CEF（セフ）
こちらはキャッシュとは逆の発想で，最初に高速検索用のテーブルを作ってしまう，という方法です。
（実際にはもっと複雑ですが）大まかには，ルーティングテーブルの情報に基づいて，Forwarding Information Base（FIB）というテーブル（実際にはツリー構造）を作ります。それから，（これも大まかですが）ARPテーブルなど主にレイヤ2の情報に基づいて，アジャセンシーテーブル（隣接テーブル）というものを作ります。
端的に言うと，ネイバールータ（隣接するルータ）へパケットを送るときに必要になるL2ヘッダ（MACフレーム）の情報が，全てアジャセンシーテーブルに入っています。
また，FIBテーブルの中に格納されている情報はIPアドレスやMACアドレスなどではなく，「ポインタ」です。C言語を勉強されたことのある方ならピンと来ると思いますが，ポインタは別の情報が格納されたメモリの場所（アドレス）を示しています。FIBテーブルのポインタは，（これも厳密には例外がありますが）アジャセンシーテーブルのアドレスを指しているのです。
具体的な例を見てみましょう。
図2 CEFによるルーティング
図2の場合，ルータにNet.D宛てのパケットが到着しています（Net.Dは，Neighbor-3の先にあります）。
すると，まずFIBテーブルが検索されます。FIBテーブルで「Net.D」を検索すると，ポインタ情報が格納されています。このポインタは，アジャセンシーテーブルのNeighbor-3に関する情報が格納されたメモリのアドレスを示しているのです。ですから，そのアドレスに格納された情報を取得すると，そこには，Neighbor-3へパケットを転送するときに必要になるレイヤ2の情報が全て入っているのです。
ルータはレイヤ2の情報を書き換えてパケットを出力すれば「一丁あがり」です。
同じように，Net.B宛てのパケットが到着した場合であれば，FIBテーブルを検索し，ポインターに示されたアドレスにジャンプして情報を取得すると，そこにはNeighbor-2へ送るためのレイヤ2情報が入っているのでパケットを書き換えて一丁あがり，という仕組みです。
つまり，デフォルトルートでも，BGPを使っていても，どんなに複雑なスタティックルートが設定されていても，CEFでは，パケット転送のために必要な情報を「必ず1回の検索で」全て見つけることができるようになっています。
CEFの威力を測る
ファスト・スイッチングでは，最初の1つ目のパケットはCPU処理になりますが，後続のパケットの宛先が同じIPアドレスであればキャッシュがヒットしますので，大量の情報を同じ宛先へ送る場合には効果的です。特に測定器を用いて性能測定する場合など，同じIPアドレスを宛先としたトラフィックのみで計測すれば，見かけ上の性能は高くなります。
しかし現実には，特に最近のWEB2.0と言われるようなテクノロジーでは，ファイル転送のように大きなデータを連続して送るのではなく，細かなデータを散発的に送受信する傾向があります。
このような状況ではCEFのメリットが出るはずなのですが，実際のところはどうなのでしょうか。そこで，ファスト・スイッチ方式のYAMAHA RTX1200と，CEFのCisco892Jで比較検証してみました。
まず，全てのパケットが同じ宛先IPアドレスの場合（1フロー）でスループットを計測すると，892Jが760Mbps，RTX1200が320Mbpsでした（※）。
- ※
- いずれもパケット長354バイトなので，メーカの公表値とは大きく異なります。
そこからフロー数（宛先アドレスの種類）を増やしていくと，RTX1200のみスループットが徐々に低下していきます。1万フローくらいまでは大きな低下ではありませんでしたが，6万フローを少し超えたあたりでキャッシュが完全にオーバーフローするらしく，全てのパケットがCPU処理になって大幅に性能が低下しました。
6万5000フローで測定すると，892Jは760Mbpsのままですが，RTX1200は4.2Mbpsであり，ピーク時の1.3％にまで低下したことになります。
図3 ファスト・スイッチングとCEFスループット比較
この結果をどう見るかはケースバイケースで変わってくるでしょうが，RTX1200でも1万フローくらいまでは大きな性能低下はなかったわけですから，一般のオフィス用途では問題ないと言えるでしょう。強いて言えば，IPアドレスを変えながらパケットを吐きまくるような，たちの悪いワーム型のウィルスが蔓延したりすると，ルーターのキャッシュがオーバーフローしてネットワークが使えなくなってしまう，というようなシナリオがあり得なくも無いかもしれません。
まあ，同じような値段で買えるなら，CEFのほうが「お買い得感」はあるのではないでしょうか。
なお，CEFはシスコの特許技術であり，他のメーカでは採用されていないようです。
