路由選擇功能（或者說轉發功能）包含兩個相互聯系的過程，用于在網絡中移動信息：

·通過路由選擇來作出路由決策l

·通過交換把數據包移到下一個網段上的目的地

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圖1-2 路由選擇過程

Cisco IOS 平臺既執行路由選擇，也執行交換功能，而且路由選擇和交換各有幾種類型。

路由選擇

路由選擇過程在已知網絡條件的基礎上，對數據流的源頭和目的地進行評估。路由功能可以確定最佳的途徑，以便把數據流從一個或多個路由器接口移到目的地。路由選擇是在各種準則的基礎上作出決定的，這些準則有鏈路速度、拓樸結構上的距離、協議等等。每個單獨的協議維護它自己的路由信息。因為路由要確定途徑，并且要考慮下一網絡段的情況，所以路由比起交換來，要花費更多的處理時間，有更多的延時。傳送的第一個數據包需要查看一下路由表，以便確定路由。通過查看路由表處理第一個包后，相關信息就留在路由高速緩存中了。隨后那些去往相同目的地的數據流就利用存貯在路由高速緩存中的路由信息進行交換了。圖1-2描繪了基本的路由選擇過程。

路由器會把路由的更新傳送到每個相關的接口中，這些相關的接口針對某個特定的協議而配置。路由器還可以從其它相連的路由器中接收路由的更換信息。路由器依據接收到的這些更換信息，再加上自己對相連網絡的了解，即可以制定一個網絡拓樸結構圖。

交換

通過交換過程，路由器確定通往目的地址的下一網絡段。交換把數據流從一個輸入接口移到一個或多個輸出接口。交換已被優化了，比起路由選擇來有較少的延時，這是因為它通過一種比較簡單的決策，確定數據流的源頭和目的地，可以把數據包、幀或數據單元從緩沖區移到緩沖區。因為它不再進行額外的查看，所以可以節省資源。圖1-3顯示了基本的交換過程。

圖1-3 交換過程

在圖1-3中，在快速以太網（Fast Ethernet）接口那兒接收到數據包，要把它們送往FDDI接口。有了數據包的頭標信息（packet header）和存儲在路由表中的目的信息，路由器就可以確定目的接口了。它查看協議中的路由表，找出服務于數據包的目的地址上的目的接口。

目的地址存貯在表中，比如ARP表為ip網存儲地址，AARP表為AppleTalk網存儲址址。假如沒有一項和目的地相對應，那么路由器或者丟棄掉這個數據包（假如協議提供相應的功能，還會通知用戶發生了上述情況），或者必須通過其它的地址分解過程（比如通過ARP協議）去查找目的地址。對于下一網絡段，第3層（Layer 3）的IP地址信息映射到“第2層的MAC”（Layer 2 MAC）地址。圖1-4表明，為了確定下一網絡段，就要采用映射的辦法。

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圖1-4 第3層到第2層的映射

基本交換路徑

基本的交換路徑有：過程交換    快速交換    分散式交換  NetFlow（網絡流）交換

過程交換

在過程交換中，第1個數據包被拷貝到系統緩沖區中。路由器在路由表中查找第3層（Layer 3）的網絡地址，并且還初始化快速交換高速緩存。利用目的地址來重寫幀，還要把幀送到服務于該目的地的退出接口中。隨后發往該目的地的數據包就利用相同的交換路徑來發送。路由處理器來執行循環冗余碼檢查（CRC：cyclic redundancy check）。

快速交換

當對數據包進行快速交換時，第一個數據包被拷貝到數據包內存中，并且可以在快速交換高速緩存中找到目的網絡或目的主機。重寫幀，還要把幀送到服務于該目的地的退出接口中。隨后發往相同目的地的數據包就利用相同的交換路徑。接口處理器執行循環冗余碼檢查。

分散式交換

交換離接口越近，效率也就越高。在分散交換中，交換過程發生在VIP和其它支持交換的接口卡中。圖1-5描述了Cisco 7500系列中的分散交換過程。

圖1-5 Cisco 7500系列路由器中的分散交換

安裝在路由器中的VIP卡保留一個路由高速緩存信息的拷貝，需要用它來轉發數據包。由于VIP卡有自己所需的路由信息，所以可以在本地執行交換，這使得數據包的轉發要快得多。隨著路由器中安裝的VIP卡數量的增加，路由器的吞吐量也線性地增加。

NetFlow 交換

NetFlow（網絡流）交換功能，你可以收集必要的數據，用于對網絡和應用程序資源的使用情況進行靈活而具體的記錄、結帳，以便對用戶收費。可以通過專線和撥號訪問收集記錄數據。NetFlow 交換在VLAN技術的基礎上，在相同的平臺上提供了交換和路由的優點。在交換LAN或ATM骨干網上提供NetFlow 交換，這就答應在VLAN之間進行數據轉發。NetFlow 交換可以作為現有路由基礎設施的擴展，部署在網絡中的任何位置。我們將在第8章“配置NetFlow 交換”中具體描述NetFlow 交換。


平臺和交換路徑的相關性

假如你使用不同的路由平臺，那么它們可能會有不同的交換路徑。表1-1顯示了Cisco IOS交換路徑和路由平臺之間的相關性。