Post on 22-Jul-2015
transcript
Виктор Осипчук Системный инженер vosipchu@cisco.com
Архитектура и уникальные особенности магистральной платформы Cisco NCS 6000
25.11.14 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
High-end routing платформы Cisco
Высокоскоростное ядро:
Новые возможности архитектуры
NCS The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again.
Ядро: • Лидирующая
платформа
• Расширение с новыми CRS-X
CRS The image cannot be disp
ASR Граница: • Лидирующая
платформа
• Плотность, функционал и масштабируемость
The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again.
Содержание презентации
1. Архитектура линейного шасси
2. Линейные карты для Cisco NCS6000
3. Оптические трансиверы
4. Архитектура мультистоечной конфигурации
5. Особенности операционной системы
25.11.14 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 3
NCS 6008 линейное шасси (LCC)
8x1Tbps линейные карты § Собственные, специализированные
программируемые NPU § Высокая производительность / масштабируемость
Производительная фабрика § Полная отказоустойчивость § 3 варианта
Единое шасси Back-to-back Многостоечная– до 16 шасси LCC
Зарезервированные Route Processors § 8-core x86 CPUs w/ 48GB DRAM
Энергоэффективность § Высокая интеграция элементов § 40nm технология для NPU § >90% КПД блоков питания § Возможность отключать порты
23”
59.9 cm
42” 107 cm
ВИД СПЕРЕДИ БЕЗ ДВЕРИ
ВИД СЗАДИ БЕЗ ДВЕРИ
84” 213.4 cm
NCS 6008 распределение компонент
ВИД СПЕРЕДИ ВИД СЗАДИ
24X 2100W DC ИЛИ
18X 3000W AC
7” CRAFT ТЕРМИНАЛ
ЛИНЕЙНЫЕ КАРТЫ (0-7)
БЛОК ВЕНТИЛЯТОРОВ (0-1) КАРТЫ
КОММУТАЦИИ (0-5)
RP(0,1) МОДУЛИ
УПРАВЛЕНИЯ (0-1)
6 ПОЛОК ДЛЯ
МОДУЛЕЙ
ЗАБОР ВОЗДУХА
Вид сбоку
Забор воздуха
Забор воздуха
Линейные карты
Слоты карт матрицы коммутации
NCS 6008 Система питания
• 4 блока питания на полку • До 24х2,1кВт блоков • 1x60A @ 40V или эквивалент (диапазон
40-60)
DC DC DC DC
DC DC DC DC
DC DC DC DC
DC DC DC DC
DC DC DC DC
DC DC DC DC AC AC AC
AC AC AC
AC AC AC
AC AC AC
AC AC AC
AC AC AC
• Изначально продуманный дизайн для карт следующего поколения
• При заказе предлагаются AC или DC полки под БП
• Всего 6 полок в шасси LCC
DC СИСТЕМА ПИТАНИЯ
AC СИСТЕМА ПИТАНИЯ
• 3 AC блока питания на полку • До 18х3кВт блоков • 200-250В одна фаза • 16A номинал
DC СИСТЕМА ПИТАНИЯ
NCS6000 система вентиляторов
§ Два зарезервированных блока вентиляторов в шасси. § Отдельными каналами подключены к RP. § Скорость вращения лопастей определяется температурными датчиками на входе в шасси и в hot spot на каждой карте.
§ Если один блок вентиляторов отказывает или вытаскивается из шасси, то вентиляторы второго блока начинают работать на полную мощность.
§ Если связь с RP теряется более чем на 60секунд, то такое состояние рассматривается как аварийное и вентиляторы начинают работать на полную мощность.
Два вентилятора для фабрики / RP
Четыре вентилятора для линейных карт
Route Processor
• Управление control plane – маршрутизация, SNMP, доступ . . . • 8-core x86 CPU @ 1.8GHz • 64-bit support • 48 GB DRAM • 32 GB (OS) & 200 GB (logs) SSDs for high reliability • Interfaces
Consoles Timing/Synchronization BITs/J.211(in/out) , GPS(in/out) , IEEE1588 , Time-expansion port(in/out)
Management GE Inter-chassis 10GE Expansion 10GE Alarms 8 SFP+
Ports
3 Console Ports
USB Port 2 MGMT Enet Ports
System Timing: IEEE1588 BITS/DTI GPS Time Expansion
Alarm Port
200GB SSD
32GB SSD
Route Processor - соединения
RP 0
RP 1
8 Line Cards
2 Fan Trays
AC/DC Power Shelves
(x Power Modules Per Shelf)
I2C (shown as bussed but is point to point)
10GE Control
6 Fabric Cards
1GE ControlCraft Infc
CHASSIS EEPROM
x1 PCIe
Модуль управления (RP0)
Модуль управления (RP1)
Линейные карты (8хLC)
Карты коммутации (6хFC)
Полки вентиляторов
Блоки питания
Крафт-терминал
EEPROM
Линейные карты для Cisco NCS6000 25.11.14 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 11
• Route Processor заливает таблицу маршрутизации в линейные карты
• Линейные карты состоят из различного количества «слоев»
• Каждый «слой» состоит из независимых оптических элементов и forwarding ASIC Оптические подключения с помощью трансиверов
Маршрутизация пакетов, функции & QoS Доступ к фабрике, обработка очередей, сегментация/сборка пакетов и очередность Неиспользуемые «слои» можно отключать (# hw-module slice 1 offline location <>)
• Фабрика коммутации распространяет ячейки (cells) между «слоями» 6 зарезервированных фабрик Топология зависит от режима работы: Single, Multi, или Back-to-back
NCS 6000 Обзор линейных карт
ЛИНЕЙНЫЕ КАРТЫ 1ТБ КАРТОЧКА С 100GE ПОРТАМИ
Network Processor Unit
Fabric Interface ASIC
Optics Optics
NPU FIA Optics Optics
NPU FIA Optics Optics
NPU FIA Optics Optics
NPU FIA Optics Optics
CPU DRAM
Fabric
Control Ethernet
«Слой» коммутации
10x100Gbps LSR карта
25.11.14 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 13
5 «слоев» – LSR-ориентированная forwarding table, TCAM и QoS
• Модульная оптика – CXP и CPAK версии
• nPower X1 NPU содержит: Forwarding cores Memory for forwarding tables
TCAM Traffic Manager (TM)
Packet Buffers MAC Logic OTN Framers
• Fabric Interface ASIC (FIA) Управляет VoQ до фабрики Запрос доступа на фабрику
Сегментация пакетов в ячейки Сбор пакетов из ячеек
Передача пакетов обратно на nPower X1
LSR КАРТА С CXP ОПТИКОЙ CXP ОПТИКА
Fabric Interface
ASIC
Optics
Optics
FIA
FIA
Optics
Optics FIA Optics
nPower X1
nPower X1
nPower X1
nPower X1 FIA Optics
Tables
Packet Buffers
TCAM TM
nPower X1
Fabric
Control Ethernet
CPU DRAM
PPE
LSR TABLE MEMORY
LSR TRAFFIC MANAGER
CORE TCAM
CXP ИЛИ CPAK
PACKET PROCESSING ENGINE ARRAY
10x100Gbps Multi-service Core карта
25.11.14 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 14
5 «слоев» - полноценная forwarding table с обычным TCAM и QoS
• Увеличенный FIB по сравнению с LSR
• Модульная оптика– CXP и CPAK версии
• nPower X1 NPU содержит: Forwarding cores
Memory for forwarding tables TCAM
Traffic Manager (TM) Packet Buffers MAC Logic
OTN Framers
• Fabric Interface ASIC (FIA) Управляет VoQ до фабрики
Запрос доступа на фабрику Сегментация пакетов в ячейки
Сбор пакетов из ячеек Передача пакетов обратно на nPower X1
MS CORE КАРТА С CPAK ОПТИКОЙ
MS CORE TABLE MEMORY
Fabric Interface
ASIC
Optics
Optics
FIA
FIA
Optics
Optics FIA Optics
nPower X1
nPower X1
nPower X1
nPower X1 FIA Optics
Tables
Packet Buffers
TCAM TM
nPower X1
Fabric
Control Ethernet
CPU DRAM Ethernet Switch
PPEs
60x10GE линейная карта
25.11.14 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 15
4 «слоя» – расширенный TCAM и QoS
60 X 10GE SFP+ SFP+
• Использует nPower X1e Forwarding cores Memory for forwarding tables Расширенный TCAM
Расширенный Traffic Manager Packet Buffers
MAC Logic OTN Framers
• Оптика – SFP+
• Fabric Interface ASIC (FIA) Управляет VoQ до фабрики Запрос доступа на фабрику
Сегментация пакетов в ячейки Сбор пакетов из ячеек
Передача пакетов обратно на nPower X1е
Fabric Interface
ASIC
FIA
FIA
FIA
nPower X1e
nPower X1e
nPower X1e
nPower X1e
SFP+ x15
SFP+ x15
SFP+ x15
… Fabric
Control Ethernet
CPU DRAM
Tables
Packet Buffers
TCAM TM PPEs
РАСШИРЕННЫЙTCAM РАСШИРЕННЫЙ TRAFFIC MANAGER
Cisco nPower X1 NPU – детали • Интегральность позволяет снизить требования к питанию и повысить
плотность на карту • 336x800 MHz специализированных programmable packet processors • 150 Mpps, 200 Gbps full duplex • Traffic Manager для иерархического QoS
4K очередей 3+ уровня QoS
• TCAM память поддерживает до 64K IPv4 ACEs • Интегрированный MAC
20x10GE , 5x40GE & 2x100GE
• Специально разработанная Packet forwarding память Быстрее чем DDR3
10X100GBPS CPAK LC NPOWER X1
MS NPOWER X1
LSR NPOWER X1
Packet Buffers
TCAM Traffic Manager
MA
C
Table Memory
PPEs
Packet Buffers
TCAM Traffic Manager
MA
C
Table Memory
PPEs
NPOWER X1 NPU
СПЕЦИАЛЬНАЯ БЫСТРАЯ ПАМЯТЬ
3+ МИЛЛИАРДА ТРАНЗИСТОРОВ
• 336x 800 MHz специализированных programmable packet processors • 140 Mpps, 200 Gbps full duplex • Расширенный Traffic Manager
32K интерфейсов 128K очередей 5+ уровней QoS
• TCAM поддерживает до 512K ACEs • Универсальный MAC
15x 10GE , 5x 40GE
Cisco nPower X1e NPU – детали
60X 10GE SFP+ LC NPOWER X1E
NPOWER X1E
4+ МИЛЛИАРДА ТРАНЗИСТОРОВ
Table Memory
Packet Buffers
TCAM Traffic Manager
MA
C
PPE
NPOWER X1E NPU
Общее сравнение Network Processing Unit
• Идентичная архитектура – процессоры, MAC интеграция и буфера • nPower X1 LSR карты оптимизированы для задач ядра • nPower X1 Multi-service Core карты имеют расширенный FIB и память • nPower X1e оптимизированы в области сервисов, QoS и FIB
Расширенный Traffic Manager для QoS 5 уровней иерархического QoS Увеличенный TCAM (8x nPower X1 TCAM) Относительно невысокая плотность из-за физических ограничений лицевой части карты (60 SFP+)
LSR NPOWER X1 MS NPOWER X1 NPOWER X1E
Packet Buffers
TCAM Traffic Manager
MA
C
Table Memory
PPE
Packet Buffers
TCAM Traffic Manager
MA
C
Table Memory
PPE
Table Memory
Packet Buffers
TCAM Traffic Manager
MA
C
PPE
Cisco CPAK
25.11.14 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
100G трансивер
100G-LR4 CPAK
100G-SR10 CPAK
• Полностью соответствует стандартам • 100GBASE-LR4 соответствие • OTU4 соответствие
• Высокая плотность • Достигается уменьшение в размерах >70% • Обеспечение плотности до 10 портов 100GE • 4x 25G электрический интерфейс
• Низкое потребление питания • Уменьшение потребления питания до 70% • Использование современных технологий
CPAK-10X10G-LR*
CPAK-100G-ER4L*
*Появятся в Q1-Q2 CY15
CPAK и CFP CFP 82
140
13.6
CPAK
101
35
11.6
CFP2
107
42
12.4
QSFP28 18
52
8.5
4x25G
CFP4 22
86
9.5
Питание <32 Вт < 7.5 Вт
< 8Вт, 12 Вт
< 5 or 6 Вт
3.5 - 4.5 W (план)
Гибкость представления портов
“Anyport” Поддержка 10 GE, 40 GE, и 100 GE на одной карте
CPAK 100 GE LR4
CPAK 2x40 GE
CPAK 100 GE ER4
CPAK 10x10-LR
CPAK 100 GE SR10
CPAK в разработке
100 GE LR
10x10 GE
2x40 GE
100 GE SR10
Защита инвестиций. Начиная с 10GE возможность перейти на 100GE в будущем
100G подключения NC6K 100G трансивер
CXP SR10
CFP LR4
NCS 6000 100G тип трансивера Одномод/мультимод Тип порта Противоположная сторона Релиз
CPAK LR4 Одномод Duplex SC to Duplex SC 100G CPAK LR4 5.0.0
CPAK LR4 Одномод Duplex SC to Duplex SC 100G CFP LR4 5.0.0
CPAK SR10 Многомод MPO24 to MPO24 100G CFP SR10 5.0.1
CPAK SR10 Многомод MPO24 to MPO24 100G CPAK SR10 5.0.1
CPAK SR10 Многомод MPO24 to MPO24 100G CXP SR10 5.0.1
CXP SR10 Многомод MPO24 to MPO24 100G CFP SR10 5.0.0
CXP SR10 Многомод MPO24 to MPO24 100G CPAK SR10 5.0.1
CXP SR10 Многомод MPO24 to MPO24 100G CXP SR10 5.0.0
Трансивер с другой стороны
ТИП КОННЕКТОРА ТИП КОННЕКТОРА
ОДНОМОД/МУЛЬТИМОД
MPO24 НА MPO24 MM
SC НА SC CPAK LR4
CPAK SR10
CXP SR10
CPAK LR4
CPAK SR10
CFP SR10
100G LR4
100G SR10
10G/40G/100G сценарии
40G подключения
QSFP+ 40G LR4
NC6K 100G трансивер
MPO24 TO 2X MPO12 MM CPAK SR10 QSFP+ 40G SR4
40G SR4
NCS 6000 100G тип трансивера
Одномод /Мультимод Тип порта Удаленная
сторона Релиз
CPAK SR10 Мультимод MPO24 на 2x MPO12 разветвитель QSFP+ 40G SR4 В планах
CPAK 2x40G LR4 Одномод MPO на Duplex LC(в планах) QSFP+ 40G LR4 В планах
Трансивер с другой стороны
ТИП КОННЕКТОРА ТИП КОННЕКТОРА ОДНОМОД/МУЛЬТИМОД
10G/40G/100G сценарии
CPAK 2X40GE LR4 (В ПЛАНАХ)
40G LR4 (в планах)
MPO TO LC SM (ПОТОМ)
10G подключения
CPAK SR10
CXP SR10
CPAK 10X10G LR
SFP+ SR
SFP+ LR
10G SR
10G LR
NCS 6000 100G тип трансивера
Одномод /мультимод Тип порта Удаленная сторона Релиз
CPAK SR10 Multi-mode MPO24 на 10x Duplex LC разветвитель 10G SFP+ SR 5.0.1
CXP SR10 Multi-mode MPO24 на 10x Duplex LC разветвитель 10G SFP+ SR 5.0.0
CPAK 10x10G LR Single-mode MPO24 на 10x Duplex LC разветвитель 10G SFP+ LR 5.0.1
NC6K 100G трансивер
Трансивер с другой стороны
ТИП КОННЕКТОРА ТИП КОННЕКТОРА ОДНОМОД/МУЛЬТИМОД
10G/40G/100G сценарии
MPO24 НА 10X DUPLEX LC SM
MPO24 НА 10X DUPLEX LC MM
10G подключения по патч-панели NC6K 100G трансивер
Трансивер с другой стороны
CONNECTOR TYPE CONNECTOR TYPE
Патч-панель
ТИП КОННЕКТОРА ТИП КОННЕКТОРА
MРО24 НА MPO24 SM
MPO24 НА MPO24 MM
CPAK SR10
CXP SR10
CPAK 10X10G LR
SFP+ SR
SFP+ LR
LC TO LC MM
LC TO LC SM SM ПАТЧ-ПАНЕЛЬ
ОДНОМОД/МУЛЬТИМОД ОДНОМОД/МУЛЬТИМОД
NCS 6000 100G тип трансивера
Одномод /мультимод Тип порта Патч-панель Тип Удаленная
сторона Релиз
CPAK SR10 Мультимод MPO24 на MPO24
MM патч-панель (NCS-PP-100X10-SR) LC на LC 10GE SFP+ SR 5.0.1
CXP SR10 Мультимод MPO24 на MPO24
MM патч-панель (NCS-PP-100X10-SR) LC на LC 10GE SFP+ SR 5.0.0
CPAK 10x10G LR Одномод MPO24 на
MPO24 SM патч-панель (NCS-PP-100X10-LR) LC на LC 10GE SFP+ LR 5.2.3
MM ПАТЧ-ПАНЕЛЬ
Патч-панели для решения AnyPort • 2 варианта – MM и SM
• 3 RU
• Разветвления для 10 кабелей MPO24 внутри патч-панели
• Каждый кабель MPO24 разводится на 10 дуплексных портов LC
• Используются только 20 жил из 24 в одном MPO24 кабеле
NCS-PP-100X10-SR (многомодовая патч-
панель)
10x MPO 24
LC-коннектор 10x (Tx+ Rx) duplex
OM3 MMF или
SMF
Внутренняя разводка
MPO24 PORT
2 10GE СОЕДИНЕНИЯ (LC) В БЛОКЕ
Нумерация портов 10G
28
• 10G «расшитые» порты используют 5й октет для нумерации TenGigE<rack_num>/<slot_id>/<card_instance>/<physical-port_num>/<logical-port-num>
RP/0/RP0/CPU0:P#show ipv4 int br
Interface IP-Address Status Protocol
MgmtEth0/RP0/CPU0/0 5.7.13.30 Up Up HundredGigE0/0/0/2 unassigned Unknown Unknown HundredGigE0/0/0/3 unassigned Unknown Unknown HundredGigE0/0/0/4 unassigned Unknown Unknown <snip> TenGigE0/0/0/0/0 unassigned Unknown Unknown TenGigE0/0/0/0/1 unassigned Unknown Unknown TenGigE0/0/0/0/2 unassigned Unknown Unknown TenGigE0/0/0/0/3 unassigned Unknown Unknown <snip>
Архитектура мультистоечной конфигурации 25.11.14 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 29
Карты коммутации
КАРТА ДЛЯ ЛИНЕЙНОГО ШАССИ КАРТА ДЛЯ MULTI-CHASSIS
Задача в передаче данных (как ячейки) между линейными картами § Передача unicast/multicst § Поддержка Multi-priority § Неблокируемая архитектура
6 карт фабрики § Достаточно 5 для передачи L3 трафика любого размера
Существует 3 опции: § Single-chassis – Поддержка единой системы в 8 Tbps § Back-to-back – 2 LCC шасси работают как единая 16 Tbps система без FCC (след.релизы)
§ Multi-chassis – от 1 до 16 LCC работают как единая 8 - 128 Tbps система совместно с шасси
Back-to-back и Multi-chassis карты используют CXP для соединения
• F2 ASIC • НЕТ ВНЕШ.СОЕДИНЕНИЙ
• F13 ASIC • 16 CXP ДЛЯ ФАБРИКИ
КАРТА ДЛЯ BACK-2-BACK
• F123 ASIC • 16 CXP К ДРУГОМУ LCC
Конфигурация с одним шасси § Вся коммутация осуществляется картами коммутации в самом шасси § 1 шаг коммутации, со всеми FIA подключенными к ASIC-ам фабрики § 2 элемента SFE на карту коммутации (FC) § 1 FIA на каждый слой линейной карты § У каждого FIA 36 serdes по 11.5 Gbps (10 без вн.заголовков):
6 каналов на карту коммутации, 3 на SFE § Каждый FIA/слой получает 300 Gbps от/к фабрике
(6 карт коммцтации), 240 Gbps (5 карт коммутации)
F F
F F
F F
F F
F F
F F
FIA
FIA
FIA
FIA
FIA
FIA
FIA
FIA
FIA
FIA
КАРТА КОММУТАЦИИ ЛИНЕЙНОГО ШАССИ
БЛОК-СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЙ
Back-to-back топология § Все шаги коммутации в картах фабрики в шасси – F123 карта § Для соединения шасси используются CXP-линки между картами коммутации
NCS 6008 ЛИНЕЙНОЕ ШАССИ NCS 6008 ЛИНЕЙНОЕ ШАССИ
FIA
FIA
FIA
FIA
FIA
FIA
FIA
FIA
FIA
FIA
Optical C
onnections
F13 F13 F13 F13
F2 F2
F13 F13 F13 F13
F2 F2
F13 F13 F13 F13
F2 F2
F13 F13 F13 F13
F2 F2
F13 F13 F13 F13
F2 F2
F13 F13 F13 F13
F2 F2
F13 F13 F13 F13
F2 F2
F13 F13 F13 F13
F2 F2
F13 F13 F13 F13
F2 F2
F13 F13 F13 F13
F2 F2
F13 F13 F13 F13
F2 F2
F13 F13 F13 F13
F2 F2
КАРТА КОММУТАЦИИ ДЛЯ BACK-2-BACK
§ 1ый и 3ый шаг совершается в линейном шасси (F13) § 2ой шаг уже в шасси с картами коммутации (F2) § CXP соединения – такие же как в варианте Back-to-back
Многостоечная конфигурация
ШАССИ С КАРТАМИ КОММУТАЦИИ
NCS 6008 ЛИНЕЙНОЕ ШАССИ NCS 6008 ЛИНЕЙНОЕ ШАССИ
F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13
FIA
FIA
FIA
FIA
FIA
F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13 F13
FIA
FIA
FIA
FIA
FIA
Оптические соединения
Оптические соединения
… …
F2 F2 F2
F2 F2 F2
F2 F2 F2
F2 F2 F2
F2 F2 F2
F2 F2 F2
F2 F2 F2
F2 F2 F2
F2 F2 F2
F2 F2 F2
F2 F2 F2
F2 F2 F2
КАРТА ДЛЯ MULTI-CHASSIS
Соединения в многостоечной конфигурации • Каждое шасси с картами коммутации содержит до 12 карт , 6 спереди и 6 сзади • Каждое шасси содержит 6 плоскостей • Чем больше шасси с картами коммутации в составе многостоечной конфигурации, тем более распределенное подключение карт с линейными картами
P0
P1
P2
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P3
P4
P5
Спереди
Сзади
шасси с картами коммутации
P0
P1
P2
P3
P4
P5
Линейное шасси 0
P0
P1
P2
P0
P1
P2
…
8 C
XP
P0
P1
P2
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P3
P4
P5
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P0
P1
P2
P0
P1
P2
…
4 C
XP
P0
P1
P2
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P3
P4
P5
P0
P1
P2
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P3
P4
P5
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P0
P1
P2
P0
P1
P2
………
P0
P1
P2
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P3
P4
P5
P0
P1
P2
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P3
P4
P5
P0
P1
P2
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P3
P4
P5
2 C
XP
4+1 8+2 16+4
Линейное Шасси 3
Линейное шасси 0
Линейное Шасси 7
Линейное шасси 0
Линейное Шасси 15
Multi-chassis и Back-to-back соединения
25.11.14 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 35
Экономичные CXP соединения • Оптические соединения используются между шасси
• Стандартная оптика CXP обеспечивает экономичное решение 24 микроволоконный кабель До 100м Контроль уровней
• Многомодовое волокно OTN3 OTN4 рекомендуется для будущих скоростей
MPO/MTP КОННЕКТОР
Rx Rx Rx Rx Rx Rx Rx Rx Rx Rx Rx Rx
Tx Tx Tx Tx Tx Tx Tx Tx Tx Tx Tx Tx
Tx Tx Tx Tx Tx Tx Tx Tx Tx Tx Tx Tx
Rx Rx Rx Rx Rx Rx Rx Rx Rx Rx Rx Rx
Параллельная оптика
Оптический приемник
MTP коннектор
Оптический передатчик
MTP коннектор
Rx Rx
Tx Tx
ДЕТАЛИ КАБЕЛЯ
NCS 6000 шасси с картами коммутации
42” 106.7 cm
23.6” 59.9 cm
84” 213.4cm
• PID для выбора в CCW NCS-F-CHASSIS
• Соединяет до 4 NCS 6000 линейных шасси До 100 метров
• 12xNCS-F-FC (слотов для карт коммутации) 6 спереди, 6 сзади Каждая карта NCS-F-FC содержи 32xCXP порта Возможность наращивания До 384 MPO24 соединений на шасси
• 2xShelf Controller(SC) Допускается установка NCS-F-SC или NCS-F-SCSW NCS-F-SC: только контроль NCS-F-SCSW : контроль и коммутатор
• Отдельная полноценная стойка
• Доступ к шасси спереди и сзади
• Обдув шасси спереди назад
NCS 6000 компоненты шасси с картами коммутации
Вентиляторный блок Вентиляторный блок
НАПРАВЛЕНИЕ ОБДУВА ШАССИ
Питание
C o n t r o l
S h e l f
Забор воздуха
Карты
Карты
Органайзер
Крафт-терминал
Органайзер
ВИД СПЕРЕДИ
4 ПОЛКИ ДЛЯ БП
TOUCH SCREEN
КОНТРОЛЛЕР
FC1
FC3
FC2
FC4 FC5
FC0
6 КАРТ ФАБРИКИ
6 КАРТ ФАБРИКИ
Питание
Выдув горячего воздуха
Карты
Карты
Органайзер
Вентиляторный блок Вентиляторный блок
Органайзер
ВИД СЗАДИ
FC7
FC9
FC8
FC10 FC11
FC6
• Карта-контроллер Поддержка до 2 NCS-F-SC в каждом шасси
• Интерфейсы: Консольный порт (2) Management Ethernet (1/10GE) порты 2 порта Control Ethernet Expansion Ethernet (10GE) USB 2.0 Alarm port
Карта-контроллер для шасси
NCS-F-SC
• Карта-контроллер + Ethernet Switch Поддержка до 2 NCS-F-SCSW в каждом шасси
• До 2 карт с Ethernet Switch на всю многостоечную систему
• Интерфейсы: Консольный порт (2) Management Ethernet(1/10GE) порты 2 порта Control Ethernet Expansion Ethernet (10GE) 56x10GE портов (SFP+: SFP-10G-SR , SFP-10G-LR) 2x 40GE порта (QSFP+:QSFP-40G-SR4,QSFP-40G-LR4) USB 2.0 Alarm port
NCS-F-SCSW
Без потерь
0 1 2 3 4 5
NCS6008 Шасси B2B
2+1
2+2
ДО 4+1 БЕЗ ПЕРЕКАБЛИРОВАНИЯ
ДО 8+2 БЕЗ ПЕРЕКАБЛИРОВАНИЯ
NCS 6000 многостоечная конфигурация Одно шасси è B2B или 2+1 (2+2)
Особенности операционной системы 25.11.14 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 40
Преимущества виртуализации
Преимущества виртуализированного Cisco® IOS-XR
Hypervisor
• Множество защищенных и изолированных контейнеров
• Сосуществование разных XR версий
• Zero topology loss и Zero packet loss
• Повышенная стабильность за счет разделения Admin и XR (VM)
• Возможность вынесения XR на отдельную машину
Интеграция сервисов
In-Service Software Upgrade (ISSU) Надежность Вынесенный
Control Plane
41
NCS 6008 Общая концепция ПО Развитие ПО Cisco IOS XR
Linux (Host OS)
Linux (Host OS)
QNX
QNX
Sys
Adm
in V
M
XR
VM
XR
VM
_2 (планы
)
XR
VM
_3 (планы
)
IOS
XR
+
Sys
adm
in
IOS
XR
+
S
ysad
min
Sys
Adm
in V
M
XR
VM
XR
VM
_2 (планы
)
XR
VM
_3 (планы
)
Классический IOS XR
Модуль
управления
Линейная
карта
• Независимый Admin/XR • Изоляция ошибок • Масштабируемость XR
• Admin VM: • Управление и мониторинг
• XR VM: • Основной функционал маршрутизатора • Единый IOS-XR интерфейс
Виртуальный IOS XR
42
Модули управления зарезервированы по дизайну XR-VM и SysAdmin-VM присутствуют на обоих RP
§ XR-VM работает в режиме “active” и “standby”, как и в классическом XR § Admin-VM “active” на обоих RPs, отказоустойчивость на уровне сервиса
43
Linux (Host OS)
Sys
adm
in V
M
(Act
ive)
XR
VM
(S
tand
by)
Linux (Host OS)
Sys
adm
in V
M
(Act
ive)
XR
VM
(A
ctiv
e)
RP0 RP1
Syed Hassan (BHN Session)
NCS 6000 отказоустойчивость Аппаратное и программное резервирование
Аппаратные ресурсы изначально разработаны на поддержку двух версий XR одновременно
§ Память на RP § Память на LC § Элементы ASIC
44
Fabric Interface
ASIC
Optics
Optics
FIA
FIA
Optics
Optics
FIA Optics
nPower X1
nPower X1
nPower X1
nPower X1 FIA Optics
Packet Buffers
TCAM TM
nPower X1
Fabric
Control Ethernet
CPU DRAM Ethernet Switch
PPEs
RP CPU и память для VM
LC CPU и память для VM
«Двойная» память на NPU
NCS 6000 отказоустойчивость Резервирование на уровне ASIC
ISSU на базе виртуализированного IOS-XR Процесс ISSU : Старт è Load/Run è Switch/Commit
45
RP0 RP1 Standby
IOS-XR v1
Линейная карта (LC) LC CPU IOS-XR v1
Slice V1
V1
Active IOS-XR v1
RP0 RP1
Линейная карта (LC) LC CPU
Slice
Active IOS-XR v2
IOS-XR v2
RP0 RP1
Линейная карта (LC) LC CPU IOS-XR v1
Active IOS-XR v1
Slice V1
V1 V2
V2
Active IOS-XR v2
Standby IOS-XR v1
IOS-XR v2
Standby IOS-XR v2
Active IOS-XR v1
V2
V2
Прохождение трафика через шасси
25.11.14 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 46
Вх.оптика Вх. NPU Вх. Fabric Interface ASIC Фабрика коммутации Исх. Fabric Interface ASIC Исх. NPU Исх. оптика
Обзор пути прохождения трафика
F 1
NPU FIA Optics MAC/ OTN
F 2
F 3
NPU FIA Optics MAC/ OTN
ИСХ. «СЛОЙ» ФАБРИКА ВХ. «СЛОЙ»
PPEs PPEs
Обработка Ethernet § Преамбула и IFPG отбрасываются § FCS контроль
Обработка на NPU § QoS и Security классификация § ACL фильтрация § QoS: Policing, Shaping § Forwarding – FIB lookups, определение VOQ, uRPF § Flexible Netflow § L2 MAC/VPLS learning и aging
NPU создает внутренний заголовок
NPU отправляет пакет на FIA
Входящий NPU
F 1
NPU FIA Optics MAC/ OTN
F 2
F 3
NPU FIA Optics MAC/ OTN PPEs PPEs
ИСХ. «СЛОЙ» ФАБРИКА ВХ. «СЛОЙ»
Receive Packet Processor на FIA § Определяет очереди для UC и MC трафика § Обновление заголовков § Высчитывает и присоединяет CRC § Отправляет пакет во внешний буфер
FIA передает пакеты в очереди VOQ с помощью WRED VOQ обрабатываются на основе кредитов
§ Кредиты доставляются от исходящего FIA
FIA распределяет по приоритетам согласно HP/LP § Внутри каждого класса , FIA балансирует по WFQ
Перед отправкой из буфера FIA § Пересчитывает CRC § Сегментирует пакеты в ячейки по 64-256B
Передает ячейки на фабрику § Балансировка между всеми линками на фабрику
Входящий FIA
F 1
NPU FIA Optics MAC/ OTN
F 2
F 3
NPU FIA Optics MAC/ OTN PPEs PPEs
ИСХ. «СЛОЙ» ФАБРИКА ВХ. «СЛОЙ»
Для одиночного шасси используется 1 шаг Многостоечная и B2B используют 3 шага
§ F1->F2->F3 § F1 и F3 расположены в LCC-шасси
F1 передает ячейки на F2 § Обычная балансировка на все F2
F2 передает ячейки согласно их заголовкам § До определенного назначения F3 для уникаста § Осуществляет репликацию мультикаста в нужные
F3/F1
F3 передает ячейки согласно их заголовку § До получателя FIA для уникаст § Осуществляет репликацию мультикаст трафика
Фабрика коммутации
F 1
NPU FIA Optics MAC/ OTN
F 2
F 3
NPU FIA Optics MAC/ OTN PPEs PPEs
ИСХ. «СЛОЙ» ФАБРИКА ВХ. «СЛОЙ»
NCS 6008 – детали по шасси с картами коммутации
1 of 6
2 of 6
6 of 6
Line Card
nx200G 64->256 байт ячейки Шасси
коммутации nx200 Gbps
F1 F2 F3
F1 F2 F3
SFE SFE SFE
SFE SFE SFE
3 шага фабрики
FIA FIA
FIA
FIA FIA
FIA FIA
FIA
FIA FIA Линейная карты Линейная карта
FIA SFE SFE
60G на каждую плоскость 10G на канал (11.5G с заголовком) 3 канала до SFE 2 SFE на плоскость
360G используют 6 плоскостей
FIA SFE SFE
51
Исх. FIA получает ячейки § CRC операция на каждой ячейке § Сбор ячеек в пакеты § CRC просчет для пакетов
Использует заголовок и порт для выбора очереди § UC-HP, UC-LP, MC-HP, MC-LP
Исх. FIA передает пакеты дальше § Приоритетность между HP и LP § WFQ для каждого класса - UC, MC и Control
Распределение кредитов на исх. FIA § Получает запросы на каждый VOQ от всех FIA § Выделение кредитов для вх.FIA для VoQ на основе
приоритетов
Исходящий FIA
F 1
NPU FIA Optics MAC/ OTN
F 2
F 3
NPU FIA Optics MAC/ OTN PPEs PPEs
ИСХ. «СЛОЙ» ФАБРИКА ВХ. «СЛОЙ»
Обработка на NPU § Классификация § ACL § Policing § NetFlow § Репликация мультикаст § WRED & очереди § 4K очередей для nPower X1 § 128K очередей для nPower X1e
Scheduling на порт § 5+ уровней иерархического scheduling для X1e § 3+ уровней иерархического scheduling для X1 § 3-parameter scheduler plus priority
— Поддержка до 3 уровней приоритетов (P1, P2 и P3) § Высокая гранулярность
— Макс: 240Gbps, Мин. : 8kbps
• Передача пакета на трансивер
Исходящий NPU
F 1
NPU FIA Optics MAC/ OTN
F 2
F 3
NPU FIA Optics MAC/ OTN PPEs PPEs
ИСХ. «СЛОЙ» ФАБРИКА ВХ. «СЛОЙ»
Путь прохождения пакета в командах show interface <type> <interface#> show controllers <type> <interface#> stats show controllers plim asic statistics interface <type> <interface#> show controllers plim asic statistics summary location <r/s/m>
CLI для мониторинга и поиска неисправностей
show controllers pse statistics summary instance <#> location <r/s/m>
show controller fia statistics instance <#> location <r/s/m>
(admin) show controller fabric plane all statistics detail
show controller fia statistics instance <#> location <r/s/m>
show controllers pse statistics summary instance <#> location <r/s/m>
show interface <type> <interface#> show controllers <type> <interface#> stats show controllers plim asic statistics interface <type> <interface#> show controllers plim asic statistics summary location <r/s/m>
54