控板(CMU)。

監控平面獨立完成系統的環境監控，包括電壓檢測、系統上下電控制、溫度監測與風扇控制等，以保證系統的安全穩定運行，在出現單元故障的情況下及時隔離故障，保障系統其它部分的正常運行。

二 網絡設備對報文的處理流程

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

業務報文轉發處理流程

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

業務報文：服務、應用在交互過程中涉及的報文。

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

重組：將交換網板發送過來的已經切片的報文進行重新組合。

確定報文出口

當報文從接口板進入時，設備需要依據轉發表項（IP路由表、MAC地址表等）確定報文的出接口（對于框式設備需要確定下行接口板）。

報文到達交換網板時已經明確了出接口、下行接口板，因此表項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發表項，控制平面資源占用率高。

轉發信息

高端設備業務報文不經過主控板CPU處理，由接口板提供轉發信息查詢。

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

主控板生成轉發表項之后，生成對應的轉發信息下發在接口板。

以IP路由表為例，路由表生成之后，主控板根據路由表生成FIB表項（Forwarding Information Base）并下發到接口板，接口板根據FIB表進行轉發。

硬件轉發

接口板執行轉發的部件為包轉發引擎PFE（Packet Forwarding Engine），通常為NP或者ASIC芯片，報文直接由接口板獨立完成轉發，無需主控板參與。

高端框式設備把轉發層面和控制層面分配在不同的組件，控制層面組件（主控板）負責運行轉發相關協議、維護轉發表項，轉發平面組件（接口板）依據控制層面下發的轉發信息能夠獨立完成轉發工作，互不影響，控制層面組件高負載時并不會影響轉發平面的正常工作，這種工作機制被稱為轉控分離。

相關命令：

查詢轉發表

[R1]displayfib

協議報文轉發處理流程

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

設備自身發送協議報文處理流程

設備自身發送的協議報文，如路由協議報文: OSPF、IS-IS、BGP報文，ARP報文，STP報文，ICMP報文等，由主控板CPU構造之后交由接口板對外發送。