37、弱电网络工程师必知系列：交换机CPU和CPU占用率的基础知识

一、简介

本文简要介绍了CPU和CPU占用率的定义、CPU处理报文的原理、以及CPU占用率高造成的影响。

二、CPU和CPU占用率定义

CPU和CPU占用率定义

交换机的核心--CPU

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。

如图1-1所示，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低。

图1-1 交换机的分布式架构

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，如图1-2所示：

图1-2 交换机对非首包流量的处理

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