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

Архитектура линейного шасси 25.11.14 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 4

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

Оптические трансиверы 25.11.14 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 19

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

CiscoRu Cisco CiscoRussia

Ждем ваших сообщений с хештегом #CiscoConnectRu

Пожалуйста, используйте код для оценки доклада

3098 Ваше мнение очень важно для нас

Спасибо за внимание!

25.11.14 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.