2. О чем пойдет речь?
Платформа Cisco ASR 9000
• Обзор основных компонентов системы
• Архитектура маршрутизатора Cisco ASR 9000
• Передача unicast трафика
• Обработка multicast трафика
• Системный QoS
• Планы по развитию платформы
4. 11 Тбит/с
Платформа Cisco ASR 9000
3,52 Тбит/с
1,76 Тбит/с
120 Гбит/с
ASR 9001 ASR 9006 ASR 9010 ASR 9922
120 Гбит/с на
Полоса на слот 440Гбит/с на слот 440Гбит/с на слот 550Гбит/с на слот
систему
Слоты 2 слота для MPA 4 LC слота 8 LC слотов 20 LC слотов
Матрица Встроенная Встроенная на RP Встроенная на RP Выделенные карты
Высота 2RU 10RU 21RU 44RU
Доступность Доступен Доступен Доступен Доступен
5. Система ASR 9001
Два отсека для модулей MPA
Поддерживаемые модули: 20xGE, 2/4x10GE, 1x40GE
Синхронизация Console, Aux,
Два БП Management
(ToD, 1588, 10МГц, 4x10G SFP+
(AC или DC)
1PPS, BITS)
Порты для nV (2xSFP+)
Блок вентиляторов
Питание от -40.5 до -72В
6. Шасси ASR 9006 и ASR 9010 Вентиляция
спереди-
назад
Блоки
вентиляторов Вентиляция
сбоку-назад
RSP (0-1)
Линейные
карты (0-3) Линейные
карты (0-3, 4-7)
RSP (0-1) Блоки
вентиляторов
Забор воздуха
6 модульных
3 модульных блоков питания
блока питания
7. Шасси ASR 9922
Вентиляция
16 AC или спереди-
DC БП назад
20 слотов для LC Высота: 44 RU (AC & DC)
(10 вверху, 10 внизу) 4 модуля Глубина : 28.65” (800мм)
вентиляторов Ширина : 17.75” (ставится в 19” стойку)
(ASR-9922-FAN)
2 модуля
управления
4+1=5 карт матриц коммутации
6+1=7 карт матриц коммутации (в
перспективе)
Вентиляция
спереди-
назад
8. ASR 9000: Питание и вентиляция
ASR 9010 Fan Tray ASR 9006 Fan Tray
Вентиляторы объединены в полки
2 полки в шасси 9006 и 9010
4 полки в 9922 Одинаковые БП для 9006, 9010 и 9922
До 4-х БП в 9006, до 8 БП в 9010 и до 16 БП в 9922
DC БП Потребление (типичное/максимальное при 40 гр.):
A
1.5/2.1 кВт 80G LC (MOD-80) – 350/420 Вт
B
200G LC (2x100G) – 700/920 Вт
A
B 1.5/2.1 кВт 240G LC (24x10GE) – 775/895 Вт
360G LC (36x10GE) – 825/925 Вт
AC БП
AC – 220В одна фаза
Power Supply A 3 кВт
DC – 40-72В
B 3 кВт
9. ASR 9000: Модули управления
RSP RSP440
Процессор Freescale 8641D Intel x86 Jasper Forest
2 Core 1.33 ГГц 4 Core 2.27 GHz
RAM RSP-4G: 4GB RSP440-TR: 6GB
RSP-8G: 8GB RSP440-SE: 12GB
Поддержка Нет Да, 2 x 1G/10G SFP+
технологии nV
Встроенная матрица 184Гбит/с на слот 440Гбит/с на слот
коммутации
(два RSP active/active) (два RSP active/active)
10. RSP440 – Внешний вид Inter-Chassis Sync (ICS)
SFP+ Порты для синхронизации в
Порты для объединения в кластере
кластер по технологии nV
USB Type A
Aux
IEEE 1588
SyncE, IEEE1588 master and slave Console
10/100M Copper Ethernet
BITS/J.211
Sync 0, Sync 1 Management
RJ45 Ethernet
11. ASR 9000 - Линейные карты
-L, -B, -E
поколения
LC первого
A9K-40G A9K-4T A9K-8T/4 A9K-2T20G A9K-8T A9K-16T/8
-TR, -SE
поколения
LC второго
A9K-2x100GE
A9K-MOD80 A9K-MOD160 MPA:
A9K-24x10GE 20x1GE
2x10GE
4x10GE
1x40GE
A9K-36x10GE 2x40GE
12. Различия в функциональности карт первого и второго поколения
Первое поколение LC Второе поколение LC
Функция (Trident) (Typhoon)
nV Cluster Нет Да
nV Satellite (Fabric Port) Нет Да
BNG (Subscriber Awareness) Нет Да
MPLS-TP Нет Да
1588v2 (PTP) Нет Да
Advanced Vidmon (MDI, RTP metric) Нет Да
PW-HE Нет Да
E-VPN/ PBB-EVPN Нет Да
Поддержка больших таблиц FIB/MAC Нет Да
13. Различия в масштабируемости карт первого и второго поколения
Параметр Первое поколение LC Второе поколение LC
(Trident) (Typhoon)
FIB Routes (v4/v6) 1.3M/650K 4M/2M
Multicast FIB 32K 128K
MAC Addresses 512K 2M
L3 VRFs 4K 8K
Bridge Domains / VFI 8K 64K
PW 64K 128K
L3 Subif / LC 4K 8K (-TR)
20K (-SE)
L2 Interfaces (EFPs) / LC 4K (-L) 16K (-TR)
32K (-E) 64K (-SE)
MPLS labels 256K 1M
14. Различия в масштабируемости QoS карт первого и второго
поколения
Первое поколение LC Второе поколение LC
Параметр (Trident) (Typhoon)
32K egress + 32K ingress для
карт с 10GE портами
Количество очередей на NP 192K egress + 64K ingress
64K egress + 32K ingress для
карты 40x1GE
Policers 64K на NP (-E карты) 256K на NP (-SE карты)
Buffer size на порт 10G (SE ~ 226msec на порт (3x10G на NP)
150 ms
или E карта) ~ 339msec на порт (2x10G на NP)
Buffer size на порт 10G (TR ~ 113msec (3x10G на NP)
~50 ms
или L карта) ~ 170msec (2x10G на NP)
18. ASR9000: SIP 700
Поддержка “не-Ethernet” интерфейсов
SPA interface Processor (SIP) для ASR9000
• Поддержка интерфейсов от ChE1/T1 до STM-64 с
использованием кроссплатформенных SPA
• Производительность до 20Гбит/с
• SIP основан на базе Quantum Flow Processor (QFP)
SPA
SPA NP
Mgr Ingress B
SPA R
I
D FIA
G
SPA E
SPA NP
Mgr Egress
SPA
19. Модуль ISM - функциональность CGN
Private IP
1
(Nat44)
IPv4
Internet Cisco ASR 9000 ISM
2
(6rd)
IPv6 IPv4 IPv6
3
(Nat64)
IPv6 IPv4 20 миллионов NAT трансляций
1M трансляций в секунду
4
(Nat46)
IPv4 IPv6
Производительность 15 Гбит/с
5
(DS-lite)
IPv4 IPv6 IPv4
21. Line Card
Архитектура ASR 9000
Полностью распределенная RSP
архитектура
CPU
Обработка пакетов на NPU CPU BITS/DTI
FIA
линейных карт FIC
Control plane распределён
между RSP и LC CPU
L2 протоколы, BFD, CFM, ARP,
Netflow и т.д. выполняются на
LC CPU
IOS-XR: Switch Fabric
Матрица коммутации (Active-Active)
Построена на микроядре
Поддержка QoS
Модульность, поддержка SMU
Репликация multicast
Отказоустойчивость, SSO, NSF/NSR
Балансировка нагрузки
22. ASR9000: RSP
Компоненты модуля управления (на примере RSP2)
Timing Time
Clock
Ports FPGA
4GB MEM Timing Domain
HDD
CF card
CPU
Mgt Eth
Ether
Mgt Eth Switch EOBC/
Internal GE switch
Console
Aux 4G disk Punt
Arbitration
Arbiter
FPGA FIA
I/O FPGA Crossbar
Fabric
Alarm ASIC
NVRAM Boot Flash Crossbar
Fabric
ASIC
Front Panel CPU Complex Switch fabric
23. ASR9000: матрица коммутации 1-го поколения
Физически располагается на RSP
Матрица коммутации логически разделена от RP
RSP подключается к матрице коммутации так же как и линейные карты
Арбитраж и пути прохождения пакетов разнесены
Каждая линейная карта использует обе матрицы коммутации
23Гбит/с на каждый канал
Crossbar матрицы коммутации
Fabric
ASIC
8x23Гбит/с=184Гбит/с с двумя RSP
Crossbar 4x23Гбит/с=92Гбит/с с одним RSP
Fabric
ASIC
Arbitration
Fabric Interface
Fabric Interface
and VOQ
RSP0 and VOQ
Один ASIC Crossbar
интерфейса к Fabric Fabric Interface
фабрике ASIC and VOQ
40G LC
Crossbar 2 ASIC интерфейса
Fabric
ASIC
к фабрике
80G LC
4x23Гбит/с =92Гбит/с с двумя RSP Arbitration
2x23Гбит/с=46Гбит/с с одним RSP Каждый Fabric Interface ASIC связан с
RSP1
каждым Fabric ASIC каналом 23Гбит/с
24. ASR9000 матрица коммутации 2-го поколения:
3-Stage Fabric (LC 2-го поколения и RSP440)
1 2 3 8x55Гбит/с = 440Гбит/с на слот с двумя RSP
4x55Гбит/с = 220Гбит/с на слот с одним RSP
fabric
fabric fabric
Arbiter
FIA
FIA FIA
FIA RSP0 FIA
FIA FIA
FIA
LC нового
LC нового поколения
поколения fabric
55Гбит/с – доступная для передачи
Arbiter
данных полоса на канал
RSP1
25. ASR9000 матрица коммутации:
обратная совместимость RSP 2-го поколения и LC 1-го
8x23Гбит/с = 184Гбит/с bi-directional
FIA0
8x55Гбит/с bi-directional
FIA1
fabric
80Гбит/с LC fabric
Arbiter FIA
FIA
RSP0 FIA
FIA
FIA LC нового
поколения
40Гбит/с LC fabric
8x55Gbps = 440Гбит/с с двумя RSP
Arbiter
4x23Гбит/с = 92 Гбит/с 4x55Gbps= 220Гбит/с с одним RSP
bi-directional RSP1
26. ASR9000 матрица коммутации:
совместимость RSP1-го поколения с LC 2-го
8x23Гбит/с = 184Гбит/с bi-directional
FIA0
8x23Гбит/с bi-directional
FIA1
fabric
80Гбит/с LC
fabric
Arbiter FIA
FIA
RSP0 FIA
FIA
FIA NG Line Card
40Гбит/с LC fabric
8x23Гбит/с = 184Гбит/с с двумя RSP
4x23Гбит/с Arbiter
bi-directional 4x23Гбит/с= 92Гбит/с с одним RSP
RSP1
27. Local Linecard Local Linecard
Fabric ASIC Fabric ASIC
2x55Гбит/с = 110Гбит/с на
Stages 1/3 Stages 1/3
канал
RSP 3 Switch Fabric
5-plane
ASR 9922: архитектура матрицы
Неблокируемая матрица
5-plane system Local Linecard Local Linecard
Fabric ASIC Fabric ASIC
Stages 1/3 Stages 1/3
37. ASR 9000 Распределенный Control Plane
LPTS (local packet transport
service): control plane policing
EOBC (1G internal switch) RP
Punt
LC2 CPU FPGA FIA
Switch Fabric Switch Fabric
CPU LC1
3x10GE
Typhoon
LPTS
SFP +
3x10GE FIA
NP
SFP +
3x10GE
RP CPU: Маршрутизация, MPLS,
NP
ASIC HSRP/VRRP, Telnet, SNMP
Switch Fabric
SFP +
3x10GE FIA
NP
SFP +
3x10GE
SFP +
NP
FIA
LC CPU: ARP, ICMP, BFD, Netflow,
3x10GE
SFP +
NP CFM
3x10GE
NP
SFP +
FIA
3x10GE
NP
SFP +
38. Изучение MAC адресов Изучение MAC адресов со скоростью
1
порядка 4 Млн. адресов в секунду
NP аппаратно изучает MAC адреса
со скоростью порядка 4Mpps
2 RP
NP распространяет MAC CPU Punt
notification (data plane) сообщения FPGA FIA
ко всем остальным NP для
синхронизации MAC таблиц
Switch Fabric Switch Fabric
CPU LC1
CPU LC2
3x10GE
SFP + 1
NP
2 3x10GE
3x10GE FIA NP
NP SFP +
SFP + FIA
3x10GE
NP
3x10GE Fabric ASIC
SFP + 2
SFP + NP
FIA Switch 3x10GE
3x10GE NP
Fabric ASIC
Switch
NP SFP +
SFP + FIA
3x10GE
3x10GE
SFP +
NP
SFP + NP
FIA 3x10GE
3x10GE
SFP +
NP
SFP + NP FIA
3x10GE
3x10GE
SFP +
NP
SFP + NP
3x10GE
FIA 3x10GE
NP
NP SFP +
SFP + FIA
3x10GE
SFP +
NP
39. ASR9000: L3 Control Plane
BGP OSPF
LDP RSVP-TE
Static
ISIS EIGRP
LSD RIB RP
Selective VRF download
ARP
FIB Adjacency
SW FIB
AIB LC NPU
AIB: Adjacency Information Base
RIB: Routing Information Base
LC CPU
FIB: Forwarding Information Base
LSD: Label Switch Database
40. Один день из жизни пакета
NP производят lookup на входе и выходе
Весь трафик проходит через матрицу
3x 10G
3x10GE
SFP + Typhoon
3x10GE
3x 10G FIA
SFP + Typhoon
FIA Ingress 100G
3x 10G Typhoon
3x10GE 100GE
Switch Fabric ASIC
SFP + Typhoon
MAC/PHY
3x 10G FIA Switch
Switch Fabric ASIC
3x10GE Egress
SFP +
Typhoon Fabric FIA 100G
Typhoon
3x 10G
3x10GE
SFP +
Typhoon
3x 10G FIA FIA
Ingress
100G
3x10GE Typhoon
SFP +
Typhoon
100GE
3x 10G
3x10GE MAC/PHY
SFP +
Typhoon
Egress
3x10GE
3x 10G FIA Switch FIA Typhoon 100G
SFP + Typhoon Fabric
42. ASR 9000 Multicast:
Поддержка репликации на всех компонентах
1 Fabric Replication 2 FIA Replication 3 NP Replication репликация
на все интерфейсы, на которых
по одной копии на каждую По одной копии на каждый NP, на запрошена данная группа
LC, на которой запрошена котором запрошена данная группа
данная группа
IGMP joins
CPU 3
NP0 PHY
3
MFIB NP1 PHY
3 CPU FIA 2
IGMP joins
PHY NP0 NP2 PHY
MGID FGID
PHY NP1 2 NP3 PHY
1 LC2
FIA
PHY NP2
Switch
Multicast Fabric CPU
Source PHY NP3 LC1 NP0 PHY
NP1 PHY
FIA
NP2 PHY
NP3 PHY
LC3
44. ASR 9000 QoS:
Целостный QoS внутри системы
Поддержка приоритезации на всех компонентах
(P1,P2, Best-effort)
Гарантия обеспечения качества обслуживания
Входная LC Выходная LC
CPU CPU 4
PHY NP0 NP0 PHY
3
PHY NP1 2 NP1 PHY
FIA FIA
PHY NP2 Switch NP2 PHY
1 Fabric
PHY NP3 NP3 PHY
2 3
1 Virtual Выходные 4
Входные (sub-)interface Output очереди Выходные (sub-)interface
очереди Queues Поддерживается очереди
Конфигурируется 2 strict high priority + Конфигурируется
при помощи MQC Normal priority при помощи MQC
4-layer H-QoS (конфигурация не требуется) 4-layer H-QoS
2 strict high priority + 2 strict high priority +
Normal priority Normal priority
45. HoLB (Head of Line Blocking)
Решение:
Независимые полосы для движения
прямо и поворотов
(= Virtual Output Queues)
Жду
Еду
Жду
«Бииииип!!!»
Светофор
(= Арбитр,
backpressure)
46. ASR 9000 QoS:
Механизмы Backpressure и VoQ
VoQ: Каждый FIA имеет Затор на Egress NP backpressure в сторону ingress FIA
набор очередей Пакет помещается в соответствующую VoQ
P1/P2/BE под каждый Затор не влияет на пакеты идущие к другому NPU
NP и RSP в системе Отсутствие проблемы head-of-line-block
Backpressure: выходной NP выходной FIA fabric Arbiter входной FIA VoQ
Входная LC Выходная LC
CPU CPU 1
PHY
10Гбит/с NP0 NP0 PHY 2
5Гбит/с
PHY
5Гбит/с
NP1 NP1 PHY
FIA FIA
PHY NP2 Switch NP2 PHY 3
Fabric
PHY NP3 NP3 PHY
Пакеты, адресованные другим NP попадают в другой набор VoQ
Затор на одном NP не приводит к блокировке других NP
48. 11 Тбит/с
Платформа Cisco ASR 9000
3,52 Тбит/с
1,76 Тбит/с
120 Гбит/с
ASR 9001 ASR 9006 ASR 9010 ASR 9922
120 Гбит/с на
Полоса на слот 440Гбит/с на слот 440Гбит/с на слот 550Гбит/с на слот
систему
Слоты 2 слота для MPA 4 LC слота 8 LC слотов 20 LC слотов
Матрица Встроенная Встроенная на RP Встроенная на RP Выделенные карты
Высота 2RU 10RU 21RU 44RU
Доступность Доступен Доступен Доступен Доступен
49. Платформа Cisco ASR 9000 – в перспективе еще 40 Тбит/с
быстрее на тех же шасси!
7,04 Тбит/с
3,52 Тбит/с
120 Гбит/с
ASR 9001 ASR 9006 ASR 9010 ASR 9922
120 Гбит/с на Более 2000 Гбит/с на
Полоса на слот 880Гбит/с на слот 880Гбит/с на слот
систему слот
Слоты 2 слота для MPA 4 LC слота 8 LC слотов 20 LC слотов
Матрица Встроенная Встроенная на RP Встроенная на RP Выделенные карты
Высота 2RU 10RU 21RU 44RU
Доступность Доступен Доступен Доступен Доступен
50. Выводы
Маршрутизаторы ASR 9000:
• Надежная высокопроизводительная
платформа для построения сетей любого
масштаба
• Мощный и масштабируемый Control Plane
• Матрица коммутации:
• 440 –> 880 Гбит/с на слот!
• 550 –> 2 Тбит/с на слот!
• Производительность LC до 360 Гбит/с ->
«еще больше» Гбит/с
• Целостный QoS в архитектуре платформы
• Поддержка оптимальной репликации
multicast на всех компонентах платформы
• Поддержка nV Cluster и Satellite
51. Также рекомендуем посетить
• ASR 9000 как высокопроизводительный BNG: функционал и сценарии
применения. – Сегодня (20-го ноября) в 18.00
• ASR 9000 nV технология - кластеры и сателлиты. – Завтра (21-го ноября) в
12.35
• Открытая дискуссия по технологиям для операторов связи
– 21 ноября, среда, 18 часов, Конгресс-зал Правый
– Готовьте свои вопросы!
• Демо-стенд «Решения для операторов связи» (демо-зона, комната 5)
– ASR 9000 с интерфейсами 100GigabitEthernet
– технология сетевой виртуализации ASR 9000 nV
– Carrier Grade v6 на базе маршрутизатора Cisco ASR 9000 с модулем
ISM
52. Спасибо!
Заполняйте анкеты он-лайн и получайте подарки в Cisco
Shop: http://ciscoexpo.ru/expo2012/quest
Ваше мнение очень важно для нас!
