CPU和CPU占用率定義

交換機的核心--CPU

      交換機采用分布式架構，主要包括轉發平面和控制平面。其中轉發平面用于實現二三層轉發；而控制平面主要用于實現轉發的控制。

      交換機的控制平面采用通用嵌入式CPU實現，轉發平面采用轉發芯片實現：

      轉發芯片完成主要的二三層轉發功能，如更新用于二層轉發的MAC地址表以及用于IP轉發的三層轉發表。轉發芯片的特點是能夠實現大吞吐量的數據轉發。

      CPU主要維護軟件表項（如路由表、ARP表等），并根據軟件表項的轉發信息來配置轉發芯片的硬件三層轉發表。同時，CPU本身也可以完成軟件三層轉發。CPU的特點是數據處理能力低。

      在網絡中，可將報文按照功能分為控制報文和數據報文。當交換機上還未建立任何硬件轉發表項時，如果報文到達交換機，首包由CPU轉發并建立三層轉發硬件表項，后續包（即非首包）流量由入端口進入轉發芯片。

      后續包的部分流量1（一般為數據報文）直接由轉發芯片轉發出去這部分流量不經過CPU，所以該流量的處理也不消耗CPU。這部分流量一般為數據報文。

      后續包的部分流量2（一般為控制報文和部分數據報文）經由轉發芯片上送CPU，由CPU來決定是否需要將其轉發出去或直接在CPU終結。該流量需要消耗CPU，不能進行高速轉發。

      總的來說，真正決定交換機高速交換轉發的是轉發芯片中的二三層硬件表項，而轉發芯片的硬件表項來源于CPU維護的軟件表項。可以看出，CPU是交換機的核心。

CPU占用率

      設備的CPU占用率指一段時間內系統中非空閑任務占用CPU處理的時間比率，是對設備CPU使用情況的一個宏觀統計，具有以下的幾個重要特點：

      持續變化性：系統的CPU占用率不是保持不變的，它是隨著系統的運行和外部環境的變化而持續變化的。

      非實時性：系統的CPU占用率反映的是一個CPU統計周期內的CPU使用情況，并不是特指某一個時間點的實時占用情況。

      實體強相關性：CPU占用率是以物理CPU為粒度進行統計的，通常而言，設備上的每塊業務板均有一個單獨的物理CPU，因此它們的CPU占用率都是相互獨立的。

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