Cisco Connect...Развитие платформы Cisco ASR 9000 Дмитрий Волков, Системный инженер CCIE R&S, SP / CCDE © 2017 Cisco and/or its

Cisco Connect Москва, 2017

Цифровизация: здесь и сейчас

Развитие платформы Cisco ASR 9000 Дмитрий Волков, Системный инженер

CCIE R&S, SP / CCDE

© 2017 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Содержание

• ASR9000 Обзор продуктов

• ASR9000 Распределенная архитектура

• ASR9000 Линейные карты

• ASR9000 Фабрики коммутации

• IOS-XR & IOS-XR 64 Bit

• Выводы

Cisco Connect 2017 © 2017 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 3

ASR9000: Обзор продуктов



Компактность & Производительность

Доступ/Агрегация Сервисная граница

Производительная граница и магистраль

Компактный форм-фактор с полной поддержкой IOS-XR для распределенной инфраструктуры (BNG, преагрегация и др.)

• Оптимально для мультисервисной границы с высокой степенью масштабирования (средние и крупные узлы)

• Масштабируемый, высоко-производительный сервисный маршрутизатор для сверх-крупных узлов

Единая платформа, общая OS, Одно семейство

Fixed 2RU

240 Gbps

2 LC/6RU

16 Tbps

8 LC/21RU

14 Tbps

10 LC/30RU

80 Tbps

20 LC/44RU

160 Tbps

4 LC/10RU

7 Tbps

ASR 9904

ASR 9001

ASR 9006

ASR 9010

ASR 9912

ASR 9922

MSE E-MSE Peering P/PE Mobility Broadband

nV Satellites ASR 9000v, NCS5000

CE

8 LC/21RU

64 Tbps

ASR 9910

4 LC/14RU

32 Tbps

ASR 9906 ASR 9901

Cisco ASR 9000 - Широкая линейка оборудования


Обзор Cisco ASR 9910

Параметр Описание

Общая производительность

>64 Tbps; mid-plane архитектура

Пропускная способность на слот

>4 Tbps

Слоты 10 слотов - 8 Линейных карт и 2 RSPs

Rack size 21RU

Электропитание 2 Power Trays (4.4 KW DC supplies; 6.0 KW AC supplies)

Вентиляция Front-to-Back Airflow. 2 Fan Trays, FRU

RSPs Интегрированная фабрика, 1+1 Redundancy

Фабрики коммутации 5 Дополнительных фабрик для дополнительной емкости. 230G на фабрику Резервирование до 6+1 используя интегрированную фабрику в RSP’s

Линейные карты

Фиксированные линейные карты 10/100GE Typhoon и Tomahawk Модульные: MOD80, MOD160, MOD200, MOD400 MPAs: 20xGE, 4x10G, 8x10G, 2x40G, 1x100G, 20x10G, 2x100G Карты низкой плотности: 40x1GE, 4x10G+16x1GE Сервисная карта: Virtualized Service Module (VSM)

5 Fabric Cards

2 Fan Trays

2 RSPs

8 LC Slots

2 Power Trays

ASR 9010 и ASR 9910 сравнение


Cisco ASR 9010 Cisco ASR 9910

Rack Size 21 RU (1/2 19” Rack) 21 RU (1/2 19” Rack)

Архитектура Back-Plane design Mid-Plane design

Слоты Front: 10 slots: 8 Line cards, 2 RSPs Front: 10 slots: 8 Line cards, 2 RSPs

Back: 5 Fabric Cards

Общая производительность 14 Tbps >64 Tbps

Пропускная способность на слот 880 Gbps >4 Tbps

Вентиляция Front-to-Back airflow, 2 Fan Trays, FRU Front-to-Back airflow, 2 Fan Trays, FRU

AC Power PWR-3KW-AC-V2

PWR-6KW-AC-V3 PWR-6KW-AC-V3

DC Power PWR-2KW-DC-V2

PWR-4.4KW-DC-V3 PWR-4.4KW-DC-V3

Поддерживаемые линейные карты Trident, Typhoon, Tomahawk (5 fabric variants only), VSM, SIP-

700 Typhoon, Tomahawk (5 and 7 fabric variants), VSM

Route Switch Processors Dual redundant RSPs with integrated fabric

RSP440, RSP880

Dual redundant RSPs with integrated fabric

A99-RSP-SE, A99-RSP-TR (variant of RSP880)

Фабрика коммутации No dedicated fabric cards (RSP) 7 Fabrics (2 integrated with RSP + 5 dedicated in back)


Параметр Описание

Общая производительность

>32T

Пропускная способность на слот

>4T

Слоты 6 slots - 4 Line Cards and 2 RSPs

Rack Size 14RU

Архитектура Mid-plane

Электропитание 1 Power Tray (блоки питания: 4.4 KW DC и 6.0 KW AC)

Вентиляция Front-to-Back Airflow 2 Fan Trays, FRU

RSPs Интегрированная фабрика, 1+1 резервирование

Фабрики коммутации

5 Дополнительных фабрик для дополнительной емкости. 230G на фабрику Резервирование до 6+1 используя интегрированную фабрику в RSP’s

Линейные карты Tomahawk Не поддерживается – SIP700, VSM и Typhoon

IOS-XR 64 Bit Q3 2017

Front View Rear View

Новая модель - ASR9906


ASR-9906/9910 Архитектура Mid-plane

M I D P L A N E

Fabric card 0 – 230G

RSP0 – 230G

RSP1 – 230G

FT0

FT1

Power Tray 0

LC0

Fabric

1G/10G/40G/100G

Power Tray 1

LC7 1G/10G/40G/100G

Fabric card 4 – 230G

Control

Line Side


Новинка - ASR9901

Габариты / Порты & BW

• 2 RU - с 2 Tomahawk NPU (ASR9001 - 2 RU с 2 Typhoons)

• Глубина ~59см,(ASR9001 - 46см)

• 456G Duplex BW (ASR9001 - 120G Duplex)

• Только фиксированные порты; без MPAs

• 42 встроенных порта: 16X1G, 24X1/10G, 2X100G(QSFP28)

• Резервируемые блоки питания и вентиляторы

• Охлаждение - Front to back

• Все кабели подключаются с лицевой стороны ( порты/электричество); вентиляторы с обратной стороны

• Типовое энергопотребление: 1200W

Технические характеристики

• Только 64 bit XR

• PAYG модель - 120G,240G,360G, 456G

• Полная функциональная совместимость с Tomahawk

SW & Лицензирование

IOS-XR 64 Bit

Q1 2018

ASR9000: Распределенная архитектура



ASR 9000 Системная архитектура

Полностью распределенная архитектура для достижения высокой производительности и высокого уровня масштабирования Control Plane Active-Active Switch Fabric

RSP

RSP

FIC

CPU BITS/DTI

FIA

CPU

Switch Fabric

FIA

FIA

FIA

FIA NP

NP

NP

NP

PHY

PHY

PHY

PHY

CPAK

CPAK

CPAK

CPAK

CPAK

CPAK

CPAK

CPAK

CPU

CPU

Switch Fabric

FIA

FIA NP

NP

SerDes XBAR

Bay

Bay

CPU

Switch Fabric

Line Card

Data forwarding полностью распределен между NPs

Control plane разделен между RSP/RP и LC CPU

Network Processor

Network Processor


Switch Fabric

FIA

FIA

FIA

FIA NP

NP

NP

NP

PHY

PHY

PHY

PHY

CPAK

CPAK

CPAK

CPAK

CPAK

CPAK

CPAK

CPAK

CPU

ASR9000 Распределенный Control Plane

Switch Fabric

Punt FPGA FIA

Switch Fabric

RP

LPTS

LC CPU: ARP, ICMP, BFD, NetFlow, OAM/CFM, L2 Protocols etc

RP CPU: Routing, MPLS, IGMP, PIM, HSRP/VRRP, etc

LPTS (local packet transport service):

control plane policing

Control packet

Punt Switch

CPU

CPU

NP Offloading: BFD

LC


LC NP

Архитектура L3 Control Plane

LC CPU

RSP/RP CPU

LDP RSVP-TE BGP

ISIS

OSPF

EIGRP

Static

HW FIB Adjacency

ARP/NDP

LSD RIB

AIB SW FIB

AIB: Adjacency Information Base RIB: Routing Information Base FIB: Forwarding Information Base LSD: Label Switch Database

RSP/RP

LC


LC NP


LC CPU

RSP/RP CPU

LDP RSVP-TE BGP

ISIS

OSPF

EIGRP

Static

HW FIB Adjacency

ARP/NDP

LSD RIB

AIB SW FIB


RSP/RP

LC RP/0/RSP0/CPU0:asr#sh route 222.0.0.6/31 Routing entry for 222.0.0.6/31 Known via "isis isis1", distance 115, metric 20, type level-1 Installed Mar 2 17:58:12.251 for 00:00:47 Routing Descriptor Blocks 222.0.0.2, from 222.2.2.1, via TenGigE0/1/0/3 Route metric is 20 No advertising protos.


LC NP


LC CPU

RSP/RP CPU

LDP RSVP-TE BGP

ISIS

OSPF

EIGRP

Static

HW FIB Adjacency

ARP/NDP

LSD RIB

AIB SW FIB


RSP/RP

LC RP/0/RSP0/CPU0:asr#show adjacency summary location 0/1/CPU0 Adjacency table (version 26) has 19 adjacencies: 11 complete adjacencies 8 incomplete adjacencies 0 deleted adjacencies in quarantine list 8 adjacencies of type IPv4 8 complete adjacencies of type IPv4 0 incomplete adjacencies of type IPv4 0 deleted adjacencies of type IPv4 in quarantine list 0 interface adjacencies of type IPv4 4 multicast adjacencies of type IPv4


LC NP


LC CPU

RSP/RP CPU

LDP RSVP-TE BGP

ISIS

OSPF

EIGRP

Static

HW FIB Adjacency

ARP/NDP

LSD RIB

AIB SW FIB


RSP/RP

LC

RP/0/RSP0/CPU0:asr#sh cef 222.0.0.6 hardware ingress loc 0/1/CPU0 222.0.0.6/31, version 1, internal 0x40000001 (0xb1d66c6c) [1], 0x0 (0xb1b4f758), 0x0 (0x0) Updated Mar 2 17:58:11.987 local adjacency 222.0.0.2 Prefix Len 31, traffic index 0, precedence routine (0) via 222.0.0.2, TenGigE0/1/0/3, 5 dependencies, weight 0, class 0 next hop 222.0.0.2 local adjacency EZ:0 Leaf ============ Search ctrl-byte0: 0x3 ctrl-byte1: 0x8 ctrl-byte2:0x5 Leaf Action : FORWARD prefix length : 31 Search Control Flags : match : 1 valid: 1 done : 0 ifib_lookup: 0 ext_lsp_array : 0 match_all_bit: 0 recursive : 0 nonrecursive : 1 default_action: 1 Non Recursive Leaf: ------------------- ldi ptr : 10936 (0x2ab8) igp statsptr:0 rpf ptr : 0x0000


Распределенная обработка ARP

LC

CPU

PHY NP FIA LPTS

Punt Switch

ARP

spio netio

Tsec Driver

SPP

Line card

FIA

Switch

Fabric

RP

Switch

Fabric

ARP

RP CPU Incomplete ADJ Packets

Incoming ARP Packets

Outgoing ARP Packets


NP

Switch Fabric

3x10GE SFP +

3x10GE SFP +

3x10GE SFP +

3x10GE SFP +

3x10GE SFP +

3x10GE SFP +

3x10GE SFP +

3x10GE SFP +

FIA

FIA

FIA

FIA

Switch

Fabric

ASIC

CPU

Punt FPGA FIA

CPU

Switch Fabric

RP

LC1

3x10GE SFP +

3x10GE SFP +

NP

NP

3x10GE SFP +

3x10GE SFP +

NP

NP

3x10GE SFP +

3x10GE SFP +

NP

NP

3x10GE SFP +

3x10GE SFP +

NP

NP FIA

FIA

FIA

FIA

Switch

Fabric

ASIC

CPU LC2

1 2

2

NP получает информацию о MAC адресах (около 4M pps) NP отправляет MAC notification (data plane) сообщение всем NP в рамках системы для синхронизации информации о MAC адресах. MAC notification и MAC sync работают на аппаратном уровне.

1

2

NP

NP

NP

NP

NP

NP

NP

MAC learning на аппаратном уровне :

~4Mpps/NP

MAC Learning и Sync

Data packet


Распределенная архитектура BFD

OSPF ISIS BGP

BFD Session Tables on RP

BFD Events

BFD session info

RP

BFD Session Tables on LC

BFD Events BFD Session info

LC1-CPU

BFD Hellos

BFD Session Tables on LC

BFD Hellos

BFD Session info

……

LCn-CPU


Распределенная архитектура Netflow

NPU

LC-CPU 1M Record Cache

NPU NPU NPU

RP Netflow show/clear

Command Netflow Configure

NPU: • Traffic Filtering • Traffic Sampling • Extract flow header

information • LPTS Policer

• Aggregate 200Kpps netflow policer rate

• Evenly Divided among netflow-enabled NPs

netIO

EXPORT

• Manage flow table • Export flow

information

LC


CPAK 0

NP FIA

FIA

FIA

FIA

CPU

CPAK 1

PHY

CPAK 2

NP CPAK 3

PHY

CPAK 4

NP CPAK 5

PHY

CPAK 6

NP CPAK 7

PHY

…

Up to

14x120

G

Switch Fabric (SM15)

CPAK 0

NP FIA

FIA

FIA

FIA

CPU

CPAK 1

PHY

CPAK 2

NP CPAK 3

PHY

CPAK 4

NP CPAK 5

PHY

CPAK 6

NP CPAK 7

PHY …

Up to

14x120G

Switch Fabric (SM15)

Switch Fabric

Switch Fabric

Распределенная двух-этапная обработка пакета

Ingress lookup – определяет исходящий порт, и применяет используемый ingress функционал

Egress lookup – изменяет параметры пакета (packet-rewrite) и применяет используемый egress функционал

Единая процедура обработки пакетов – простота и предсказуемая

производительность

1 2

1

2


RSP880

RSP880

Tomahawk Line Card

FIA

Fabric SM15

FIA

FIA

FIA

NP SFP+

SFP+ SFP+

SFP+ SFP+

NP

NP

NP

SFP+ SFP+

SFP+ SFP+

SFP+ SFP+

SFP+ SFP+

SFP+ SFP+

SFP+ SFP+

SFP+ SFP+

SFP+

Распределенная Многоступенчатая Multicast Репликация

CPAK 0

NP FIA

FIA

FIA

FIA

CPAK 1

PHY

CPAK 2

NP CPAK 3

PHY

CPAK 4

NP CPAK 5

PHY

CPAK 6

NP CPAK 7

PHY

Up to 14x120G

Switch Fabric

(SM15)

Tomahawk Line Card

FIA

Fabric SM15

FIA

FIA

FIA

NP SFP+

SFP+ SFP+

SFP+ SFP+

NP

NP

NP

SFP+ SFP+

SFP+ SFP+

SFP+ SFP+

SFP+ SFP+

SFP+ SFP+

SFP+ SFP+

SFP+ SFP+

SFP+

1

1. 512k MGID/FGID lookup Flow based (RBH key calc) multi link load balance

2

3

2 & 3. Flow based (using RBH) multi link load balance

4

4. 22-bit FGID for slot bitmask based unique fabric LC replications and FPOE lookup

5

5

5. MGID lookup into FPOE table (256k entries) for unique FIA replications

6

6

6

6

6. MGID in FIA DI table lookup for unique NPU replication

Flow based load balance

7

7

7. MGID lookup for NPU to egress OIF interface replication

7

7

ASR9000: Линейные карты



Эволюция аппаратной базы линейных карт

3rd Gen Tomahawk

Class 800G

Tomahawk 28nm

240 Gbps

Tigershark 28nm

200 Gbps

SM15 28nm

1.20 Tbps

X86 6 Core 2 Ghz

2nd Gen Typhoon

Class 360G

Typhoon 55nm

60 Gbps

Skytrain 65nm

60 Gbps

Sacramento 65nm

220 Gbps

PowerPC Quad Core

1.5 Ghz

Trident 90nm

15 Gbps

Octopus 130nm

60 Gbps

Santa Cruz 130nm

90 Gbps

PowerPC Dual Core

1.2 Ghz

1st Gen Trident

Class 120G


ASR 9K Обзор линейных карт Ethernet

A9K-MOD80 A9K-MOD160

MPAs 20x1GE 2x10GE 4x10GE 8x10GE 1x40GE 2x40GE

-TR, -SE

MPAs 1x100GE 2x100GE 20x10GE

+ Typhoon MPAs

MOD400/MOD200 A9K-4x100GE A9K-12x100GE

A9K-36x10GE A9K-24x10GE

A9K-40GE A9K-4T16GE

2nd LC Typhoon NPU: 60Gbps,

~45Mpps

3rd LC Tomahawk NPU: 240Gbps,

~150Mpps

A9K-8x100GE A9K-400G-DWDM 24/48x10/1G LC

Параметры масштабирования - TR vs SE


Metric Tomahawk

-TR Scale

Tomahawk

-SE Scale

MPLS Labels 1M

FIB Routes (v4/v6) 4M(v4) / 2M(v6) – XR (10m/5m Future)

Mroute/MFIB (v4/v6) 128k/32k

VRF 8K

Bridge Domains 64K

TCAM (acl space v4/v6) TCAM – 1/4 of SE TCAM (80Mbit)

EFPs 16K/LC 128K/LC

L3 Subif (incl. BNG) 8K 128K

Egress Queues 8 Queues / port 1M/NPU (4M for 8x100GE)

Policers 32K/NPU 512K/NPU

Параметры масштабирования Tomahawk vs Typhoon


Metric Tomahawk - SE Scale Typhoon – SE Scale

MPLS Labels 1M 1M

MAC Addresses 2M 2M

FIB Routes (v4/v6) – Search Memory

4M(v4) / 2M(v6) – XR (10m/5m Future)

4M(v4) / 2M(v6)

VRF 8K/LC 8K/LC

Bridge Domains 64K/LC 64K/LC

TCAM TCAM (80Mb) TCAM (40Mb)

Packet Buffer 12GB/NPU

200ms

2GB/NPU

100ms

EFPs 256K/LC (64K/NP) 64K/LC

L3 Subif (incl. BNG) 128K (64K/NP) 20k/LC (sys)

Egress Queues 1M/NPU (4M for 8x100GE) 256k/NPU

Policers 512k/NPU 256k


Компоненты линейных карт

NPU FIA Switch

Fabric ASIC

TM

PHY

CPU

P1 P2 P3 BE

P1 P2 P3 BE

Runs distributed control plane protocols for increased scale

BFD, CFM, ARP

Receive FIB table from RP and program hardware forwarding table

FIA – Fabric Interconnect ASIC:

Provides data connection to switch fabric

Manage VoQ, Superframe and loadbalancing data traffic across switch fabric

Mcast replication table for replication toward NPs

Main forwarding engine L2 and L3 lookups

Multicast replication toward Optics

User level QoS and Security features

Dedicated queue ASIC – TM (traffic manager) per NPU for QoS functions

User Configurable Queue on TM.

Default Port Queue Always Created.


Архитектура Network Processor

TCAM: VLAN tag, QoS и ACL классификация

Stats memory: статистика интерфейсов, статистика переданных пакетов, и т.д.

Frame memory: buffer, Queues

Lookup Memory: forwarding tables, FIB, MAC, ADJ

TR/SE

Различные размеры памяти для TCAM/frame/stats per-LC QoS, ACL, количество логических интерфейсов

Одинаковый размер lookup memory на систему. Использование разных типов карт (-TR/-SE) не влияет на этот параметр масштабирования.

-

STATS MEMORY

FRAME MEMORY

LOOKUP MEMORY

TCAM

FIB MAC

NPU Комплекс

Forwarding chip (multi core)

TR и SE имеют разный размер памяти

TR и SE - одинаковый размер памяти

-TR: transport optimized, -SE: Service edge optimized


Высокая плотность/Масштабируемость

240 Gbps пропускная способность/

150 MPPS+ для обеспечения “line

rate” 100GE ports

Увеличенные параметры

масштабирования 2M MAC адресов (6M Capacity)

10M v4 или 5M v6 префиксов

1M очередей/NP

Поддержка разных типов интерфейсов

поддержка 100GE/40GE/10GE

Использование различных типов

интерфейсов на одной LC

Преимущество использования CPAK

Использование разных CPAK в соответствии с требованием (1x100GE, 2x40GE, 10x10GE)

In-line Security

Поддержка MACSec на LC на линейной скорости 100G (800G/LC)

“Green” дизайн

Возможность отключить компоненты для оптимального использования энергии

High Availability Customized Silicon – “Бесшовный” FPD апгрейд

Hardware Offload – для CPU трудоемких протоколов

Tomahawk Forwarding Engine


CPAK – защита инвестиций для операторов связи

Классический вариант Отдельная карта для каждого типа: 10G, 40G, 100G

• Как моя сеть изменится в течении нескольких лет?

• Сколько типов карт мне нужно в ЗИП?

• Сколько портов будет не использовано?

MPO-24 to 10x Duplex LC SMF or MMF

MPO-24 to 2x MPO-12 SMF or MMF

40G Port

Router /

Switch

10G Port

Router/

Switch

10X10G-LR SR10

НОВЫЙ вариант: Инвестиции в один тип карты для миграции с 10G на 40G /100G


Tomahawk: Архитектура 8x100GE карты

XB

AR

Separated

Switch

Fabric

LC CPU

Tomahawk NP

FIA PHY

Tomahawk NP

FIA PHY

Tomahawk NP

FIA PHY

Tomahawk NP

Tigershark FIA

PHY

CPAK: 100G, 40G, 10G

L2/L3/L4 lookups, all VPN types, all feature processing, mcast replication,

QoS, ACL, etc …

Slice Based Architecture

Macsec Suite B+, G.709, OTN, Clocking

VoQ buffering, Fabric credits, mcast hashing, scheduler for fabric and egress

port

240G

240G

240G

240G

240G

240G

240G

240G

FPOE, Auto-Spread, DWRR, RBH, replication

Per Slice Power Management: (100-200W Power Savings)

PE1(admin-config)# hw-module power saving location ? slice [0-3]

Up to 14x115G


• Проще миграция Typhoon/Trident карт на Tomahawk

• Гибкая комбинация 1G/10G портов

• Функционал и масштабирование соответствует Typhoon LC*

• Поддержка- SRv6

Модель PAYG (pay as you grow)

Карта 1G/10G (dual-rate) Tomahawk 64Bit XR поддержка

Гибкая комбинация 1G/10G

24-port LC (200G line rate) 48-port LC (400G line rate)

На базе Tomahawk NPU & ASICS

Оптимально по цене и энергопотреблению

Модель PAYG (pay as you grow)

XR 6.2.1


Архитектура карты 48-port 1G/10G

• Поддержка 1G и 10G конфигураций доступных на Typhoon LCs (1G и 10G конфигурации должны соответствовать определенным правилам)

• 24-port карта – один NPU slice с 40Mb TCAM • 48-port карта – два NPU slices с 80Mb TCAM • Phy не поддерживает OTN Framing и MACSec

Ports0-7 PHY0

FIA SM15 Ports8-15 PHY1

Ports16-23 PHY2

NPU 0

SFPs0-7

SFPs8-15

SFPs16-23

IE0

IE1

Ports24-31 PHY3

FIA SM15 Ports32-39 PHY4

Ports40-47 PHY5

NPU 1

SFPs24-31

SFPs32-39

SFPs40-47

IE0

IE1

• 240G Raw Bandwidth/ 200G Data Traffic Bandwidth

• Oversubscribed beyond 200G


Карта 1G/10G (dual-rate) правила настройки портов 1. Все порты - 10G by default

2. 1G - Если P0 настроен как 1G, то P1 – P11 тоже должны быть в режиме 1G. Соответственно, если P12, P24, P36 настроены в режиме 1G, то P12 – P23, P24 – P35, P36 – P47 тоже должны быть в режиме 1G

3. Порты должны быть настроены в группах по 4 – 1G или 10G

Примеры для 10GE: {P0, P1, P2, P3}, {P4, P5, P6,P7}, ….. {P20, P21, P22, P23} Примеры для 1GE: {P4, P5, P6,P7}, {P8, P9, P10,P11}, {P16, P17, P18,P19}, {P20, P21, P22, P23} НЕПРАВИЛЬНЫЙ вариант: (P1, P2, P3, P4), {P2, P3, P4, P5} и т.д..

CLI: hw-module location <LC e.g. 0/5/CPU0> port-mode 36X10, 12X1 (настраивает 36 10GE портов и 12 1GE портов)

24-port Line card

48-port Line card

P0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19 P20 P21 P22 P23

1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G





CLI command to configure ports as shown

12X1, 12X10

4X10, 8X1, 8X10, 4X1

8X10, 16X1

16X10, 4X1,4X10

24X10

P0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27

P28 P29 P30 P31 P32 P33 P34 P35 P36 P37 P38 P39 P40 P41 P42 P43 P44 P45 P46 P47

1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 1G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G 10G





CLI command to configure ports as shown

12X1, 12X10, 12X1, 12X10

4X10, 8X1, 8X10,

4X1,4X10,8X1,8X10,4X1

24X10, 24X1

36X10, 12X1

48X10


• Поддерживаемые MPA’s : 2x100GE CPAK. 1x100GE CPAK. 20x10GE SFP+ Все Typhoon MPA’

• Гибкость в использовании CPAK 10G/40G/100G оптических модулей на 100G MPAs

• 2 варианта для дополнительного удобства

MOD400 - 2 Tomahawk ASICS MOD200 - 1 Tomahawk ASIC

MPA #1 (2x100G)

MPA #2 (20x10G)

Mo

d4

00

LC

2 x 100G CPAKs

20 x 10G SFP+

MOD200 Support Matrix

Comb 1 Comb 2 Comb 3

EP0 2x100G-MPA 20x10G-MPA

1x100G or any Typhoon MPAs

EP1 None None 1x100G or any Typhoon MPAs

MOD400 Support Matrix

Comb 1 Comb 2 Combo 3 Comb 4

EP0 2x100G-MPA 20x10G-MPA 2x100G-MPA 1x100G or any Typhoon MPAs

EP1 2x100G-MPA 20x10G-MPA 20x10G-MPA

2x100G-MPA OR 20x10G-MPA

Модульные карты Tomahawk – Mod400 & Mod200


ASR 9000 VSM

• Высокая вычислительная мощность:

• 4 x Intel 10-core x86 CPU

• Два NPU (Typhoon) для аппаратной обработки пакетов

• 120 Gbps

• HW Acceleration

• 40 Gbps (hardware assisted crypto)

• Поддержка RegEx матчинга (Hardware assist)

• Виртуализация (KVM)

• Интегрированное в IOS-XR управление жизненным циклом Service VMs

OS / Hypervisor

VMM

VM-4

Service-3

VM-1

Service-1

VM-3

Service-4

VM-2

Service-2

CGN Anti-DDOS 3rd Party Apps*

Сервисный модуль VSM (Virtualized Services Module)


Arbor Networks

Threat Management System (TMS) ASR 9000 with

Virtual Services Module (VSM)

Cisco ASR 9000 vDDoS Protection

“Powered By Arbor Networks”

Architectural Superiority

Unified Management

Scalable Performance

Reduced OPEX Flexible

Deployment

Решение по защите vDDoS Cisco ASR9000

ASR9000: Фабрики коммутации



ASR 9000 Обзор фабрик коммутации

9904

9006 9010

Интегрированная фабрика + RP

1+1 redundancy

RSP880: 450G+450G /slot

RSP880: 805G+805G/slot

9001-S, 2RU, 60G

9001, 2RU, 120G

Интегрированные fabric/RP/LC

9912 9922

Выделенные фабрики коммутации

6+1 redundancy

1.38Tb+230G /slot

9910

Интегрированные + выделенные фабрики

коммутации

6+1 redundancy

1.38Tb+230G /slot

9906


ASR 9000 Архитектура фабрики коммутации 3-Stage неблокируемая матрица (Раздельный Unicast и Multicast Crossbars)

FIA FIA

FIA RSP0

Arbiter

fabric

RSP1

Arbiter

fabric

fabric FIA

FIA FIA

fabric

Fabric frame format: Super-frame Fabric load balancing: Unicast is per-packet Multicast is per-flow Virtual Output Queue Arbitration

Stage 1 Stage 2 Stage 3

Tomahawk

Typhoon LC

Входящая линейная карта Исходящая линейная карта

Active-Active Fabric

Unicast Crossbar

Multicast Crossbar

Механизм Super-Framing


Несколько unicast фреймов из/в сторону одной точки назначения объединяются в один super frame

Super frame создается в том случае, если фреймы находятся в очереди, до 32 фреймов или пока их сумма не достигнет минимального предела, могут быть агрегированы в один super frame

Super frame используется только для unicast, не для multicast

Super-framing значительно увеличивает общую пропускную способности фабрики

0 (Empty) Max Super-frame

Packet 1 Jumbo

Packet 1 No super-framing

Packet 1 Max reached Packet 2 Packet 3

Min Super-frame

Packet 1 Min reached Packet 2


Арбитраж фабрики коммутации

Fabric ASIC and VOQ

SFC or RSP1

Arbitration

Fabric ASIC

Fabric ASIC

Fabric ASIC

Fabric ASIC

Arbitration Fabric ASIC

and VOQ SFC or RSP0

1: Fabric Request

3: Fabric Grant

2: Arbitration

4: load-balanced transmission across fabric links

5: credit return


Unicast трафик передается через первый доступный канал в сторону назначения (максимальная эффективность)

Каждый фрейм (или super frame) содержит информацию о последовательности

Все ASIC назначения имеют логику восстановления последовательности

Задержка связанная с восстановлением последовательности - порядка наносекунд

Фабрика коммутации - балансировка (Unicast)

Fabric ASIC and VOQ

SFC or RSP1

Arbitration

Fabric ASIC

Fabric ASIC

Fabric ASIC

Fabric ASIC

Arbitration Fabric ASIC and VOQ SFC or RSP0 4 3 2 1


Для Multicast трафика определяется hash, на основании (S,G) для поддержки целостности потока

Для Multicast трафика нет арбитражной логики – трафик отправляется через выделенную

плоскость матрицы коммутации

Фабрика коммутации - балансировка (Multicast)

Fabric ASIC and VOQ

SFC or RSP1

Arbitration

Fabric ASIC

Fabric ASIC

Fabric ASIC

Fabric ASIC

Arbitration Fabric ASIC and VOQ SFC or RSP0 A1 A2 B1 A3 B2 C1

Flows exit in-order


ASR9000 Архитектура End-to-end QoS

• Ingress (sub-)interface QoS Queues

• User Configurable Ingress QoS Policy

• 4xVOQ per VQI • Up to 8K VOQs per TSK FIA

(vs 4k per SKT FIA)

4x Egress Destination Qs per VQI, aggregated at egress port rate

• Dedicated Traffic Manager(TM) for Traffic Queuing

• User Configurable QoS Policy on Ingress/Egress NP

• End-to-End priority propagation Guarantee bandwidth, low latency for high priority traffic

• Unicast VOQ and back pressure

Configure with Ingress MQC

Egress (sub-)interface QoS Queues

Configure with Egress MQC

Implicit Configuration

Ingress side of LC Egress side of LC

NP0 PHY

NP2 PHY

NP3 PHY

NP1 PHY FIA

CPU CPU

Switch Fabric

3

4

1 2 3 4

CPAK 0

NP FIA CPAK 1

PHY

1

2

P1 P2 P3 BE

P1 P2 P3 BE

P1 P2 P3 BE

TM

TM

P1 P2 P3 BE


ASR90xx – RSP880 и карты разного поколения

FIA FIA

FIA RSP880

Arbiter

RSP880

FIA FIA

FIA


Tomahawk Line Card Typhoon Linecard

Ingress Linecard Egress Linecard

Пропускная способность фабрики:

8x115Gbps =920 Gbps/slot с двумя RSP 4x115Gbps =460Gbps/slot с одним RSP

8x115Gbps 8x55Gbps

Пропускная способность фабрики:

8x55Gbps =440Gbps/slot с двумя RSP 4x55Gbps =220Gbps/slot с одним RSP

Fabric

Fabric SM15

Fabric SM15

Arbiter

Fabric SM15


RSP880

Arbiter

Fabric ASIC

(SM15)


Ingress

Linecard

Egress

Linecard

RSP880

Arbiter

Fabric ASIC

(SM15)

Пропускная способность 5-Fabric LC:

10x 115Gbps ~1.1Tbps/slot с двумя RSP

5 x 115Gbps ~575Gbps/slot с одним RSP

2x 5 x 115Gbps ~

1.1Tbps

2x 7x 115Gbps ~

1.61Tbps

Пропускная способность 7-Fabric LC :

14x 115Gbps ~1.61Tbps/slot с двумя RSP

7 x 115Gbps ~ 805Gbps/slot с одним RSP

Tomahawk LC 5-Fabric

Fabric ASIC (SM15)

and VOQ

Tomahawk LC 7-Fabric

Fabric ASIC (SM15)

and VOQ

ASR9904 с RSP880


Все 7-Fabric карты ограничены на

скорости 1T в сторону фабрики

Все карты Typhoon, Tomahawk (кроме 12x100GE) работают на полной скорости

SFC2

SM15

5-Fabric LC

Fabric 6 and 7 not used

7-Fabric LC

SM15

200G

1T with 5 Fabrics

800G w/ 4 Fabrics

200G

ASR99xx – SFC2 и карты разной архитектуры

7-fabric LCs использует 5 фабрик для взаимодействия с другими 5-fab LCs 7-Fabric LCs rate-limited на скорости 1T для предотвращения перегрузки на фабрике

100G 83G 100G

Архитектура IOS XR



IOSd

Kernel

Linux-BinOS

Hoste

d A

pp

1

Hoste

d A

pp

2

Operational Infra

Virtualization Layer

IOS “Blob”

Cisco IOS Cisco IOS-XE Cisco Classic IOS-XR Cisco Virtual IOS-XR

XR Code v2

Kernel

Linux, 64bit

Distributed Infra

BG

P

OS

PF

PIM

AC

L

QoS

LP

TS

SN

MP

XM

L

NetF

low

Kernel

Linux, 64bit

System

Admin

XR Code v1

Kernel

Linux, 64bit

Distributed Infra

BG

P

OS

PF

PIM

AC

L

QoS

LP

TS

SN

MP

XM

L

NetF

low

Kernel

QNX, 32bit

Distributed Infra

BG

P

OS

PF

PIM

AC

L

QoS

LP

TS

SN

MP

XM

L

NetF

low

Control Plane

Data Plane

Mgmt Plane

1990s 2000s 2003-04 Present Day

Cisco IOS – обзор

Incremental Development, with Industry leading investment protection


IOS XR Эволюция: Архитектура XR 64 Bit

IOS-XR

IOS XR

QNX

QNX

Linux

Linux

Routing Apps

System Admin

Routing Control Plane

Admin Plane

LC-CPUs

RP

Li

ne

Car

d

LC-CPU

Separate Admin Plane

64 bit Linux Kernel

Linux VM

64-bit IOS XR.

Admin Plane

Linux-based Virtualized IOS XR

RP

Li

ne

Car

d

IOS-XR

IOS-XR

Linux Linux

Linux Linux

Classic IOS XR


IOS XR 6.0 - операционные усовершенствования

Evolved Programmability

Flexible Platform and Packaging

Application Hosting

• Данные доступны с помощью открытых model driven интерфейсов • Machine friendly • Позволяет автоматизировать процесс получения данных

• Packages могут проверятся на маршрутизаторе используя стандартные механизмы (RPM tools)

• Автоматическая проверка зависимости Packages • Open Bootloaders (iPXE) и возможность автоматический настройки

• Возможность загрузить приложения сторонних производителей • Возможность запускать приложения внутри LXC контейнера на 64-bit Linux host

Visibility & Telemetry

• Данные полученные в процессе эксплуатации, для аналитики • Push Model, Policy-based


XR 64 Bit – ключевые моменты

• Такой же XR Control Plane: большая часть XR функционала настраивается без изменений

• 6.x доступен для XRv9000, NCS5500, NCS5000, NCS1000 и ASR9K (стандартная 32-bit QNX версия будет по прежнему доступна)

• Поддержка автоматизации

• Изменения в операционной системе для поддержки Open Source средств

Заключение

• ASR9000 – Граничный маршрутизатор операторского касса:

• Богатый функционал, большие сервисные возможности

• Разнообразие аппаратных средств – для реализации различных

требований.

• Полностью распределенная архитектура – высокая

производительность и масштабируемость

• Единая, открытая и модульная архитектура программного

обеспечения - простота эксплуатации и эффективная защита от

сбоев


#CiscoConnectRu #CiscoConnectRu

Спасибо за внимание! Оцените данную сессию в мобильном приложении конференции

© 2017 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Контакты:

Тел.: +7 495 9611410 www.cisco.com

www.facebook.com/CiscoRu

www.vk.com/cisco

www.instagram.com/ciscoru

www.youtube.com/user/CiscoRussiaMedia

Documents

Cisco Connect...Развитие платформы Cisco ASR 9000 Дмитрий Волков, Системный инженер CCIE R&S, SP / CCDE © 2017 Cisco and/or its