「轉」Juniper總結—路由器體系結構

原文：http://flashrazer.blog.51cto.com/874229/1357286

此篇文章說明了  junos 的精華，值得深入瞭解。
撰文者為大陸人，用詞方面自行轉換即可。

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Juniper的路由器分為兩個部分——RE和PFE。不過貌似大部分路由器都分為這兩個部分。。。。
   

Routing Engine:

  當 密碼授權通過之後，用戶就進入了RoutingEngine中，在其中可以進行軟件升級，配置，ping，telnet等操作。這是邏輯存儲JunOS的 位置，路由器通過Routing Engine操作各種路由協議，比對各個路由之後選出最佳路由。然後將最佳路由裝載進ForwardingTable，並將Forwarding Table拷貝進Packet Forwarding Engine，在PacketForwarding Engine中的轉發表才可以真正轉發用戶數據。

包括組件：

Routing Engine2：存在於M系列路由器中，333MHz處理器和768MB內存，80MB的flash存儲和6.4GB的硬盤。M40包括LS 120 外部存儲硬盤，其他型號為可移除的PCMCIA閃存卡作為外部存儲。

Routing Engine3：存在於T系列路由器中（T320,T640),最新的JunOS可以讓M系列路由器也加載該引擎。660MHz的處理器，2GB內存，128MB內部flash，30GB硬盤，可移除PCMCIA閃存卡作為外部存儲。

Routing Engine中的內存是用來存儲路由表，轉發表，鏈路狀態數據庫和操作系統內存的。

內部的flash存儲了JunOS的操作系統和configuration file，

硬盤是用來存儲，JunOS的備份，日誌文件，debug信息和用戶文件的

JunOS適用於全系列的RoutingEngine，不需要因為Routing Engine更換而換JunOS

Packet Forwarding Engine

負責轉發數據，包含一系列的ASIC，加速數據轉發。與Routing Engine比，不智能

主要部件：

PIC（Physical interface card）,FlexiblePIC concentrator, switchingcontrol board

每個部件上都有IBM製造的ASIC

Switching control board（FEB,SSB,SCB,SFM,MMB) 包含了一個PPC CPU，64MB的內存，但是不會參與包轉發。SSRAM中8MB(16MB)包含了轉發表——8MB有45萬條轉發條目。Switching control board上的internet processorASIC進行路由查找，上面還有一個ASIC會進行包存儲的內存管理

Flexible PIC concentrator：連接PIC和SCB，其中有個PPC的CPU，64MB內存跑一個嵌入式系統，不參加數據轉發，但是FPC上有個ASIC會和出站和進站的數據包互動

PCI:在FPC上有4個獨立的PIC.

在JunOS中包括以下幾個daemon：

1、routingprotocol daemon(rpd)：控制路由協議，包括了協議信息，路由表更新和路由策略。

2、Device ControlDaemon(dcd):配置和維護路由器接口所用，控制了接口的物理和邏輯屬性

3、ManagementDaemon(mgd): 控制了用戶進入路由器。CLI就是一個MGD的客戶端

4、ChassisDaemon(chassisd)：控制了路由器本身的屬性，比如midplane,FPC等

5、PacketForwarding Engine Daemon(PFED):聯繫routing engine和packet forwarding engine的進程。

JunOS包括的軟件：

jkernel：包括了基本的JUNOS組件

jbase：和jkernel相比，包括了一些附加軟件

jroute：包括了在routingengine上操作的軟件，如單播協議，組播協議，MPLS等。還包括了一些daemons，如mgd

jpfe：包含了控制PacketForwarding Engine的嵌入式系統。

jdocs：包括了完全的JUNOS軟件文檔集

jcrypto：包括了IPSec和SSH

jbundle：包括了以上所有軟件

JUNOS軟件命名：

File list jbundle*

/var/home/user/jbundle-5.2R1.4-domestic-signed.tgz

5.2為主版本號

R代表公開發行（A——alpha version，B——Beta，I——internal or test）

1.4——releaseversion

domestic——包括jcrypto

signed——可以使用MD5

軟件升級：

Show version brief

Request system software addjbundle-5.3R2.4-domestic-signed.tgz(新的軟件名稱）

啟動順序：

可移除存儲（做災備,會還原到出廠環境）——>內部flash——>硬盤（先要用requst system snapshot來做鏡像，會有警告信息）——>systemhalt

CLI

有兩個模式：

Operation mode：相當於enable，登錄路由器後首先進入該模式， >表示。

Configuration mode：相當於config terminal

有補全功能——tab或空格

幫助：？

快捷鍵：

Ctrl+P:上一條命令

Ctrl+N:下一條命令

Ctril+B：命令提示符向左移一位

Ctrl+F：向右移一位

Esc+B：向左移一個單詞

Esc+F：向右移一個單詞

Ctrl+A：移到行首

Ctrl+E：移到行尾

Ctrl+W：刪除左邊的一個單詞

Ctrl+X：刪除整行

Ctrl+L：整行變紅

可以用|符來做更多的操作

Count

display

Except

Find

Hold

Match

No-more

Resolve

Save

Trim

Show interfaces terse 查看路由器上的邏輯接口

Show interfaces terse | match inet 查看接口IP地址

Show interfaces terse | match inet |count 看有幾個接口有IP地址

當show命令輸出過多，顯示--More時，可以按h鍵，輸入命令

/鍵位查找。

Configuration Mode

輸入configure進入該模式

Run

相當於cisco中的do，run showinterfaces ter

Run show route

Edit 模式

用來修改Juniper的各項參數。樹狀列表如下所示

               

         

如需要編輯bgp，則在頂部菜單輸入

Edit protocols bgp

或edit protocols , 然後 edit bgp.

如需返回上層菜單，則輸入up，如需返回頂部，則輸入top。

改變值，用命令set. 如設置系統名：

Edit system

Set host-name XX

或set system host-name XX.

然後用show查看，show system

用delete命令來刪除配置。

Delete system host-name XX.

CandidateConfiguration:

當配置改變時，不會馬上生效，因為改變的是cadidateconfiguration。需要用commit來確認配置之後，才能生效

用show | compare可以查看現在運行的configuration和candidate configuration的區別。

+說明在candidateconfiguration但不在active configuration

-說明在candidateconfig中將其刪除了

保存和讀取配置

在top下：save comm（comm為文件名）

Load comm來讀取文件。

load overrid comm 覆蓋現有配置

load merge comm 把現在的配置和comm合併

Show | find ospf

Load merge terminal,然後將其他路由器上的配置粘帖上去,然後按ctrl+D，保存配置

Commit

只有在輸入commit之後，配置才能生效。當輸入commit之後，JunOS首先檢查語法和邏輯錯誤，比如應用策略卻沒有創建這個策略。如果沒有錯誤，路由器應用該配置文件並且搭建該配置所需的環境。最後保存。

Commit and-quit 退出配置模式，如果commit成功

Commit at 在某時執行commit

Commit check 只做檢查操作，不應用commit

Commit confirmed 如果沒確認，自動回滾——>相當於rollback 1， commit

Commit synchronize 在所有的RE上同步commit

恢復

JunOS一共能保存9個文件供恢復使用。

當前使用的配置文件為juniper.conf，最近一次更改的為juniper.conf.1.gz

Commit 發現配置不對

Rollback 1

Commit 再次確認配置

JUNOS上的存儲目錄

/config 在內部flash上，保存JUNOS的active configuration（juniper.conf)和回退文件1，2，3

/var/db/config 在路由器的內部硬盤中，包括了回退文件4-9

/var/temp 在內部硬盤中，由守護進程啟動失敗後釋放的一些文件，用來分析

/var/log 在內部硬盤內，由路由器的日誌功能和追蹤（traceoption）功能釋放的文件

/var/home 在內部硬盤上，包含了登錄用戶的文件夾，其內有各種junos軟件命令

/altroot 在內部硬盤上，有拷貝自flash上的root文件結構，用於災難恢復。

/altconfig 在內部硬盤上，有/config的拷貝（從flash中的拷貝），做災難恢復用。

RE的冗餘

M20,M40e，M160支持RE的冗餘，一個為主，一個為備。

默認情況下，當主REdown掉，備份RE不會自動切換為主，需要配置。

Set chassis redundancy failover on-loss-of-keealives

Set chassis redundancy keepalive-time 30默認20s之後切換

PFE組件

PIC I/O Manager ASIC——數據幀校驗，負責將報文移動到傳輸介質

I/O Manager ASIC——對二三層頭部完整性信息校驗，如果有效，將報文分成定長64字節的J-cell，並發送給DBM ASIC

Distributed Buffer Manager ASIC——InboundASIC中收到J-cell，生成通知信元，發給Internet Processor ASIC，並將J-cell通過I/O manager ASIC放到每個FPC的共享內存池中。

Internet Processor ASIC——將通知信元通過查詢轉發表轉換成結果信元，告知outbound distributed buffer manager ASIC如何處理J-cell。再將J-cell發到outboundI/O manager ASIC中，再發到outbound PIC I/O manager ASIC上，完成數據轉發。

單播包流程：

         

多播包流程：

只有一點不同，結果信元檢查後有多個出口，會將包複製成多分，發到出口出去。

列外流量：

發到RE的流量，一般是路由器維護自身進程的流量，如ICMP,PING,TELNET,SSH,包含IP OPTION字段的流量，回覆目標不可達信息的流量等。

總結

RE：操縱路由並構成路由轉發表，將其複製一份到PFE,

PFE:實現數據的真正轉發

JunOS軟件存儲在內部flash，內部硬盤，可移除閃存中。啟動順序：可移除閃存——>內部flash——>內部硬盤

知道commit，rollback，save，load的用法

知道ASIC在PFE中的作用，四種ASIC：PICI/O Manager ASIC，I/O Manager ASIC，DistributedBuffer Manager ASIC，Internet Processor ASIC

簡述數據包在PFE中的流程：

接口收到一個數據包，I/OManager 將其分解成J-cell，DistributedBuffer Manager ASIC 將該包儲存到共享內存池中，Internet ProcessorASIC完成路由查找並將結果發送給Distributed Buffer ManagerASIC，DBMA將J-cell轉發給出站I/Omanager ASIC。在經過隊列調整後，I/O manager ASIC從共享內存池中收到J-cell，並將其重組，然後發到出站PICI/O Manager ASIC

例外流量：路由器維護自身進程的，或者一些測試流量，終止於路由器本身。控制面板的CPU會轉發這些流量，不會經由PFE處理。