Развитие линейки маршрутизаторов cisco ncs
TRANSCRIPT
Развитие линейки маршрутизаторов Cisco NCS
Алексей Митроничев [email protected]
Платформы с 64-битным IOS XR
Carrier Grade Ultra-high Density Programmability and Automation Elastic
Cпециализированные платформы NCS
Оптимизированное ПО Cisco XR
Cisco ASR 9000, CRS, NCS 6000 Cisco IOS-XRv 9000
99.99%
Cost Optimized
Q4 2015
Virtual RR/PE/DC Forwarder
High-scale DC Aggregation NCS 5508
Core Routers NCS 6K / CRS-X
Content Delivery Network & Peering ASR 9K / NCS 6K or …
CORE
Edge Router ASR 9K
DC Switching Nexus 9K/3K
Metro Aggregation
Network
Metro Aggregation NCS 5001/5002
DC Switching Nexus 9K/3K
Optical Data Center Interconnect NCS 1002
NEW
NEW
NEW
Metro Aggregation ASR 90x/920
Позиционирование маршутизаторов с ПО Cisco IOS XR в сетях операторов связи
IOS XR 6.0 - архитектура
IOS XR
IOS-XR
IOS XR
QNX
QNX
Linux
Linux
IOS-XR LxC Routing Apps
System Admin
Routing Control Plane S
yste
m A
dmin
Lx
C
IOS-XR LxC
Sys
tem
Adm
in
LxC
NPUs
Containerized IOS-XR
RP
Line
Car
d
NPU
Admin Plane Separation from XR.
Linux Kernel for Scale and Performance
Containerization for light weight virtualization.
64-bit IOS XR.
• ОС: миграция от 32-битной QNX на 64-битный Linux • Виртуализация – Linux контейнеры • Отдельная плоскость администирования • ZPL/ZTL или MPL/MTL ISSU в зависимости от аппаратной поддержки
Эволюция IOS XR - 64-битная ОС
NCS 5500
• Сочетание функций обработчика пакетов и FIA
• 720 Mpps вход + 720 Mpps выход (600 Гбит/c @ 66-byte L3)
• Конвеерная обработка пакетов • Пакетные буферы на GDDR5 памяти (4 Гбайт на каждый ASIC – 50 мс)
• Основные параметры FIB при использовании встроенной в ASIC памяти - 256k IPv4 или 64k IPv6 Внешний TCAM для дополнительного масштабирования (24-портовые карты)
96k очередей на ASIC 750k меток+ IPv4 хост маршруты+ MAC адреса
ASIC для обработки пакетов
TCAM
Packet Buffers
Fabric Interface 36x 25 Gbps = 9 Tbps
Line Interface 10 & 25G SERDES
Ingress
Egress
LPM
LEM
TCAM TM TM
STAT
FEC
TCAM
On-chip Buffer OCB
Семейство NCS 5500
NCS 5516 NCS 5508 NCS 5502
• NCS 5501 Фиксированное 1 RU 800Gbps @ 430 Вт
• NCS 5502 Фиксированное 2 RU 4.8Tbps @ ~2200 кВт
Q2 2016
Q4 2015
Q3 2016
Q2 2016
NCS 5501
• NCS 5508 Модульное шасси 8 слотов 13 RU (1/3 стойки) 28Tbps @ 8800* Вт
• NCS 5516 Модульное шасси 16 слотов 21 RU (1/2 стойки) 57 Tbps @ 18 кВт
• 800 Gbps @ 430 Вт • 40 x SFP+ 1G/10G + 4 x QSFP28 100G • 1RU • Intel Broadwell CPU 8Core @ 1.6GHz
• Размеры
Ш x Г x В 444 мм x 551 мм x 44 мм
• Внешний TCAM для большего FIB Большие буферы (~50 мс)
• 1-2M IPv4 FIB • Такой же набор фич как и в модульном • FCS в IOS XR 6.1.1
NCS 5501
CP
U
DR
AM
SFP
+ S
FP+
SFP
+ S
FP+
SFP
+
SFP
+
Forwarding ASIC
QS
FP28
QS
FP28
QS
FP28
QS
FP28
Buf
fers
40x10G 4x100G
TCA
M
Q2 2016
• 4.8 Tbps 100G @ ~2200 Вт • 48 x QSFP28 или QSFP+ optics • 2 RU • Intel Broadwell CPU 12Core @ 1.6GHz • 8 ASIC обработки пакетов • Интегрированный FIA
• Внешний TCAM для большего FIB • Большие буферы (~50 мс) • 1-2M IPv4 FIB • Такой же набор фич как и в модульном
• FCS в IOS XR 6.1.1
NCS 5502
CPU
DRAM
QS
FP28
Q
SFP
28
QS
FP28
Q
SFP
28
QS
FP28
Q
SFP
28
Forwarding ASIC
Opt
ics
x 6
FA
Opt
ics
x 6
FA
Opt
ics
x 6
FA Buf
fers
TC
AM
QS
FP28
Q
SFP
28
QS
FP28
Q
SFP
28
QS
FP28
Q
SFP
28
Forwarding ASIC
Opt
ics
x 6
FA
Opt
ics
x 6
FA
Opt
ics
x 6
FA Buf
fers
TC
AM
24x100G 24x100G
Fabric Asic Fabric Asic
Q2 2016
Шасси NCS 5508
FRONT VIEW
8 LINE CARDS
REAR VIEW
AIR INLETS
RPS
POWER SUPPLIES
SYSTEM CONTROLLERS
3 FAN TRAYS
6 FABRIC MODULES
Fans Fans
Шасси NCS 5508
FRONT VIEW
8 POWER SUPPLIES
REAR VIEW SIDE VIEW W/ AIRFLOW
RP RP
Power
Line Cards
Controller
Fabric
AIR INTAKE
FABRIC BEHIND FANS
Controller
NCS 5508
• Общий для 8 и16-слотовых шасси
• Intel Ivy Bridge 6-core @ 2.2 GHz
• 24 GB DRAM
• 256 GB flash
• 2 USB
• Console
• Management Ethernet
• Clock inputs
Процессорный модуль
• 6 карт в шасси N+1 резервирование Разные карты для 8- и16-слотовых шасси
• Одностадийная матрица коммутации
• Прямое подключение к линейным картам
• Находится за блоками вентиляторов
Карты матрицы коммутации
• Размеры – 13RU (1/3 стойки) 439.4 x 575.6 x 783.4 мм
• 28Tbps @ ~6920 Вт или 0.24Вт/Gbps Full Duplex • 8 линейных карт • 6 карт матрицы коммутации ( резервервирование 5+1) • 3 блока вентиляторов • Отсутствует midplane – прямое подключение линейных карт в карты матрицы коммутации
Enables horizontal cards with front-to-back cooling Air enters above each LC Fabric behind rear fans
• Redundant Hardware 8 power supplies – N+1 & N+N redundancy (DC in 6.1.0 March 2016) 2 Route Processors AC at FCS, DC planned N+1 & N+N redundancy
• FCS IOS XR 6.0.0
Q4 2015
NCS 5508
Блоки питания NCS 5508
Typical # Total
36x100G LC 650 8 5200
Fabric 240 6 1440
RPs 35 2 70
Controller 15 2 30
Fans 60 3 180
6920Вт для 28.8 Tbps = .24 Вт/Gbps @ 27C
• 3000 Вт AC PSU, 20A 220V
• DC – март 2016
• N+1 или N+N резервирование
• Система питания разработана с запасом для новых поколений линейных карт
• Размеры – 21RU (1/2 стойки) 439.4 x 932.0 x 783.4 мм
• 57Tbps @ ~18 кВт или .31Вт/Gbps
• 16 линейных карт
• 6 карт матрицы коммутации (резервирование 5+1)
• 3 блока вентиляторов
• Отсутствует midplane
• 10 блоков питания AC на момент FCS, DC в планах N+1, N+x резервирование
~Q3 2016
NCS 5516
16-слотовое шасси
FRONT VIEW
10 POWER SUPPLIES
REAR VIEW SIDE VIEW W/ AIRFLOW
AIR INTAKE
FABRIC BEHIND FANS
Fans Fans
RP RP
Power
Line Cards
Controller
Fabric
Controller
Line Cards
6 линейных карт
Линейная карта FIB Трансиверы FCS
36x 100G 256k QSFP28 / QSFP+ XR 6.0.0 – Дек 2015
36x 40G 256k QSFP+ XR 6.1.0 – Март 2016
24x 100G external TCAM 1-2M QSFP28 / QSFP+ XR 6.1.1 – Июнь 2016
36x 40G external TCAM 1-2M QSFP28 / QSFP+ XR 6.1.1 – Июнь 2016
36x 100G MACsec 256k QSFP28 / QSFP+ Ноябрь 2016
6x 200G IPoDWDM With MacSec 256k CFP2 XR 6.1.1 – Июнь 2016
Линейная карта 36 x 100G
ASIC
Обработки пакетов
Коннекторы к картам матрицы коммутации
CPU
• 6 ASIC обработки пакетов
• Встроенные таблицы - 256K IPv4 или 64K IPv6 маршрутов
• Встроенные таблицы 750K IPv4 host маршрутов, MAC и меток
• Встроенный TCAM для ACL и QoS
• QSFP28 100G трансиверы: SR4, LR4, PSM4, CWDM4, AOC
• QSFP+ 40G трансиверы: (SR4, LR4, ER4, WSP-Q40GLR4L, 4x10G (LR/AOC breakout)
Линейная карта 36 x 100G
CPU DRAM
QSFP28 QSFP28 QSFP28 QSFP28 QSFP28 QSFP28
Forwarding ASIC
Optics x 6 FA
Optics x 6 FA
Optics x 6 FA
Optics x 6 FA
Optics x 6 FA
Buffers
• Оптимизировано по цене и энергопотреблению для 10/40G
• 36x 40GE или 144x 10GE
• 4 ASIC обработки пакетов (2.4Tbps)
• QSFP+ 40G : SR4 (40G или 4x10G), LR4, ER4, WSP-Q40GLR4L, 4x10G (LR/AOC breakout)
Линейная карта 36 x 40G
CPU DRAM
Optics x 9 FA
Optics x 9 FA
Optics x 9 FA
Forwarding ASIC
Tables
TCAM
QSFP+
QSFP+
QSFP+
QSFP+
QSFP+
QSFP+
QSFP+
QSFP+
QSFP+
• 4 ASIC обработки пакетов
• Встроенные таблицы - 256K IPv4 или 64K IPv6 маршрутов
• Встроенные таблицы 750K IPv4 host маршрутов, MAC и меток
• Встроенный TCAM для ACL и QoS
• QSFP28 100G трансиверы
• QSFP+ 40G трансиверы (10G breakout)
• Внешний TCAM для масштабирования 1-2M IPv4 маршрутов
ACL
CPU DRAM
Optics x 6 FA
Optics x 6 FA
Optics x 6 FA
Buffers
QSFP28
QSFP28
QSFP28
QSFP28
QSFP28
QSFP28
Forwarding ASIC
TCAM
Tables
TCAM
EXTERNAL TCAM
Линейная карта 24 x 100G
• 3 ASIC обработки пакетов
• Встроенные таблицы - 256K IPv4 или 64K IPv6 маршрутов
• Встроенные таблицы 750K IPv4 host маршрутов, MAC и меток
• Встроенный TCAM для ACL и QoS
• QSFP+ 40G трансиверы (10G breakout)
• Оптимизировано для 4x10GE SR и LR
• Внешний TCAM для масштабирования 1-2M IPv4 маршрутов
ACL
Forwarding ASIC
QSFP+
QSFP+
QSFP+
QSFP+
QSFP+
QSFP+
QSFP+
QSFP+
QSFP+
QSFP+
QSFP+
QSFP+
Optics x 12 FA
Optics x 12 FA
CPU DRAM
Buffers TCAM
EXTERNAL TCAM
Линейная карта 36 x 40G
• 6 ASIC обработки пакетов
• MacSec ASIC
• Встроенные таблицы - 256K IPv4 или 64K IPv6 маршрутов
• Встроенные таблицы 750K IPv4 host маршрутов, MAC и меток
• Встроенный TCAM для ACL и QoS
• 6 Forwarding ASICs
• QSFP28 100G трансиверы
• QSFP+ 40G трансиверы
Линейная карта 36 x 100G MACsec
CPU DRAM
MACSec
Fwding ASIC
QSFP28
QSFP28
QSFP28
QSFP28
QSFP28
QSFP28
Optics x6
MACSec
MACSec
MACSec x3 FA
Optics x6 MACSec x3 FA
Optics x6 MACSec x3 FA
Optics x6 MACSec x3 FA
Optics x6 MACSec x3 FA
• 1.2Tbps
• 2 ASIC обработки пакетов
• MacSec FPGA
• Микросхема для когерентного DWDM
• CFP2 трансиверы
Линейная карта 6x 200G DWDM c MACsec
CPU DRAM
Fwding ASIC
FA
MA
CS
EC
M
AC
SE
C
MA
CS
EC
DW
DM
D
WD
M
DW
DM
CFP2
CFP2
CFP2
CFP2
CFP2
CFP2
Encoding OSNR Reach 100G QPSK 11 7000 km
150G 8QAM 14.5 4400 km
200G 16QAM 17.8 1500 km
• SFP+ поддерживаются на NCS5501 • QSFP
20% of CPAK dimensions, 44% of CFP4 Low power – will limit/delay ER & DWDM support
• QSFP28 4x25G electrical interface 1x100G & 4x25G via breakout No 10G breakout
• QSFP+ 4x10G electrical interface 1x40G & 4x10G via breakout
• CFP2 на линейной карте DWDM 8x 25G electrical interface
100 – 200G IPoDWDM
Поддержка трансиверов в NCS 5500
SR4 QSFP+ (40G)
LR4 QSFP28 (100G)
Функционал NCS 5500
Функционал NCS 5500 в первом релизе - LSR Декабрь 2015 – XR6.0.0
SW
Control Protocols OSPF, ISIS, BGP, LDP, RSVP TE Segment Routing PCEP/PCE Forwarding Features IPv4/IPv6 unicast MPLS forwarding 64-way ECMP Link bundling GRE decap
Network Management eXR Netflow NETCONF/YANG
HW NCS 5508 w/ AC Power 36x 100G Line Card QSFP28 100G Optics (SR4 and LR4, CWDM4-S)
NCS 50XX
Позиционирование NCS 5001/5002 Операторы связи
Residential
STB
Mobile 2G/3G / LTE
Агрегация
Доступ
NCS 5001/5002 1G/10G Access
Граница ASR 9000
Ядро NCS 6000, CRS • Предназначены для применения в архитектурах
уровня агрегации нового поколения
• Режимы работы – маршрутизатор и сателит
• Плотная агрегация 1G/10G со 100G аплинками
• IOS-XR
• Ограниченный QOS Business
Масштабирование уровня агрегации операторов связи
Позиционирование NCS 5001/5002/5011 Web/OTT & SP-DC
• TOR/Leaf с поддержкой MPLS
• Выбор NCS 5000 or NCS 5500 в зависимости от требований к буферизации
• Подключение серверов 10G/40G/100G
• IOS-XR
Архитектуры ЦОД с поддержкой MPLS
Content Or Virtual Function
Content Or Virtual Function
Content Or Virtual Function
NCS 5000 or
NCS 5500
NCS 5500
NCS 5500
LEAF TOR
SPINE
NCS 5000 or
NCS 5500
NCS 5000 or
NCS 5500
32x100G QSFP28
80x10G SFP+ 4x100G QSFP28
40x10G SFP+ 4x100G QSFP28
Q1 CY2016
Q4 CY2015
Q4 CY2015
Стоимость Плотность Энергопотребление Производительность Программируемость
Flexible Form Factors for Variable Scale and Design 10G
/100
G
Производительность
NCS 50XX
NCS5001
NCS5002
NCS5011
NCS 50XX
• Высокая плотность 10G/100G • 40X (1/10GE) портов (SFP/SFP+), 24 поддерживают DWDM • 4X100G ports (4xQSPF28)
• CPU – Intel IVB Gladden, 4 Cores, 2.5GHz/Mem – 16GB
• Размеры: 1 RU (1.72H x 17.44W x 19.3D in)
• Front to Back/Back to Front Airflow
• Резервирование вентиляторов и блоков питания AC/DC Макс. потребление ~ 500 Вт
• Реализация на одном ASIC
NCS 5001
NCS 5002 • Высокая плотность 10G/100G
• 80X (1/10GE) портов(SFP/SFP+), 40 портов с поддержкой DWDM • 4X100G ports (4xQSPF28)
• CPU – Intel IVB Gladden, 4 Cores, 2.5GHz/ 16GB
• Размеры: 2 RU (3.38H x 17.44W x 19.3D in)
• Front to Back/Back to Front Airflow
• Резервирование вентиляторов и блоков питания AC/DC
• Макс. потребление ~ 650 Вт
• Реализация на одном ASIC
Масштабируемость NCS 5000 Feature NCS 5001/5002 1GE/10GE 40/80
100GE 4 MPLS OAM Yes
Buffer 16MB Queue 2960/chip
Worse case power 650W Processing Technology 28nm
RIB 1M FIB 128k (112K IPv4+16K IPv6 or 128K IPv4)
L2MAC 32K
Multicast Group 8K
Multicast FIB 8K MPLS labels 16K Multicast OIF 512
VRF 1k EoMPLS 8K
L2-IF,L3 –IF 4k (L2+L3) ACL(L2/L3) Max 2K ACEs per system (60ACLs per system)
ECMP Groups 4K
ECMP Path 16K
HSRP/VRRP 256
NCS5011 • Высокая плотность 100G
• 3.2 Tbit/s
• 1RU
• 32 QSFP порта 10G/40G/100G
• Резервируемые, с возможностью горячей замены блоки питания и вентиляторы
• AC и DC
• Intel IvyBridge CPU 1.8GHz, 4 ядра
• Макс потребление ~ 500 Вт
• QSFP28 (100 GE) SR4 и LR4
Только LAN PHY • SFP+ (10GE)
SR,LR,ER, ZR,CWDM,DWDM,ACU Только LAN PHY
• SFP (1GE) GLC-T*, SX,LH,EX,ZX,CWDM,DWDM
***NCS 5001 и NCS 5002 10 GE порты поддерживают мультирейт 1/10 GE . Любой порт может быть использован для 1GE или 10GE. Система автоматически детектирует тип трансивера и перенастраивает порт, не требуя рестарта системы
Поддержка интерфейсов NCS 5001 & NCS 5002
SR4 /LR4 QSFP28 (100G)
SR4 /LR4 QSFP28 AOC (100G)
SFP-H10GB-ACU
• QSFP28 (100 GE) SR4,SR4-S,LR4,LR4-S,AOC
Только LAN PHY • QSFP+ (40GE)
SR4,SR4-S,LR4,LR4-S,ER4,CU,ACU,AOC Только LAN PHY
• QSFP 4X10 GE Breakout SR,SR-S,LR,LR-S,AOC,ACU,CU Только LAN PHY
Поддержка интерфейсов NCS 5011
SR4 /LR4 QSFP28 (100G)
SR4 /LR4 QSFP28 AOC (100G)
QSFP-H40G-CU5M
QSFP-4X10G-AC
QSFP-4X10G-AOC
Платформы с 64-битным IOS XR
Carrier Grade Ultra-high Density Programmability and Automation Elastic
Cпециализированные платформы NCS
Оптимизированное ПО Cisco XR
Cisco ASR 9000, CRS, NCS 6000 Cisco IOS-XRv 9000
99.99%
Cost Optimized
Q4 2015
Virtual RR/PE/DC Forwarder
CiscoRu Cisco CiscoRussia
Ждем ваших сообщений с хештегом #CiscoConnectRu
CiscoRu
Спасибо