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Cisco 7200系列路由器体系结构<BR><FONT size=3>前言<

媒介

本文是Cisco 720x系列路由器的硬件 和软件体系布局概述。

硬件体系布局

机箱概述

7200系列路由器机箱包括2插槽 Cisco 7202 、4插槽Cisco 7204及Cisco 7204vxr和6插槽 Cisco 7206及Cisco 7206vxr:

7202:支持仅收集处 理引擎NPE-100、NPE-150和NPE-200的两插槽机箱

7204:一个4插槽机箱 带有传统中平面

7206:一个6插槽机箱 带有传统中平面

7204VXR:一个4插槽 机箱与VXR盆腔中段平面

7206VXR:一个6插槽 机箱与VXR盆腔中段平面

7200系列硬 件体系布局从型号变更到型号并且取决于机箱和NPE的组合,但可以 一样平常被分离到二个主要设计:路由器与原始盆腔中段平面和 早NPE (NPE-100、NPE-150,NPE-200)和路由器与VXR盆腔中段平面 和最新NPE (NPE-175、NPE-225、NPE-300、NPE-400、NPE-G1等等) 。在本文,我们着重于这两个主要设计。

VXR机箱供给1 Gbps盆腔中段平面当 应用与NPE-300、NPE-400或者NPE-G1时。别的,VXR 盆腔中 段平面包括多办事交换(MIX),经由过程MIX 支持DS0光阴位置互换横跨 盆腔中段平面互联对每端口适配器槽。盆腔中段平面 和MIX 也支持在信道化接口之间支持语音和其他constant-bit-rate 利用法度榜样的计时的分配。VXR盆腔中段平面供给二全 双工8.192 Mbps Time Division Multiplexing (TDM)流在每端口 适配器槽和MIX之间,是有能力在互换DS0s上在所有12 8.192 Mbps 流。每流可以支持128条DS0信道。

Cisco 7200 VXR路由器也支持收集办事引擎NSE-1, 包括二个模块化板:处置惩罚器引擎板和收集节制器电路板。 处置惩罚器板根据NPE-300 体系布局。收集节制器电路板 招待Parallel Express Forwarding (PXF)处置惩罚器,与路由处置惩罚器 一路应用供给加速的信息包互换,并且加速的IP 第三层功能处置惩罚 。

收集处置惩罚引 擎- 收集办事引擎

NPE包孕主 存储器,CPU,外围部件互连(PCI)内存(静态随机造访存储器 - SRAM),除了的应用动态RAM(DRAM)的NPE-100)和节制电路为 PCI BUS。收集处置惩罚引擎包括以下组件:

精简指令集谋略技巧(RISC)微处置惩罚器

收集处置惩罚引擎

微处置惩罚 器

内部时钟速率

NPE-100和NPE-150

R4700

150兆赫

NPE-175

RM5270

200兆赫

NPE-200

R5000

200兆赫

NPE-225

RM5271

262兆赫

NPE-300

RM7000

262兆赫

NPE-400

RM7000

350兆赫

NPE-G1

BCM1250

700兆赫

NSE-1

RM7000

262兆赫

系统节制器

NPE-100、NPE-150和NPE-200有在网 络处置惩罚引擎应用直接存储器造访(DMA)的一个系统节制器对转移数据 在DRAM和信息包SRAM之间。

NPE-175 和NPE-225有供给对二盆腔中段平面和单个的一个系统节制器输入/ 输出(I/O) 节制器PCI BUS的处置惩罚器造访。系统节制器在二 盆腔中段平面PCI BUS之一也容许端口适配器对造访SDRAM。

NPE-300有供给对二盆腔中段平面和 单个输入/输出节制器PCI总线的处置惩罚器造访的二个系统节制器。 系统节制器在二盆腔中段平面PCI BUS之一也容许端口适配器 对造访SDRAM。

NPE-400有供给系统 造访的一个系统节制器。

NSE-1有提 供对盆腔中段平面和单个输入/输出节制器PCI总线的处置惩罚器造访的 一个系统节制器。系统节制器在二盆腔中段平面PCI BUS之一 也容许端口适配器对造访SDRAM。

NPE-G1 BCM1250掩护并且也履行系统治理功能为 Cisco 7200 VXR路由器,并且举行系统内存和情况监控功能。

可进级的内存模块

NPE-100、NPE-150和NPE-200应用DRAM为存储路由表 、收集记帐利用、信息包为筹备流程转换和数据包缓冲为SRAM溢出( 除了在NPE-100,不包孕信息包SRAM)。标准设置设置设备摆设摆设是32 MB,带 有至128 MB可用的经由过程单列直插存储器模块(SIMM)进级。

NPE-175和NPE-225为供给代码、数据 和信息包存贮应用SDRAM。

NPE-300为 存储从收集接口收到或发送所有信息包应用SDRAM。SDRAM也 存储路由表和收集记帐利用。二个自力SDRAM内存阵列在系统 由端口适配器和处置惩罚器容许并发造访。 NPE-300有一个固定 设置设置设备摆设摆设警告与第一个32MB DIMM。拜见表3-2在 NPE-300和NPE-400概述 欲知更多信息。

NPE-400为存储从网 络接口收到或发送所有信息包应用SDRAM。SDRAM内存阵列在 系统由端口适配器和处置惩罚器容许并发造访。

NSE-1为供给代码、数据和信息包存贮应用SDRAM。

NPE-G1为存储从收集接口收到或发送 所有信息包应用SDRAM。SDRAM也存储路由表和收集记帐利用 。二个自力SDRAM内存阵列在系统由端口适配器和处置惩罚器容许 并发造访。

信息包SRAM为存储信息 包为筹备快速互换

NPE-150有 SRAM 1 MB并且NPE-200有SRAM 4 MB。 其他收集处置惩罚引擎或 收集办事引擎没有SRAM 。

缓存存储 器

NPE-100、NPE-150和NPE-200有统 一高速缓存功能作为次级高速缓存为微处置惩罚器(主要高速缓存在微处 理器之内)。

NPE-175和NPE-225有高 速缓冲存储器的二个级别:主如果内部的对处置惩罚器和隶属, 2-MB供给数据和指令的别的的高速存贮的外部高速缓存。

NPE-300有高速缓冲存储器的三个级 别: 是内部的到微处置惩罚器的一个主要和一个次级高速缓存和 第三,2-MB供给数据和指令的别的的高速存贮的外部高速缓存。

NPE-400有高速缓冲存储器的三个级 别: 供给数据和指令的别的的高速存贮的主要和是内部的到 微处置惩罚器的一个次级高速缓存和第三4-MB外部高速缓存。

NSE-1有高速缓冲存储器的三个级别 : 是内部的到微处置惩罚器的主要和隶属统一高速缓存和第三, 2-MB外部高速缓存。

NPE-G1有高速 缓冲存储器的二个级别: 是内部的到微处置惩罚器的一个主要和 一个次级高速缓存。隶属统一高速缓存为数据和指令应用。

二个情况传感器为监控冷却空气脱离 机箱。

向导ROM为存储充沛的编码为 向导® Cisco IOS软件; NPE-175、 NPE-200、NPE-225、NPE-300、NPE-400、NPE-G1和NSE-1有向导法度榜样 ROM。

关于收集办事引擎(NSE-1), 它供给金属丝费率OC3吞吐量当运行并发高打仗广域网边缘办事时。 根基设计使用NPE-300一个历程密集微码引擎前进的技巧称为 Parallel Express Forwarding (PXF)引擎。此独一双重处 理体系布局供给一个极大年夜的机能前进为历程饥饿, Intelligent Network Service。经由过程卸载繁杂第四层经由过程第 七层高层办事到PXF处置惩罚器,路由/互换处置惩罚器能持续线速任机能。

关于其它信息,请参阅:

Cisco 7200系列处置惩罚器系列NSE-1 ,NPE-300,NPE-225,NPE-200,NPE-175

NPE和NSE安装和设置设置设备摆设摆设

输入输出板

输入输出节制器与收集处置惩罚引擎共享系统内存功能和 情况监控功能为Cisco 7200路由器。它包孕以下组件:

一两个自感Ethernet/Fast以太网端 口或1 千兆以太网和1个以太网端口,根据输入输出节制器类型。

双工通道为本地节制台和帮助端口 。

闪存为存储向导赞助镜象并且其 他数据(例如崩溃信息文件)。

二PC 卡插槽为闪存盘或闪存卡,包孕默认Cisco IOS软件镜象。

向导法度榜样ROM为存储充沛的编码为引 导Cisco IOS软件(C7200-I/O-2FE/E没有一个向导法度榜样ROM 组件)。

二个情况传感器为监控冷却空气输 入并且留下Cisco 7200机箱。

非易 掉性随机造访存储器(NVRAM)为存储系统设置设置设备摆设摆设和情况监控日志。

输入输出节制器阐明

产品号

阐明

C7200-I/O-GE+E

1千兆以太 网和1个以太网端口; 设置设备摆设以一个GBIC容器为1000个兆比特每 秒(Mbps)操作和一个RJ-45容器为10-Mbps操作

C7200-I/O-2FE/E

2个自感 Ethernet/Fast以太网端口; 设置设备摆设以2 个RJ-45容器为 10/100-Mbps操作。

C7200-I/O-FE1

1个快速以太网端口; 设置设备摆设以一个MII容器和一 个RJ-45容器为应用在100 Mbps全双工或半双工操作。仅1个 容器可以每次设置设置设备摆设摆设为应用。

C7200-I/O

没有快速以太网端口。

C7200-I/O-FE-MII2

1个快速以太网端口; 设置设备摆设以单个MII 容器 。

由于 MII 和RJ-45容器是包括的,1 产品号C7200-I/O-FE不指 定MII。

2 输入输出节制器带有产品号C7200-I/O-FE-MII有仅单个MII快速以太 网容器。虽然由Cisco系统仍旧支持,此输入输出节制器与单 个MII容器为敕令不是可用的从1998年5月。

您能也鉴别您的输入输出节制器型号从终端经由过程应用 show diag slot 0敕令。

NPE-G1是第一个收集处置惩罚引擎为了 能供给收集处置惩罚引擎和输入输出节制器的功能的Cisco 7200 VXR路 由器。当其设计供给输入输出节制器功能时,能也运作与在 Cisco 7200支持的所有输入输出节制器VXR。安装输入输出控 制器在一个机箱上与NPE-G1在输入输出节制器激活节制台和帮助端 口和自动地使节制台和帮助端口无效内置NPE-G1。然而,当 安装,您在NPE-G1和输入输出节制器能仍旧应用闪存盘插槽和以太 网端口两个卡。

其它信息链路:

输入/输出节制器调换指令

输入/输出节制器为传统中平面

输入/输出节制器为VXR盆腔中段 平面

端口 适配器(PA)

这些是在物理序言包孕 电路转换和接管信息包的模块化接口节制器。这些是在通用 接口处置惩罚器应用的相同端口适配器用Cisco 7500系列路由器。 两平台支持多半端口适配器,但那里是一些例外。要 求Time Division Multiplexing (TDM)互换机的一些PA VXR盆腔中 段平面仅支持。

在Cisco 7200路由 器安装的端口适配器支持在线热插拔(OIR)。他们是可热互换 的。

Cisco 7200系列路由器有一个 数据传输容量,指带宽,在机箱影响端口适配器分配,以及的端口 适配器的数量和类型您能安装。应该由带宽平均地分配端口 适配器在PCI BUS mb1 (PA插槽0,1,3和5)和PCI BUS mb2 (PA插 槽2 ,4,6之间)。

Cisco 7200或 Cisco 7200 VXR路由器带有收集处置惩罚引擎(NPE) NPE-100,NPE-150 ,NPE-175,NPE-200或者NPE-225,应用高-,媒体-或者低带宽指定 确定端口适配器分配和设置设置设备摆设摆设。

Cisco 7200 VXR路由器以确定端口适配器分配和设置设置设备摆设摆设 的NPE-300、NPE-400或者NSE-1应用带宽点而不是高-,媒体-或者低 带宽指定。 带宽点是被付与的值与带宽有关; 然而, 调剂值根据关于硬件高效地如何应用PCI BUS 。

留意: 您能应用Cisco 7200 系列路由器带有越过指南的端口适配器设置设置设备摆设摆设; 然而,防止 反常征象发生当时路由器在应用中,我们强烈建议 限定在路由器安装的端口适配器类型根据在链路列出的指南下面。别的,您的端口适配器设置设置设备摆设摆设必须在这些指南之内在 Cisco技巧支持中间扫除在您的Cisco 7200系列路由器发生的反常现 象故障之前。

留意: 新的Cisco 7200 VXR 路由器的版本为前向兼 容性要求某些端口适配器更新。此需求归结于新和更高速率 外围部件互连(PCI)盆腔中段平面在Cisco 7200 VXR 路由器。 用于Cisco 7200 VXR路由器的仅端口适配器要求此更新。 由于所有端口适配器不是可进级的,一些端口适配器在 Cisco 7200 VXR 路由器不支持。关于具体资料,请参阅 域看护:端口适配器兼容性为 Cisco 7200 VXR路由器。

布局图

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存储用具体资料

7200 系列路由器应用NPE的DRAM、SDRAM和SRAM内存以根据型号的多种组 合。可使用的内存分开成三个内存池:处置惩罚器池、I/O 池和PCI池(I/O-2在NPE-300)。

下面 是一些 show memory敕令输出 示例应用Cisco 7206 (NPE150)处置惩罚器(Revision B)与43008K/6144K 字节内存。

legacy_7206 #show memory

顶头Total(b)Used(b)Free(b)Lowest(b) Largest(b)

处置惩罚器61A08FE01674038410070412666997265027446596068

I/O2A0000062914561482392480906445175404809020

PCI4B0000001048576648440400136400136400092

Cisco 7206VXR (NPE300)处置惩罚器(Revision B)与 122880K/40960K字节内存

7206VXR #show memory

顶头Total(b)Used(b)Free(b)Lowest(b)Largest(b)

处 理器6192B2809943795227769836716681167035843270358428

I/O20000000335544404626776289276642892766428927612

I/O-2780000083886162140184624843262484326248380

处置惩罚器 内存:此池为存储Cisco IOS软件编码 、路由表和系统缓冲应用。它在NPE-100、NPE-150和NPE-200 从DRAM分配; SDRAM区域在NPE-175和NPE-225; 并且 SDRAM库1 在NPE-300。

输入输出存 储器:此池为微粒池应用。接口 专用池和公共微粒池从此内存分配。此内存的大年夜小取决于NPE 的种类。NPE-150和NPE-200两个有为的一个固定量SRAM输入- 输出(I/O)存储器的表应用:1 MB为NPE-150和4 MBs为 NPE-200。 NPE-300应用是固定的在32 MB的其SDRAM库0。

PCI内存: 此小的池为接口接管传输环主要应用。无意偶尔用于它分 配专用接口微粒池为高速接口。在NPE-175 、NPE-225和 NPE-300系统,此池在SDRAM被创建。 在NPE-150和NPE-200, 它在SRAM全部地被创建。

关于关于 位置和内存表规格的具体信息,请参阅 存储 器位置和规格。从此链路,您能也查 找NPE/NSE和限定分类的一些内存相关指南。

另一条有用的链路是: NPE 或NSE和输入输出节制器的内存调换指令。

启动顺序

在启动流程时代,遵守系统LED。 LED在大年夜 多端口适配器在一个不规则的顺序断断续续进来。一些可能 继承,去和再继承 短光阴。在输入 输出节制器,I/O功率OK LED急速进展。

遵守初始化进程。当系统启动完成(时几秒 钟),收集处置惩罚引擎或收集办事引擎开始初始化 端口适配器和输入输出节制器。在 此初始化时代,LED在每个端口适配器不合运行(多半闪存断断续续) 。

启用LED在每个端口适配器继 续当初始化完成时,并且节制台屏幕显示脚本和系统标识类似于以 下:

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

当您启动第一次路由器,系 统自动地输入setup敕令设备,确定安装哪些端口适配器并且提示您 对付每一个设置设置设备摆设摆设信息。在节制台终 端,在之后系统显示系统标识和硬件设置设置设备摆设摆设,您看以下 系统设置设置设备摆设摆设对话框提示:

--- System Configuration Dialog ---

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

假如系统在启动法度榜样不完成此中每一个步骤,请参 阅 扫除安装故障 关 于故障检修提示和 规程。

信息包交 换

Cisco 7200系列支持流程转换、 快速互换和Cisco快速转发(CEF),但不支持散播式开关的任何表。 主CPU在NPE履行所有互换义务。

此如下解释根据书 在 Cisco IOS软件体系布局里面,Cisco 新闻。1

1 - 包接管阶段

以下步骤阐明什么发生当信息包收到时:

第1步: 信息 包从媒体被复制到与接口的接管环连接一系列的微粒。 微粒 在输入输出存储器或PCI内存能驻留根据平台和接口的序言速率。

第2步: 接口 前进收到中断旌旗灯号到CPU。

第3步: Cisco IOS软件承认中断并且开始考试测验分配微 粒调换在接口的接管环填装的那个。假如什么都不在专用地 址池,Cisco IOS软件首先反省接口专用池,然后反省公共正常池。 假如没有足够的微粒存在从新弥补接管环,信息包投下(在接 收环冲洗信息包小块),并且"没有缓冲区" 计数器被增添。

Cisco IOS软件在这种环境下也抑制 接口。当接口在7200时被抑制,所有收到的信息包被丢弃直 到接口无撙节圈。Cisco IOS 软件unthrottles接口在被耗 尽的微粒池今后被从新弥补与余暇点。

第4步: Cisco IOS软件在接管 环一路连接信息包小块,与微粒缓冲头然后连接他们。它通 过连接他们然后从新弥补接管环与近来分配的微粒与环在信息包小 块位置。

2 - 信息包互换的阶段

即然信息包在微粒,Cisco IOS软件转换信息包。 下面的步骤描述此进程:

第 5步: 互换码首先反省路由高速缓存(快速地或 CEF)发明是否能快速地转换信息包。假如信息包可所以互换 式在中断时代,跳过到第6步; 否则,它继承筹备信息包流程 转换。

5.1: 信息包联合到一个相邻的缓冲区(系统缓冲)。假如余暇系统 缓冲区不存在吸收信息包,投下并且"没有缓冲区"计数器在 show interface敕令的输出被增添,如唆使 :

Router#show interface

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

....

假如Cisco IOS软件不能分配系统缓冲联合微粒缓冲 ,在之前的show interface敕令输出示例也抑制接口并且增添"撙节 "计数器 ,如唆使。当 接口被抑制时,所有输入数据流被轻忽。直到Cisco IOS 软 件有余暇系统缓冲区可用为接口,接口依然是撙节。

5.2: 当信息 包联应时,为流程转换排队并且处置惩罚信息包的此类型安排的进程运 行。收到中断旌旗灯号然后驳回。

5.3: 假设这是IP信息包。 当IP输入进程运行时,拜见路由表并且发明出局接口。 它拜见表与出局接口相关并且找出在信息包必要被放置的MAC 报头。

5.4: 在信息包成功地之后被转换了,被复制到输出行列步队为出局接口。

5.5: 从这里 ,Cisco IOS软件进行对传输阶段。

第6步: Cisco IOS软件互换码(快速地或CEF) 在信息包重写MAC报头为其目的地。假如新的MAC报头大年夜于原 始报头,Cisco IOS 软件从F/S池分配一个新的微粒并且插入它在微 粒一系列的开始拿着更大年夜的头。

3 - 信息包传输阶段 :快速互换和CEF

现在您有一 个成功地互换信息包,因为其重写的MAC头。信息包传输阶段 不合地运行寄托Cisco IOS软件是否快速互换信息包(快速地或CEF) ,或者历程互换信息包。 以下部分在快速和流程转换情况里 包括信息包传输阶段为Cisco 7200系列路由器。

以下步骤在一个快速互换情况描述信息包传输阶段:

第7步: Cisco IOS软件首先反省接口输出行列步队。 假如输出行列步队不空或接口的传输环路是充分的,Cisco IOS软 件在输出行列步队排队信息包并且驳收受接收到中断旌旗灯号。 信息包最 终得到传输了二者之一当另一个流程互换信息包到达时,或者当接 口传输中断。假如输出行列步队空并且传输环路有空间, Cisco IOS软件继承到第8步。

第8步 : Cisco IOS软件与接口的传输环路连接此中 每一个信息包小块并且驳收受接收到中断旌旗灯号。

第9步: 接口序言节制器轮询其 传输环路并且发明将传输的一个新的信息包。

第10步: 接口序言节制器从其 传输环路复制信息包到媒体并且增添传输中断到CPU。

第11步: Cisco IOS软件承认传输中断并且从传输环路 开释所有传送的信息包的微粒,返回他们到他们孕育发生的微粒池。

第12步: 假如 任何信息包在接口输出行列步队等待(据推想由于传输环路到现在是充分 的),Cisco IOS软件从行列步队去除信息包并且与传输环路连接他们的 微粒或相邻的缓冲区为了序言节制器能发明。

第13步: Cisco IOS软件驳回传 输中断。

4 - 信息包传输阶段:流程转换

以下步骤在流程转换情况描述信息 包传输阶段:

第14步: Cisco IOS软件在输出行列步队反省下一个信息包 的大年夜小并且与空间对照它左在接口的传输环路。假如足够的 空间在传输环路存在,Cisco IOS软件从输出行列步队去除信息包并且与 传输环路连接其相邻的缓冲区(或微粒)。

留意: 假如多个信息包在输出 行列步队存在,Cisco IOS软件考试测验分泌行列步队,把所有信息包放在接口的 传输环路上。

第15步: 接口的序言节制器轮询其传输环路并且发明将 传输的一个新的信息包。

第16步: 接口序言节制器从其传输环路复制信息包到媒 体,并且增添传输中断到CPU。

第17 步: Cisco IOS软件承认传输中断并且从传输 环路开释传送的信息包的相邻的缓冲区(或微粒),返回他们到他们 孕育发生的池。

1 "CCIE专业成长: 内部的Cisco IOS 软件体系布局"由Vijay Bollapragada, Curtis墨菲,Russ 白色(ISBN 1-57870-181-3)。

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