Развитие линейки маршрутизаторов Cisco NCS

1. Развитие линейки маршрутизаторов Cisco
NCS
Алексей Митроничев
amitroni@cisco.com

2. Платформы с 64-битным IOS XR
Carrier GradeUltra-high Density
Programmability
and AutomationElastic
Cпециализированные платформы NCS
Оптимизированное ПО Cisco XR
Cisco ASR 9000, CRS, NCS 6000Cisco IOS-XRv 9000
99.99%
Cost Optimized
Q4
2015
Virtual
RR/PE/DC Forwarder

3. 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

4. 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
SystemAdmin
LxC
IOS-XR LxC
SystemAdmin
LxC
NPUs
Containerized IOS-XR
RPLineCard
NPU
Admin Plane Separation from XR.
Linux Kernel for Scale and Performance
Containerization for light weight virtualization.
64-bit IOS XR.

5. • 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

6. NCS 5500

7. • 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
TCAMTM TM
STAT
FEC
TCAM
On-chip Buffer OCB

8. Семейство NCS 5500
NCS 5516NCS 5508NCS 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

9. • 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
CPUDRAM
SFP+
SFP+
SFP+
SFP+
SFP+
SFP+
Forwarding
ASIC
QSFP28
QSFP28
QSFP28
QSFP28
Buffers
40x10G 4x100G
TCAM
Q2
2016

10. • 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
QSFP28
QSFP28
QSFP28
QSFP28
QSFP28
QSFP28
Forwarding
ASIC
Opticsx6FA
Opticsx6FA
Opticsx6FA
BuffersTCAM
QSFP28
QSFP28
QSFP28
QSFP28
QSFP28
QSFP28
Forwarding
ASIC
Opticsx6FA
Opticsx6FA
Opticsx6FA
BuffersTCAM
24x100G 24x100G
Fabric Asic Fabric Asic
Q2
2016

11. Шасси NCS 5508
FRONT VIEW
8 LINE CARDS
REAR VIEW
AIR INLETS
RPS
POWER
SUPPLIES
SYSTEM
CONTROLLERS
3 FAN
TRAYS
6 FABRIC
MODULES

12. 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

13. NCS 5508

14. • 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

15. • 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

16. • 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
Q4
2015
NCS 5508

17. 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

18. • 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

19. 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

20. 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

21. Линейная карта 36 x 100G
ASIC
Обработки пакетов
Коннекторы к картам матрицы коммутации
CPU

22. • 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
CPUDRAM
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

23. • 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
CPUDRAM
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+

24. • 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
CPUDRAM
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

25. • 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
CPUDRAM
BuffersTCAM
EXTERNAL
TCAM
Линейная карта 36 x 40G

26. • 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
CPUDRAM
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

27. • 1.2Tbps
• 2 ASIC обработки пакетов
• MacSec FPGA
• Микросхема для когерентного DWDM
• CFP2 трансиверы
Линейная карта 6x 200G DWDM c MACsec
CPUDRAM
Fwding
ASIC
FA
MACSECMACSECMACSEC
DWDMDWDMDWDM
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

28. • 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)

29. Функционал NCS 5500

30. 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)

31. NCS 50XX

32. 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

33. 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

34. 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/100G
Производительность
NCS 50XX
NCS5001
NCS5002
NCS5011
NCS 50XX

35. • 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

36. 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

37. 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

38. 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

39. • 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

40. • 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

41. Платформы с 64-битным IOS XR
Carrier GradeUltra-high Density
Programmability
and AutomationElastic
Cпециализированные платформы NCS
Оптимизированное ПО Cisco XR
Cisco ASR 9000, CRS, NCS 6000Cisco IOS-XRv 9000
99.99%
Cost Optimized
Q4
2015
Virtual
RR/PE/DC Forwarder

42. CiscoRu Cisco CiscoRussia
Ждем ваших сообщений с хештегом
#CiscoConnectRu
CiscoRu
Спасибо