Обзор cisco dc switches n9k - n7k, 03-2015
TRANSCRIPT
© 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved. 1
Обзор коммутаторов Cisco для построения ЦОД - Nexus 7K и 9K
Максим Порицкий
инженер по направлению Сisco, ССIE R&S
март 2015
2 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Продолжительность: 1 час
Аудитория: менеджеры по продажам, инженеры по продажам, IT-архитекторы, инженеры заказчиков
Уровень сложности: базовый-средний
Цель: ознакомимся с портфолио коммутаторов Cisco Nexus (7K, 9K) для построения ЦОД, их программно-аппаратными характеристиками, функционалом и позиционированием
3 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Содержание
Коммутаторы Nexus 7K
Коммутаторы Nexus 9K
© 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved. 4
Портфолио Nexus 7K
5 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 7K основные характеристики
Высокопроизводительные, модульные коммутаторы для ядра/агрегации ЦОД
(совмещенного ядра ЦОД и ядра LAN-кампуса)
Модульная NX-ОS
Резервирование всех основных компонент (Sup, коммутационные фабрики,
БП, вентиляторы, при необходимости линейные карты)
Высокоплотное подключение 1/10/40/100 Гбит/c
Распределенная коммутация (на каждой карте forwarding engines + локальная
фабрика)
Пассивная mid-plane архитектура – подключение фабрик и линейных карт
Межмодульная коммутация через crossbar fabric ASICs на картах и фабрике
Поддерживает FEX (N2K)
© 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved. 6
Шасси Nexus 7K
7 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Вид спереди
5 x коммутационных
фабрик
16 слотов для линейных
карт
4 x БП
AC или DC
2 вентиляторных
модуля
с вентиляторами
(переменная скорость)
Nexus 7018 – комплектация шасси Вид сзади
2 x Sup
* optional door
8 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Вид спереди Вид сзади
2 x Sup
8 слотов для линейных
карт
2+2 вентиляторных
модуля (Sup+linecard;
Fabric)
с вентиляторами
(переменная скорость)
Nexus 7010 – комплектация шасси
3 x БП
AC или DC
5 x коммутационных
фабрик
* optional door and air filter
9 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 7009 – комплектация шасси
Вид спереди Вид сзади
1 вентиляторный модуль
с вентиляторами
(переменная скорость)
2 x БП
AC или DC
5 x коммутационных
фабрик
2 x Sup
7 слотов для линейных
карт
* optional door
10 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 7004 – комплектация шасси
Вид спереди Вид сзади 1 вентиляторный модуль
с вентиляторами
(переменная скорость)
4 x БП
AC или DC
2 x Sup
2 слота для линейных
карт
* optional door and air filter
• Нет коммутационных фабрик
• Backplane дизайн
11 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
6 x коммутационных
фабрик
(за вентиляторами)
Вид спереди
2 x Sup
16 слотов для линейных
карт
Вид сзади
Nexus 7718 – комплектация шасси
3 x вентиляторных
модуля
с вентиляторами
(переменная скорость)
16 x БП (3kW)
AC или DC
* optional door and air filter
12 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
3 x вентиляторных
модуля
с вентиляторами
(переменная скорость)
6 x коммутационных
фабрик
(за вентиляторами)
Вид спереди
2 x Sup
8 слотов для линейных
карт
Вид сзади
Nexus 7710 – комплектация шасси
8 x БП (3kW)
AC или DC * optional door and air filter
13 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
4 x БП (3kW)
AC или DC
3 x вентиляторных модуля
с вентиляторами (переменная
скорость)
Расположены сзади
6 x коммутационных фабрик
(за вентиляторами)
Расположены сзади
Вид спереди
2 x Sup
4 слотов для линейных
карт
Nexus 7706 – комплектация шасси
* optional door and air filter
14 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 7702 – комплектация шасси
2 x БП (3kW)
AC или DC 1 x Sup
1 слот для линейной
карты 1 x вентиляторный модуль
с 3 вентиляторами
(переменная скорость)
Расположен сзади
Вид спереди
* optional door and air filter
15 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 7000/7700 процессорные модули – основные функции
Обеспечивает control plane и management функции
Active/Standby – SSO/NSF, ISSU
В шасси должны устанавливаться Sup одинакового типа
Управляющие резервируемые каналы к фабрикам и линейным картам
Централизованный арбитраж, регулирующий коммутацию через фабрику
Приоритезация процессорных ресурсов (времени) VDC (CPU Shares)
Поддержка FCoE на картах F2E
16 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Supervisor 2E (Enhanced ) Supervisor 2
CPU 2 x CPU 2.13GHz (4 ядра) 1 x CPU 2.13GHz (4 ядра)
Memory (GB) 32 12
Flash memory (bootflash) 2GB, Embedded USB 2GB, Embedded USB
USB Log Flash 8GB, USB 8GB, USB
FCoE on F2E module Yes Yes
Разделение CPU между VDC Yes Yes
VDC 8+1 admin VDC 4+1 admin VDC
FEX 64 FEX / 3072 ports 32 FEX / 1536 ports
Nexus 7000 процессорные модули
Консоль
Management
Ethernet N7K-SUP2/N7K-SUP2E
USB v2
USB Log Flash, USB v2, 8G USB Expansion Flash, USB v2, 2G (N7K-USB-2GB=)
17 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Supervisor 2E (Enhanced )
CPU 2 x CPU 2.13GHz (4 ядра)
Memory (GB) 32
Flash memory (bootflash) 4GB, Embedded USB
Flash log 16GB, Embedded USB
FCoE on F2E module Yes
Разделение CPU между VDC Yes
VDC 8+1 admin VDC
FEX 64 FEX / 3072 ports
Nexus 7700 процессорный модуль
Консоль Management Ethernet USB порты
N77-USB-2GB=
N77-SUP2E
18 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 7000 коммутационная фабрика
N7K-C7009-FAB-2=
N7K-C7018-FAB-2= N7K-C7010-FAB-2=
Выполняет функции центрального коммутационного элемента между трафиком линейных карт
От каждой фабрики 2 канала по 55G = 110G на слот
Максимально 5 x фабрик = 550Gbps на слот
Все фабрики активны и передают трафик
Поддерживается замена в горячем режиме
В зависимости от типа I/O – получает соответствующую BW
Fabric Module Supported Chassis Supported I/O
Modules
Per-fabric module
bandwidth
Total bandwidth with
5 fabric modules
Fabric 2 7009 / 7010 / 7018 All 110Gbps per slot 550Gbps per slot
19 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
1
Элемент 1 и 3 на I/O модулях - для локальной коммутации (local Fabric 2 ASIC)
Элемент 2 – коммутационная фабрика - для коммутации между I/O
Доступ к фабрике регламентируется централизованным арбитражем на основе кредитов (на Sup) с использованием буферизации, очередей, функционала QoS
1st stage Egress
Module
2nd stage
Ingress
Module
3rd stage
Fabric ASIC 2 3 4 5
Fabric ASIC Fabric ASIC Fabric ASIC Fabric ASIC
Fabric ASIC Fabric ASIC
Fabric Modules
2 x 55Gbps канала (110G)
между слотом I/O и
фабрикой До 550Gbps
per I/O module with 5
fabric modules
Nexus 7000 многоуровневая коммутационная фабрика
20 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 7004
Sup Module 2
Nexus 7004 не имеет выделенных модулей коммутационной фабрики
I/O модули имеют локальную фабрику с10 fabric channels
I/O modules подключаются “back-to-back” через 8 fabric channels
2 fabric channels для подключения к Sup
Доступная inter-module BW зависит от подключаемых I/O
Sup Module 1
M1 Module 4
M1
Module 3
Crossbar
ASIC
Fabric 1
Crossbar
ASIC
Fabric 1
Crossbar
ASIC
Crossbar
ASIC
2 * 23G
fabric channels
8 * 23G local fabric channels
interconnect I/O modules (184G)
Sup Module 2 Sup Module 1
F2E/M2
Module 4 F2E/M2
Module 3
Crossbar
ASIC
Fabric 2
Crossbar
ASIC
Fabric 2
Crossbar
ASIC
Crossbar
ASIC
2 * 55G
fabric channels
8 * 55G local fabric channels
interconnect I/O modules (440G)
M1 Modules F2E/M2 Modules
21 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Функционал аналогичный Nexus 7000 Fabric 2
Архитектура фабрики аналогичная Nexus 7000 Fabric 2
От каждой фабрики 4 канала по 55G = 220Gbps на слот
Максимально 6 x фабрик = 1.32Tbps на слот
Все фабрики активны и передают трафик
Поддерживается замена в горячем режиме
В зависимости от типа I/O – получает соответствующую BW
Nexus 7700 коммутационная фабрика
N77-C7710-FAB-2=
N77-C7718-FAB-2=
N77-C7706-FAB-2=
Fabric Module Supported Chassis Supported
I/O Modules
Per-fabric module
bandwidth
Total bandwidth with 6
fabric modules
Fabric 2 7706 / 7710 / 7718 All 220Gbps per slot 1.32Tbps per slot
22 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
M1 XL Набор ASIC-ов
XL Table Sizes (MAC, IP route, ACL, Netflow)
L2/L3 - 1/10G
46/80G to Fabric
M2 XL Набор ASIC-ов
2x forwarding engines
XL Table Sizes (MAC, IP route, ACL, Netflow)
L2/L3 - 10/40/100G
240G to Fabric
F2e System-on-Chip (SoC)
L2/L3 - 10G
480G to Fabric
F3 System-on-Chip (SoC)
L2/L3 - 10/40/100G
480G – 1200G to Fabric
Портфолио линейных карт
23 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Distributed architecture, with the forwarding engine integrated into each module
Forwarding engine also delivers ACL filtering, marking, rate limiting, and NetFlow
with no degradation of performance
Forwarding engine buffer data in virtual output queues (VOQs) before the data
flows to the fabric. The data flow is controlled by a central arbiter on the supervisor
module, using a credit-based buffer design. This architecture offers a lossless
fabric that delivers quality of service (QoS) and fairness across all ports, even
during congestion
Линейные карты – распределенная коммутация
24 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Item Non-XL Mode XL Mode
MAC entries 128K 128K
IPv4 routes 128K Up to 1M
IPv6 routes 64K Up to 350K
NetFlow entries 512K 512K
ACL 64K 128K
M1 XL / M2 XL линейные карты – режимы работы
Optional Scalable Feature license, the modules can operate in enhanced XL mode
Cisco Nexus 7004 Scalable Feature License N7K-C7004-XL
Cisco Nexus 7009 Scalable Feature License N7K-C7009-XL
Cisco Nexus 7010 Scalable Feature License N7K-C7010-XL
Cisco Nexus 7018 Scalable Feature License N7K-C7018-XL
25 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Основной функционал
L2, L3, vPC, VDC
Large Tables/Buffers
MPLS, VPLS, OTV
Sampled / Full NetFlow
MacSec, SGT/SGACL
LISP & FEX (M1 32XP-12L)
FEX (M2)
M2 XL = 2 x M1 XL
performance
N7K-M202CF-22L= 100G
(200G/slot)
2-Port 100GbE
N7K-M206FQ-23L= 40G
(240G/slot)
6-Port 40GbE
N7K-M132XP-12L=
N7K-M108X2-12L=
N7K-M224XP-23L=
10G (80G/slot)
24-Port 10GbE
8-Port 10GbE
32-Port 10GbE
N7K-M148GT-11L=
N7K-M148GS-11L=
1G (46G/slot)
48-port 10/100/1000
48-port 1GE SFP
10G (240G/slot)
Линейные карты M-серии XL (M1XL, M2XL) для N7000
26 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Линейная карта M-серии N7K-M132XP-12L= Режимы работы
10 GE
10 GE
Режим Shared
Все 4 порта в группе активны
Используют один канал 10 Gbps
Переподписка до 4:1, динамическое распределение
Применение – включение серверов на уровне доступа
Режим Dedicated
Первый порт в группе из 4 активен, доступно 10 Gbps
Остальные 3 в группе не используются
Неблокируемый полноскоростной порт 10Gbps
Режим Shared
Режим Dedicated
Режим работы
устанавливается для групп
портов, на одной карте
группы портов могут
находится в разных режимах
27 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Layer 2
Engine
Layer 3
Engine
Forwarding
Engine
VOQs
MAC / Linksec
Replication
Engine
Arbitration
Aggregator
VOQs
Replication
Engine
Fabric ASIC
Central Arbiter
Layer 2
Engine
Layer 3
Engine
Forwarding
Engine
VOQs
MAC / Linksec
Replication
Engine
VOQs
Replication
Engine
1x100G / 3x40G / 12x10G 1x100G / 3x40G / 12x10G
EARL8 EARL8
LC
CPU
EOBC
Архитектура M1/M2 модулей, на примере M2
To Fabric Modules
28 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
F-Series Module is built with switch-on-chip (SoC) architecture, in which a
single application-specific integrated circuit (ASIC) implements all the
module functions, including ingress buffering, forwarding lookup
operations, access control lists (ACLs), quality-of-service (QoS) tables,
fabric interfaces, and virtual output queuing (VOQ)
Each SoC manages can manage several front-panel interfaces
This type of design increases performance while lowering the power and
cooling requirements of the module
Линейные карты F-серии - switch-on-chip (SoC)
29 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
4 X 10G
SoC
1
Front Panel Ports
To Fabric Modules
Fabric 2 ASIC
2
3
4
LC
CPU
EOBC
To Central Arbiters
Arbitration Aggregator
4 X 10G
SoC
5
6
7
8
4 X 10G
SoC
9
10
11
12
4 X 10G
SoC
13
14
15
16
4 X 10G
SoC
17
18
19
20
4 X 10G
SoC
21
22
23
24
4 X 10G
SoC
25
26
27
28
4 X 10G
SoC
29
30
31
32
4 X 10G
SoC
33
34
35
36
4 X 10G
SoC
37
38
39
40
4 X 10G
SoC
41
42
43
44
4 X 10G
SoC
45
46
47
48
MACSec Capable Ports*
Архитектура F2e/F3 модулей, на примере - N7K-248XP-25E=
30 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
1/10G (480G/slot)
Линейные карты F-серии (F2e) для N7000
Основной функционал
L2, L3, vPC, VDC
Sampled NetFlow
MacSec**, SGT/SGACL
FEX (SFP+ only)
+FCoE (SFP+ only)
+FabricPath
MPLS, VPLS, OTV
Full NetFlow, LISP
N7K-F248XP-25E=
48-port 1/10 GE BaseT
N7K-F248TX-25E=
48-port 1/10 GE SFP+
Архитектура - switch-on-chip (SoC) архитектура
**На N7K-F248XP-25E= MacSec на последних 8 портах
Лицензия на FCoE N7K-FCOEF248XP=
SFP+ карта поддерживается на N7K и N77K
N77-F248XP-23E=
31 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
1/10G (480G/slot)
Линейные карты F-серии (F3) для N7000 и N7700
Основной
функционал
L2, L3, vPC, VDC
Sampled NetFlow
OTV, SGT/SGACL
FabricPath, FEX
-----------------------
**MacSec (8 портов),
LISP, FCoE, MPLS,
VPLS – HW ready,
SOFT – later !!!
N7K-F348XP-25= N77-F348XP-23=**
48-port 1/10 GE SFP+ 48-port 1/10 GE SFP+
N7K-F312FQ-25= N77-F324FQ-25=
40G (480G/slot)
12-Port 40GbE
1/10G (480G/slot)
40G (960G/slot)
24-Port 40GbE
100G (600G/slot)
100G (1.2T/slot)
6-Port 100GbE 12-Port 100GbE
N7K-F306CK-25= N77-F312CK-26=
32 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
40G QSFP Bidirectional использование той же СКС что и для 10G Проблема миграции c 10G на 40G
• Для передачи 10G достаточно 1 пары (2 жил)
• Для передачи 40G необходимо 4 пары (8 жил)
• Разъем кабеля “12-fiber MPO”, вместо “Dual LC”
• Использует существующую CКС (под 10G)
• Использует Dual LC разъем кабеля
• 100 m на MMF OM3 и 150m на MMF OM4
• 2 x TX/RX на разных длинах волн по 20 Gb
каждый
Cisco® 40 Gb SR-BiDi QSFP
10G SFP 10G SFP MMF Cable
MMF Cable 40G BiDi
QSFP
40G BiDi
QSFP
NEW MMF Cable 40G QSFP
SR4
40G QSFP
SR4
Модуль, платформа Поддержка
Nexus 7000
M2 40G Module Да, c NX-OS 6.2(6)
Nexus 7000/7700
F3 40G Module Да, c NX-OS 6.2(6)
QSFP-40G-SR-BD
33 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Режимы работы QSFP интерфейса:
40G (40-Gbps flow)
4 x 10G (QSFP-to-SFP+)
Разъем MPO со стороны QSFP+ интерфейса и 4 отдельных пар с разъемом LC c другой стороны
Типы кабелей
Direct-attach copper breakout cables
Fiber breakout cables (без оптических интерфейсных модулей)
Разветвитель (breakout cable) 40G = 4 x 10G
Модуль, платформа Тип кабеля Оптические интерфейсы Поддержка
Nexus 7000
M2 40G Module
QSFP-4X10G-ACxM
(медь 7, 10 м)
QSFP-4X10G-AOCxM
(оптика 1,2,3,5, 7, 10 м)
FET-40G (100м – OM3, 150м - OM4)
QSFP-40G-SR4 (100м – OM3, 150м - OM4)
QSFP-40G-CSR4 (300м – OM3, 400м - OM4)
Да, c NX-OS 6.2(8) Nexus 7000/7700
F3 40G Module
36 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
N7K-
C7004
N7K-
C7009
N7K-
C7010
N7K-
C7018
N77-
C7702
N77-
C7706
N77-
C7710
N77-
C7718
RU 7 14 21 25 3 9 14 26
Sup 2 2 2 2 1 2 2 2
I/O slots 2 7 8 16 1 4 8 16
BW per slot 440Gbps 550 Gbps 550 Gbps 550 Gbps 1.3Tbps 1.3 Tbps 1.3 Tbps 1.3 Tbps
Switching capacity 1.92 Tbps 7.7 Tbps 8.8 Tbps 17.6 Tbps 5 Tbps 21 Tbps 42 Tbps 83 Tbps
1 GE port 96 336 384 768 48 192 384 768
10 GE port 96 336 384 768 48 192 384 768
40 GE port 24 84 96 192 24 96 192 384
100 GE port 4 14 16 32 12 48 96 192
Fabric 0 5 5 5 0 6 6 6
БП (AC / DC) 4 2 3 4 2 4 8 18
Fan 1 1 2+2 2 1 3 3 3
Nexus 7K сравнительные характеристики
© 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved. 38
Nexus 9K
39 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Развитие подходов к построению сети ЦОД
Традиционная
модель сети
Альтернативная
SDN модель
Новая
модель сети
Проверенное решение
Существующая модель эксплуатации сети и приложений
Широкое распространение
Много точек управления
Негибкость
Остаётся сложность
Отдельные оверлей и транспортная сеть
Зависимость от гипервизора
Несколько точек управления
Программная виртуализация сети
Application Centric Infrastructure Сумма устройств
Устраняет сложность
Управление по политикам
Аппаратные оверлеи
Автоматизация
Программируемая инфраструктура
Защита инвестиций
40 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Storage SME Server SME Network SME
Security SME App. SME OS SME
APIC
Spine
Application Centric Infrastructure
Leaf
Application Policy
Infrastructure Controller
© 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved. 41
Nexus 9300
42 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 9300 основные характеристики
Высокоплотное, неблокируемое, энергоэффективное устройство коммутации для:
уровня доступа ЦОД (ToR; MoR/EoR - c FEX (N2K) – 16 шт. или без)
объединенного уровня агрегации-доступа (N9K+N2K)
ACI (leaf или spine - Nexus 9336PQ)
Фиксированная платформа с 1 GEM (на некоторых N9K)
CPU – 2 core, 2.5 GHz x86 + 16GB memory + 64 GB SDD
2 режима работы: NX-OS и Application Centric Infrastructure (ACI) (leaf или spine - 9336PQ)
L2/L3; 1/10/40 - Гбит/c, низкая задержка коммутации (2 микросекунды)
NX-OS (Linux based, ISSU, patching)
Лицензирование: L3 – дополнительная лицензия
43 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
9396PX
(48x10+12x40G)
9372PX
(48x10+6x40G)
9396TX (48x10+12x40G)
93128TX (96x10+8x40G)
9372TX (48x10+6x40G)
• Incremental buffer
• VXLAN Routing*
• ACI Enabled M
erc
hant+
NX
-OS
– A
CI m
od
e
9332PQ
(32x40G)
40G Fiber 10G Fiber 10G Copper * Future
Nexus 9300 портфолио
93120TX (96x10+6x40G)
+GEM +GEM
+GEM
spine
9336PQ
(36x40G)
FEX
FEX
44 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 9300 архитектура платформы, на примере N9K-C93128TX
Console
management, USB 96 x 1G BaseT/10G BaseT
GEM module with 12 x 40 Gbps QSFP+
(8 active uplinks)
Power supply (1+1) Power supply (1+1) (2+1) fan trays
Front-to-back and back-to-front airflow options
Fan
Power Supply - AC или DC
Generic Expansion Module
Hot-swappable
45 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 9300 Generic Expansion Module
Nexus M6PQ 6-Port QSFP+ Uplink Card
Nexus M6PQ 12-Port QSFP+ Uplink Card
Nexus N9K-M4PC-CFP2 4-Port 100G Uplink Card
При конфигурации N9K выбор GEM
обязателен
Все модули общие между всеми N9K
12 port 40-Gbps QSFP+ - (8 active ports)
на Nexus 93128TX
4-Port 100G - (2 active ports) на Nexus
93128TX
Поддержка QSFP-to-SFP QSA adapter
для 10G
46 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
40G QSFP Bidirectional использование той же СКС что и для 10G Проблема миграции c 10G на 40G
• Для передачи 10G достаточно 1 пары (2 жил)
• Для передачи 40G необходимо 4 пары (8 жил)
• Разъем кабеля “12-fiber MPO”, вместо “Dual LC”
• Использует существующую CКС (под 10G)
• Использует Dual LC разъем кабеля
• 100 m на MMF OM3 и 150m на MMF OM4
• 2 x TX/RX на разных длинах волн по 20 Gb
каждый
Cisco® 40 Gb SR-BiDi QSFP
10G SFP 10G SFP MMF Cable
MMF Cable 40G BiDi
QSFP
40G BiDi
QSFP
NEW MMF Cable 40G QSFP
SR4
40G QSFP
SR4
Модуль, платформа Поддержка
N9K (все интерфейсы 40G) Да
QSFP-40G-SR-BD
47 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Cisco 40-Gigabit Ethernet Transceiver Modules Compatibility Matrix
http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/interfaces_modules/transceiver_modules/compatibility/matrix/40GE_Tx_Matrix.html
Разветвитель (breakout cable) 40G = 4 x 10G
ACI MODE (ACI NX-OS 11.0(3i) ):
The Breakout of 40G ports to 4x10G is not yet supported in the ACI NX-OS Mode
(on the N9332PQ leaf or on the spine)
NX-OS MODE (NX-OS Release 7.0(3)I1(1)):
Breakout support on 9332PQ switch (all ports except 13-14 and 27-32 can
support breakout)
QSFP-4X10G-AOCxM (оптика 1,3,5, 7, 10 м)
48 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 9300 сравнительные характеристики
N9K-
C9372TX
N9K-
C9396TX
N9K-
C93120TX
N9K-
C93128TX
N9K-
C9372PX
N9K-
C9396PX
N9K-
C9332PQ
N9K-
C9336PQ
Usage ACI leaf, ToR, EoR, FEX** aggregation ACI spine
Высота 1 RU 2 RU 2 RU 3 RU 1 RU 2 RU 1 RU 2 RU
Коммутац.
(Tbps) 1.44 1.92 2.4 2.56 1.44 1.92 2.56 2.88
100 M/1
GE/10 GE
copper
48 48 96 96
1/10 GE
fiber 48 48
40 GE 6 6 or 12 6 6 or 8 6 6 or 12 32 36
100 GE 4 4 4
Latency Less than 2 microseconds
Buffer ,MB 37 52 52 52 37 52 37 72
**FEX is supported only on the Cisco Nexus 9372PX and 9396PX switches. It is not supported on the other Cisco Nexus 9300 Series switches or the Cisco
Nexus 9500 Series switches.
© 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved. 49
Nexus 9500
50 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 9500 основные характеристики
Высокоплотное, неблокируемое, энергоэффективное устройство коммутации для:
уровня доступа ЦОД (EoR) (с FEX* или без)
уровня агрегации/ядра
ACI (leaf* или spine)
Модульная платформа – 4, 8, 16 столов
Midplane-free chassis design
2 режима работы: NX-OS и Application Centric Infrastructure (ACI)
ACI Spine (на текущий момент 9508+X9736PQ)
ACI Leaf*
Поддерживает FEX* (до 32 шт)
L2/L3; 1/10/40/100 - Гбит/c, низкая задержка коммутации (5 микросекунд)
NX-OS (Linux based, ISSU, patching)
Лицензирование: L3 – дополнительная лицензия
* Future
51 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 9500 архитектура платформы, на примере Nexus 9508
Nexus 9508 вид спереди Nexus 9508 вид сзади
8 x линейных карт
Max 3.84 Tbps per slot
duplex
2 x Sup
До 8 x БП (N+1, N+N)
2 x системных
контроллера
3 или 6 x коммутационных
фабрик (behind fan trays)
3 x fan trays (N+1)
No mid-plane for
LC-to-FM connectivity
52 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 9500 первое модульное устройство без midplane/backplane
Улучшения:
Охлаждения – нет препятствий для воздуха
Электропитания – из-за эффективного охлаждения
Надежности – меньше элементов, подверженных
сбоям (коннекторы на mid-plane / back plane)
Будущего масштабирования – нет ограничений mid-
plane / back plane
53 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 9508 Backplane-free Modular Design
High Density Connectors
Nexus 9500 подключение коммутационных фабрик и линейных карт
54 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 9508 Backplane-free Modular Design Nexus 9500 вентиляторные модули и БП
Мощность – 3kW AC
2 x БП – для полностью загруженного
коммутатора
Отказоустойчивость N+1 или N+N = 4 x БП
Всего 10 слотов для БП (для будущих карт)
3 вентиляторных модуля
3 вентилятора на модуль
Динамическое управление
скоростью на основе
температурных сенсоров
1 fan на 2 фабрики
Поток воздуха на фабрику
и карты
Отказоустойчивость N+1
55 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 9500 Platform Architecture Supervisor Module
SSD
DRAM
(Upgradable to 48 GB)
10/100/1000 mgmt port
Dual USB ports Console port External clock input
Intel CPU
Redundant paths to system controllers
Nexus 9500 процессорные модули
Supervisor A Supervisor B
CPU 4 core, 1.8 GHz 6 core, 2.2 GHz
Memory (RAM) 16 GB 24 GB
Storage (SSD) 64 GB 256 GB
2 x Sup
Active/Standby
Только control plane, никакого
management plane
56 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 9500 системные контроллеры
2 x системных контроллера
Осуществляет управление шасси вместо Sup
2 ядерный CPU, 1.3 GHz
Управляет БП, вентиляторами
57 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 9500 коммутационная фабрика
Объединяет подключения линейных карт
Все коммутационные фабрики активные и используются для
data plane
N9504 N9508 N9516
Broadcom Triden II (NFE) 1 2 4 N9K-C9504-FM=
N9K-C9508-FM=
N9K-C9516-FM=
58 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 9500 масштабируемость data plane, на примере Nexus 9508 Каждая коммутационных фабрика обеспечивает 320 Gbps на 1 слот линейной карты
Суммарно 6 x коммутационных фабрик обеспечивают 1.92 Tbps duplex на слот линейной карты
NFE
Fabric 1
NFE
320 Gbps
(8 x 40 Gbps)
NFE
Fabric 2
NFE
320 Gbps
(8 x 40 Gbps)
NFE
Fabric 3
NFE
320 Gbps
(8 x 40 Gbps)
NFE
Fabric 4
NFE
320 Gbps
(8 x 40 Gbps)
NFE
Fabric 5
NFE
320 Gbps
(8 x 40 Gbps)
NFE
Fabric 6
NFE
320 Gbps
(8 x 40 Gbps)
Line Card Slot
320 Gbps
640 Gbps
960 Gbps
1.28 Tbps
1.60 Tbps
1.92 Tbps
59 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Merchant vs Merchant+ Silicon
Merchant Silicon — “коммерческие” интегральные микросхемы, разработанные
специализированными компаниями, для которых это является основным бизнесом (Broadcom)
18-24 цикл для нового поколения интегральных микросхем (увеличивают емкость портов,
уменьшают величину задержек во время коммутации, уменьшают электропотребление)
Не сфокусированы на сетевых сервисах и потребностях заказчиков
“Тормозят” сетевых вендоров
Merchant+ Silicon (Custom) — гибридное решение, состоящее из Merchant + специализированные
ASIC для сетевых сервисов, собственной разработки Сisco
NFE – network forwarding engine
ALE – ACI Leaf Engine
ASE – ACE Spine Engine
60 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Me
rch
ant
Me
rch
ant+
40G Fiber
9636 (36x40G)
9432 (32x40G)
9536 (36x40G)
10G Copper
9464 (48x10G+4x40G)
9564 (48x10G+4x40G)
10G Fiber
9464 (48x10G+4x40G)
9564 (48x10G+4x40G)
• Additional buffer
• VXLAN routing*
• ACI Enabled*
100G Fiber
9408PC-CFP2 (8x100G)
9736 (36x40G)
ACI Spine Only
NX-OS Mode
ACI Leaf Ready*
NX-OS Mode
only
Nexus 9500 - линейные карты
* Future
61 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
40G QSFP Bidirectional использование той же СКС что и для 10G Проблема миграции c 10G на 40G
• Для передачи 10G достаточно 1 пары (2 жил)
• Для передачи 40G необходимо 4 пары (8 жил)
• Разъем кабеля “12-fiber MPO”, вместо “Dual LC”
• Использует существующую CКС (под 10G)
• Использует Dual LC разъем кабеля
• 100 m на MMF OM3 и 150m на MMF OM4
• 2 x TX/RX на разных длинах волн по 20 Gb
каждый
Cisco® 40 Gb SR-BiDi QSFP
10G SFP 10G SFP MMF Cable
MMF Cable 40G BiDi
QSFP
40G BiDi
QSFP
NEW MMF Cable 40G QSFP
SR4
40G QSFP
SR4
Модуль, платформа Поддержка
N9K (все интерфейсы 40G) Да
QSFP-40G-SR-BD
62 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Cisco 40-Gigabit Ethernet Transceiver Modules Compatibility Matrix
http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/interfaces_modules/transceiver_modules/compatibility/matrix/40GE_Tx_Matrix.html
Разветвитель (breakout cable) 40G = 4 x 10G
ACI MODE (ACI NX-OS 11.0(3i) ):
The Breakout of 40G ports to 4x10G is not yet supported in the ACI NX-OS Mode
(on the N9332PQ leaf or on the spine)
NX-OS MODE (NX-OS Release 7.0(3)I1(1)):
Breakout support on X9636PQ, X9432PQ, X9536PQ
QSFP-4X10G-AOCxM (оптика 1,3,5, 7, 10 м)
63 © 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved.
Nexus 9504 Nexus 9508 Nexus 9516
Form factor 7 RU 13 RU 21 RU
Line card slots 4 8 16
Supervisor slots 2 2 2
Fabric module slots 6 6 6
ACI support Yes* Yes Yes*
Bandwidth per slot 3.84 Tbps 3.84 Tbps 3.84 Tbps
Bandwidth per system 15 Tbps 30 Tbps 60 Tbps
Max 1/10G BASE-T 192 384 768
Max number of 10 GE 576 1152 2304
Max number of 40 GE 144 288 576
Max number of 100GE 32 64 128
Airflow Front to back Front to back Front to back
Power supplies (3-kW AC) Up to 4 Up to 8 Up to 10
Fan trays 3 3 3
Nexus 9500 сравнительные характеристики, шасси
* Future
© 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved. 64
Заключение
© 2014-2015 Elcore | Elko.by. All rights reserved. 65
Cпасибо за внимание!
Максим Порицкий
инженер по направлению Сisco, ССIE R&S
март 2015