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1、 交换芯片架构
2.1 L2屋顶采光带转发原理
2.2 L2转发相关的表项
2.2.1 port表
2.2.2 egress port表
2.2.3 VLAN表
3、增感油墨 L3转发流程
4、 L2组播转发流程元数据管理平台
5、 L3组播转发流程
6、 流分类处理流程
本文以broadcom56504/56300交换芯片为重点，介绍一下交换芯片的工作原理。
1、 交换芯片架构
交换芯片由GE/XE接口（MAC/PHY）模块、CPU接口模块、输入输出匹配/修改模块、MMU
模块、L2转发模块、L3转发模块、安全模块、流分类模块等模块组成，其结构如图1所示：
图1 交换芯片的组成
56504包含24个GE端口，4个10G端口，10G端口既可以用于堆叠，也可以用于上联/级联。 56504交换芯片与CPU的接口称为CMIC接口。交换芯片与CPU通过PCI总线连接。其他类型交
换芯片与CPU的接口可以是：SPI+MII、I2C+MII、系统总线+MII、SMI+MII等。交换芯片的包处
理流程如图2所示：
图2 交换芯片的包处理流程简图
包由端口进入交换芯片之后，首先进行包头字段匹配，为流分类做准备；然后经过一个安全引
擎进行包过滤；符合安全的包进行L2交换或者L3路由，并经过流分类处理器对匹配的包做相关动
作（比如丢弃、限速、修改VLAN等）；对于可以转发的包根据802.1P或DSCP放到不同队列的buffer
中，调度器根据优先级或者WRR等算法进行队列调度，在端口发出该包之前执行流分类修改动作，
最终从相应端口发送出去。
2预付费智能电表、 L2转发流程
2.1 L2转发原理
对于交换芯片来说，L2转发是一个最基本的功能。L2功能主要包括ingress过滤、MAC学习
和老化、根据MAC+VLAN转发、广播与洪泛、生成树控制等基本功能。
L2转发的具体流程如图3所示：
从端口进入交换芯片的包首先检查TAG，对于tagged包，判断是否是802.1p的包，（802.1p
的包vid为0），对于untagged的包和802.1p的包，根据系统配置加上tag（这些配置包括：基于MAC
的vlan、基于子网的vlan、基于协议的vlan和基于端口的vlan）。经过这一步以后，到交换芯片内部
的包都变成802.1Q的tagged包了（vid为1－4094，4095保留），如果设置了ingress过滤，就会检
查本端口是否在该vid对应的VLAN中，对于本端口不在该vid对应的VLAN中的包就丢弃。对于
没有设置ingress过滤，或者设置ingress过滤但本端口在该vid对应的VLAN中的包进行STP端口
状态检查，对于BPDU以外的包，只有端口处于forwarding状态，才允许包进入。然后进行原MAC
地址检查，以原MAC＋VID的哈希为索引查L2 TABLE，如果没有到，就把这个表项（原MAC＋VID）以及对应的端口写到L2 TABLE中，这个过程称为MAC地址学习。当然地址学习的方法有
很多种，可以是硬件学习，也可以是软件学习，可以根据PORT表中的CMI字段的配置来进行。
图3 L2转发流程
下一步进行目的MAC地址检查：目的MAC地址为广播地址（0xffffffff）的包，在vlan内广
播出去；目的MAC地址为组播地址的包，进行组播流程的处理；对于单播包，查L2 TABLE，如
果没有到，就在vlan内进行洪泛；如果到，检查表项中的L3 bit是否设置，如果设置了L3 bit，
就进行L3流程的转发；否则就转发到L2 TABLE表项中的端口去，在egress方向，也有egress过滤
设置（默认是使能的），如果egress端口不在vlan中也是不能转发的。至此，L2转发流程完成了。
与地址学习相反的过程是地址老化。地址老化的机制是：ASIC内部有个定时器，称为age timer，
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