#yyds干货盘点#​华为S系列交换机CPU占用率原理学习

Shun

CPU和CPU占用率原理
交换机采用分布式架构，主要包括转发平面和控制平面。其中转发平面用于实现二三层转发；而控制平面主要用于实现转发的控制。交换机的控制平面采用通用嵌入式CPU实现，转发平面采用转发芯片实现：
转发芯片完成主要的二三层转发功能，如更新用于二层转发的MAC地址表以及用于IP转发的三层转发表。转发芯片的特点是能够实现大吞吐量的数据转发。
CPU主要维护软件表项（如路由表、ARP表等），并根据软件表项的转发信息来配置转发芯片的硬件三层转发表。同时，CPU本身也可以完成软件三层转发。CPU的特点是数据处理能力非常低。

在网络中，可将报文按照功能分为控制报文和数据报文。当交换机上还未建立任何硬件转发表项时，如果报文到达交换机，首包由CPU转发并建立三层转发硬件表项，后续包（即非首包）流量由入端口进入转发芯片。

CPU 处理报文原理（框式交换机）
华为交换机由转发芯片转发普通数据报文，无需CPU参与。以下场景会将报文发送给
CPU处理：
● 需要交换机终结的协议报文
所有目的地址为本机的报文均需要上送CPU处理：
– 各种协议控制报文，如STP、LLDP、LNP、LACP、VCMP、DLDP、EFM、
GVRP、VRRP等
– 路由更新报文，如RIP、OSPF、BGP、IS-IS等
– SNMP、Telnet、SSH报文
– ARP、ND回应报文
● 需要特殊处理的报文
– 带option选项的ICMP报文
– 带hop-by-hop选项的IPv6报文
– TTL小于或等于1的IPv4/IPv6数据报文
– 目的IP地址为本机的数据报文
– ARP/ND/FIB Miss报文
● 应用了ACL，需要CPU处理的报文
– 开启logging功能后，通过ACL deny动作丢弃的报文
– 流策略重定向到CPU的报文
● 组播特性相关的报文
– PIM、IGMP、MLD、MSDP协议报文
– 未知IP组播流
其他特性的相关报文
– DHCP协议报文
– ARP、ND广播请求报文
– L2PT软转发的L2协议报文（仅Tunnel两端的设备为软转发，中间设备使用芯
片硬件转发）

框式交换机上报文的上送限速