Broadcom以太网交换芯片的L2转发与包处理流程解析

"本文档详细介绍了Broadcom以太网交换芯片的转发流程，重点讨论了交换芯片架构、包处理流程以及L2转发原理。" 在理解Broadcom以太网交换芯片的工作原理时，首先要了解其架构。交换芯片由多个关键模块构成，包括GE/XE接口模块、CPU接口模块、输入输出匹配/修改模块、MMU模块、L2和L3转发模块、安全模块以及流分类模块。例如，56504型号的交换芯片拥有24个GE端口和4个10G端口，其与CPU的交互是通过CMIC接口和PCI总线完成的。 包处理流程是交换芯片的核心功能之一。当数据包从端口进入后，会先进行包头字段的匹配以进行流分类准备，接着通过安全引擎进行过滤。如果包满足安全条件，它将进行L2或L3级别的转发决策。L2转发可能包括丢弃、限速或修改VLAN等操作。根据802.1P优先级或DSCP，包会被放入不同的队列，由调度器按照优先级或权重轮转算法（WRR）调度，并在发送前执行流分类的修改。 L2转发流程中，交换芯片执行的基本功能有ingress过滤、MAC学习与老化、MAC+VLAN转发、广播与洪泛以及生成树控制。包进入时，会检查其TAG状态。如果是tagged包且为802.1p，其vid通常为0。未标记的包和802.1p包会根据系统配置添加TAG，可能的配置包括基于MAC、子网、协议或端口的VLAN。接着，所有包变为802.1Q tagged形式，vid范围为1至4094，4095为保留值。在ingress过滤阶段，会检查端口是否属于对应VLAN，否则丢弃。如果通过此检查，包会进一步进行STP端口状态检查，非BPDU包只有在端口处于转发状态时才会被转发。 Broadcom以太网交换芯片的转发流程涉及多个层次的处理和判断，确保网络流量的高效、安全和正确传输。通过对MAC地址的学习、VLAN的管理和STP协议的实施，交换芯片能够实现灵活的二层网络控制，同时保证网络的稳定性和可靠性。