1 Computer)Networking)Principles)of)Rou6ng)and)Switching)Principles)of)Rou6ng)and)Switching) 4<2)Router)Architecture)Overview)Two)key)router)func6ons:))❒ run)rou6ng)algorithms/protocol)(RIP,)OSPF,)BGP))❒ forwarding*datagrams)from)incoming)to)outgoing)link)2 Principles)of)Rou6ng)and)Switching) 4<3)Input)Port)Func6ons)Decentralized,switching:))❒ given)datagram)dest.,)lookup)output)port)using)forwarding)table)in)input)port)memory)❒ goal:)complete)input)port)processing)at)‘line)speed’)❒ queuing:)if)datagrams)arrive)faster)than)forwarding)rate)into)switch)fabric)Physical layer: bit-level reception Data link layer: e.g., Ethernet see chapter 5 Principles)of)Rou6ng)and)Switching) 4<4)Three)types)of)switching)fabrics)3 Principles)of)Rou6ng)and)Switching) 4<5)Switching)Via)Memory)First)genera6on)routers:)❒ )tradi6onal)computers)with)switching)under)direct)control)of)CPU)❒ packet)copied)to)system’s)memory)❒ )speed)limited)by)memory)bandwidth)(2)bus)crossings)per)datagram))Input Port Output Port Memory System Bus Principles)of)Rou6ng)and)Switching) 4<6)Switching)Via)a)Bus)❒ datagram)from)input)port)memory)))))to)output)port)memory)via)a)shared)bus)❒ bus)conten6on:))switching)speed)limited)by)bus)bandwidth)❒ 32)Gbps)bus,)Cisco)5600:)sufficient)speed)for)access)and)enterprise)routers)4 Principles)of)Rou6ng)and)Switching) 4<7)Switching)Via)An)Interconnec6on)Network)(crossbar))❒ overcome))bus)bandwidth)limita6ons)❒ Banyan)networks,)other)interconnec6on)nets)ini6ally)developed)to)connect)processors)in)mul6processor)❒ advanced)design:)fragmen6ng)datagram)into)fixed)length)cells,)switch)cells)through)the)fabric.))❒ Cisco)12000:)switches)60)Gbps)through)the)interconnec6on)network)Principles)of)Rou6ng)and)Switching) 4<8)Output)Ports)❒ Buffering)required)when)datagrams)arrive)from)fabric)faster)than)the)transmission)rate)❒ Scheduling*discipline)chooses)among)queued)datagrams)for)transmission)5 Principles)of)Rou6ng)and)Switching) 4<9)Output)port)queueing)❒ buffering)when)arrival)rate)via)switch)exceeds)output)line)speed)❒ queueing*(delay)*and*loss*due*to*output*port*buffer*overflow!)Principles)of)Rou6ng)and)Switching) 4<10)Input)Port)Queuing)❒ Fabric)slower)than)input)ports)combined)<>)queueing)may)occur)at)input)queues))❒ Head<of<the<Line)(HOL))blocking:)queued)datagram)at)front)of)queue)prevents)others)in)queue)from)moving)forward)❒
View Full Document