Packet Switching

عندما تصل البيانات لجهاز الموجه (Router) في شكل وحدة بيانات (Frame) يقوم الجهاز بعملية إزالة التغليف (De-encapsulation) للحصول على وحدة البيانات (Packet) و معرفة عنوان الجهاز الهدف (Destination IP) المسجل على وحدة البيانات هذه , و يبحث عن الشبكة (Subnet) التي تحتوي على هذا الجهاز في جدول التمرير (Routing Table) لديه و يختار افضل مسار يصل لهذه الشبكة و يحدد المنفذ الذي سيستخدمه. و هذه عمليات الطبقة الثالثة (Layer3).

بعد تحديد المنفذ الذي سيستخدم لإرسال هذه البيانات , يقوم جهاز الموجه (Router) بالخطوة التالية ,و هي إعادة تغليف (Encapsulation) وحدة البيانات و إنشاء وحدة بيانات (Frame) جديدة باستخدام بروتوكول يناسب الشبكة المتصلة بالمنفذ الذي سيرسل إليه هذه البيانات , و يسجل على وحدة البيانات (Frame) هذه عناوين (MAC) جديدة , (Source & Destination) ثم يمرر هذا البيانات عبر المنفذ المحدد لتصل للشبكة المطلوبة. و هذه عمليات الطبقة الثانية (Layer2), و تسم هذه العملية بعملية (Packet Switching).

يستطيع جهاز الموجه (Router) إجراء عملية (Packet switching) بثلاث طرق:-

Process switching
Fast Switching
Cisco Express Forwarding

Process Switching

في هذه الطريقة يقوم معالج الجهاز Processor بنفسه بإجراء هذه العملية , فيقوم بالبحث في جدول التمرير (Routing Table) عن المنفذ المطلوب , ثم يقوم بالبحث عن عناوين (Source & Destination MAC) و يحدد نوع بروتوكول الطبقة الثانية Layer2 المستخدم في الشبكة الهدف ……الخ , و تعتبر هذه الطريقة بطيئة نسبياً و تستهلك من موارد النظام System resources.

Fast Switching

في هذه الطريقة يقوم معالج الجهاز Processer بمعالجة اول وحدة بيانات تماما كما يحدث في الطريقة السابقة Process Switching, ثم يتم تسجيل المعلومات المتحصل عليها , Interface , MAC addresses , Layer2 info في ذاكرة سريعة خاصة تسمى Fast Cache , ليتم استخدام هذه المعلومات من هذه الذاكرة عند معالجة و إرسال وحدات البيانات المرسلة لنفس الشبكة الهدف (Destination Subnet) , و هذه الطريقة هي طريقة سريعة و تقلل من استهلاك موارد النظام (System Resources).

Cisco Express Forwarding CEF

في هذه الطريقة يتم تخزين المعلومات الهامة التي سيتم استخدامها لتمرير البيانات في ذاكرة سريعة قبل البدء في معالجة وحدات البيانات , حيث يتم إنشاء جدولين , جدول يشبه جدول التمرير (Routing Table) و يسمى (Forwarding Information Base FIB) و جدول اخر يسمى (Adjacency Table) يحتوي على معلومات على اجهزة الجيرة next hops و Layer2 Info, و هذا الطريقة هي الطريقة الاسرع بين الطرق الثلاثة.

الاوامر المستخدمة Commands

لتفعيل طريقة Fast Switching نستخدم الامر التالي في المنفذ الذي نريد :-

IP route-cache

و لتعطيل طريقة Fast Switching و استخدام Process Switching نستخدم الامر التالي:-

No IP route-cache

و لمعرفة هل تم تفعيل Fast Switching ام لا يمكن استخدام الامر :-

Show IP interface

و لعرض المعلومات التي قام الجهاز بتخزينها في Fast Cache يمكن استخدام الامر:-

Show IP Cache

Show IP Cache verbose

و لتفعيل طريقة CEF نستخدم الامر في (Configuration Mode) بالشكل التالي:-

IP CEF