RB450G网络结构分析

RB450G是一款非常出色的基于RouterOS的软路由器，强大的性能和高可配置性使其非常之受欢迎，本人对它也一直非常有兴趣。按本人的习惯，够买前会尽可能搜集相关的资料，了解特性后再下手。在查看RB450G的交换芯片AR8316时注意到了如下图提示的奇怪说明：


和其它芯片不同，RB450G的多了一句“ether1 optional”的说明。为啥ether1和switch chip的关系是optional的，引起了我的兴趣。按提示点击“more”后，来到了进一步的说明：



原来系统中是通过switch-all-ports这个变量来配置ether1的。从说明来看，设置为yes时ether1是switch group的一部分，而no时则为独立。这很令人感觉兴趣，经常一番资料搜索和思考后，我得出了自己的结论。

首先要知道做为CPU的AR7161是具备2个RGMII接口的，MII这东西是用来连接MAC和PHY的，RGMII是MII的一个变种，具体细节这里不淡，总之两个RGMII可以认为AR7161具备两个网络通道。而RB450G更好利用了这点来提高其性能，具体做法看图就明白了：



根据我的推测，在switch-all-ports=no的情况下（应该是默认配置），网络结构应该是上图这样的。首先明确的是所有的5个port都是直接通过AR8316来提供的，但在这种情况下，通过控制AR8316内部硬件逻辑，ether1其实是通过RGMII1直联到Port1的，而其它四个port共用RGMII0。很显然这种情况下，另外四个port要挤占一个通道，就算四个端后加到一个bridge里，数据也要先进到cpu里，再从cpu出去，效率较低。但如果是分别和ether1交换数据，因为可以同时运用两个通道，此时效率到是不错。当然如果另外四个端口全做LAN口使用的话，可以使用master port机制，比如设ether2为master port，其它3个以ether2为mater port。这时会起用AR8316的硬件交换机制，网络结构如图：



很显然在这时，其它四个port交换数据时完全由AR8316的硬件交换机构来进行，只有同ether1有数据交换时才需要经过cpu，LAN间通讯效率大大提升，当然因为完全不经过cpu，所以此时ether3-5实际上是无效的interface了，只有ether2是有效的，而且也没对LAN间通讯做过滤了。当然我们并不一定要把四个port全都加到硬件交换机制里，这里只是举一个比较典型应用的例子。

回到前面的话题，当switch-all-ports=yes的时候，网络结构就变成了下图的样子：



显然，此时通过改变AR8316内部硬件逻辑，ether1也和其它port一样走RGMII0通道，闲置了RGMII1通道。显然和switch-all-ports=no的做法比，让ether1去和其它port抢一个通道用是没有效率的。但这么做也不是完全没有用处，比较某些情况下就是想把RB450G当成5port的交换机用，这时就要把switch-all-ports设为yes，然后从5个port中任选一个为master port，其它四个设它为master port，这样就实现了5个port间的完全硬件交换逻辑，类似图2，只不过port1也加了进去。

对于RB450G来说，switch-all-ports=yes是没效率的做法，但对于很多其它路由来说，却是唯一做法，比如cpu根本就是只有一个MII通道，或者说有第二个但被别的什么东西占用了，那就只能5个口挤一个通道了。比如我手头这个基于bcm4718方案的WNR3500L就是这样。我将在下一篇说明下对于3500L网络结构的理解。