Коммутаторы для ЦОД Cisco Nexus и их развитие

1. Коммутаторы для ЦОД Cisco Nexus и их
развитие
Сафронов Михаил
Системный архитектор
msafrono@cisco.com
23.11.15 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

2. CISCO NX-OS: от уровня гипервизора до уровня ядра CISCO DCNM: единое управление
Надёжная,
быстрая,
масштабируемая
фабрика
Эффективность
и управляемость
P-V-C
Мобильность
нагрузок внутри
и между ЦОД
Безопасная
изоляция
клиентов
VXLAN
Консолидация
LAN+SAN
Семейство Cisco Nexus для сети ЦОД
Самое полное решение в индустрии
Nexus
5000/5600
Cisco
Nexus 7000/7700
Nexus
3000/3100
Nexus
2200/2300
Cisco
Nexus 9000
APIC
AVS
ACI
Nexus
1000V
Nexus
6000

3. Обзор семейства продуктов Cisco Nexus для сетевой
инфраструктуры ЦОД
О каких продуктах пойдет речь:
§ Nexus 9x00
§ Nexus 3x00
§ Nexus 7000/7700
§ Nexus 5600
§ Nexus 2300
23.11.15 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.3

4. Семейcтво коммутаторов Nexus 9300/9500

5. § Высочайшая производительность и плотность портов, низкая
стоимость за порт и энергопотребление
§ Эффективный дизайн и энергоэффективность
§ Следующее поколение операционной системы NX-OS
§ Поддержка коммутации L2/L3, FEX, VXLAN/EVPN
§ Богатые возможности программируемости
§ Два семейства коммутаторов
- Модульные: Nexus 9500
- Фиксированной конфигурации: Nexus 9300
§ Два режима работы
- Автономный (NX-OS)
- ACI Fabric Mode (требуется контроллер APIC)
Семейство коммутаторов Nexus 9000
Для нового поколения сетевой инфраструктуры ЦОД

6. Одна платформа – два режима использования
Программируемость на
уровне устройства
Программируемая
фабрика
NXOS Policy Controller
1/10/40G
Готовность к 100G
Управление и
автоматизация сети
Автоматизация по политикам,
ориентированная на приложения
Nexus
9000

7. Характеристики Nexus 9500
На примере Nexus 9516
Высокая неблокируемая плотность портов
‒ 2,048 x 1/10G
‒ 576 x 40G
‒ 128x100G
Низкая стоимость порта
‒ Переход от 1G к 1/10G
‒ Переход от 10G к 40G
Энергоэффективность
‒ 11 W / 40 Gbps порт
‒ Источники питания «платинового» уровня – КПД 90-94%
Первое модульное шасси без бэк/мидплейна
‒ Эффективное охлаждение
Полноценная коммутация и маршрутизация
‒ L2/L3 на скорости канала
‒ Бриджинг и маршрутизация VXLAN
‒ Поддержка FEX
Высокая степень интеграции и эффективности
‒ Оптимальная буферизация
‒ Комбинация 28 nm микросхем Cisco® и 40 nm Broadcom
Best of Interop 2014
Data Center

8. Nexus 9500
Семейство шасси
9504 9508 9516
Высота 7 RU 13 RU 21 RU
Слотов для модулей 4 8 16
Коммутационная емкость 15 Tbps 30 Tbps 60 Tbps
Неблокируемых
10G портов, максимум
576 1,152 2,048
Неблокируемых
40G портов, максимум
144 288 576
Использование в ACI ✔ ✔ ✔
Общие
- Супервизор
- Системный контроллер
- Интерфейсные карты
- Блоки питания
- Образ NX-OS
Nexus 9504
Nexus 9508
Nexus 9516

9. Nexus 9500
Шасси без мидплейна
§ Эффективность питания и охлаждения
– нет преград потоку воздуха
§ Надежность – меньше компонентов
§ Будущие расширения – скорость не
ограничена мидплейном

10. Nexus 9500
Интерфейсные карты
Доступ 1/10G, агрегирование 10/40G, магистраль 100G в режиме NX-OS
36 портов 40G QSFP+
8 портов 100G CFP2 (CPAK через адаптер)
48 портов 10G SFP+ & 4 порта 40G QSFP+
48 портов 1/10G-T & 4 порта 40G QSFP+
Только NFE
• Только NX-OS
• L2/L3 коммутация
• Поддержка FEX
• VXLAN бриджинг* (будущее)
NFE + Cisco ALE
• L2/L3 коммутация
• Поддержка FEX
• VXLAN бриджинг
• Маршрутизация VXLAN
• Увеличенный буфер
Cisco ASE
• Только в режиме ACI spine
Доступ 1/10G и агрегирование 10/40G в режиме NX-OS
48 портов 10G SFP+ & 4 порта 40G QSFP+
48 портов 1/10G-T & 4 порта 40G QSFP+
36 портов 40G QSFP+ (1.5:1)
ACI Access Ready
40G – для работы в режиме ACI Spine
36 портов 40G QSFP+

11. Bi-Directional QSFP 40G-SR
Передача 40G Ethernet по традиционной СКС!
Предлагается только Cisco!
Ключевые параметры
§ 40G QSFP+ трансивер
§ Работа по одной многомодовой паре
§ Поддержка до 100м на OM3 и 125 м на OM4
§ TX/RX на 2 длинах волн (в диапазоне 850 нм) по
20G на каждой
Экономия
§ ~75% экономии на 2 волоконной СКС по
сравнению с 12-волоконной
§ ~ 70% экономии на патч-кордах
§ 40G на уровне цены 10G!
TX/RX
TX/RX
2 x 20G
2 x 20G
Duplex
Mul0mode
Fiber
QSFP-BIDI
Duplex
Mul0mode
Fiber
QSFP-BIDI

12. Коммутаторы Nexus 9300
Возможности Nexus 9000 в фиксированном форм-факторе
• Высокая производительность
• Низкая стоимость за порт
• Богатые функции программируемости
Модель Портов 1/10G Порты 40G/100G Высота Режим работы
96 (витая пара)
6 или 8 40G QSFP или 2
100G CFP2/CPAK(не-ACI)
3 RU NX-OS или ACI Leaf
48 (SFP или витая
пара)
6 или 12 40G QSFP или 4
100G CFP2/CPAK(не-ACI)
2 RU
NX-OS или ACI Leaf
96 (витая пара) 6*40G QSFP 2 RU NX-OS или ACI Leaf
48 (SFP или витая
пара)
6*40G QSFP 1 RU
NX-OS или ACI Leaf
- 32*40G QSFP 1 RU
NX-OS или ACI Leaf
- 36*40G QSFP 2 RU Только ACI Spine
Nexus 9396TX
Nexus 9372PX
Nexus 9332PQ
Nexus 9372TX
!
!
Nexus 9396PX
Nexus 93128TX
Nexus 9336PQ
Nexus 93120TX

13. Nexus 9000: варианты использования
Традиционные дизайны с VPC
vPC
vPC
vPC
N7K
N5K
N2K
Layer 3
Layer 2
vPC
vPC
vPC
N9500
N5000
N2000
Layer 3
Layer 2
• Nexus 9000 полностью совместим с существующими дизайнами
с использованием Nexus vPC и FEX
• Использование Nexus 9500 открывает путь к экономичной
миграции на 40G высокой плотности

14. +
Cisco Nexus® 2000 FEX
Cisco Nexus® 5500
Nexus 9000: варианты использования
Построение распределённого коммутатора доступа
Cisco Nexus® 9300
+
Cisco Nexus® 2000 FEX
Преимущества миграции с Nexus
5500 на Nexus 9300:
• Рост масштабируемости
• 160K MAC
• 16K Routes
• 44K MRoutes
• 160K IGMP Groups
• Поддержка 40G аплинков
• Неблокируемая коммутация L3
• Поддержка VXLAN, включая
маршрутизацию
• Низкая задержка коммутации
• Готовность к ACI

15. vPC
N7K
N5K
N2K
Layer 3
Layer 2
vPC
N9500
N9300
N2000
Layer 3
Layer 2
FabricPath VXLAN
Nexus 9000: варианты использования
Построение VXLAN фабрик
• Построение фабрики с L2 и L3 транспортом на основе IP магистрали
• Nexus 9300 реализует и функции L2 VXLAN шлюза (VXLAN-VLAN), и
маршрутизации VXLAN
• Использование VXLAN/EVPN для повышения стабильности,
масштабируемости и реализации распределённой маршрутизации

16. Cisco ACI
новое поколение инфраструктуры ЦОД с использованием Nexus 9000
ACI фабрика
Программируемость, масштабируемость, открытость
App DBWeb
Внешняя сеть
передачи данных
QoS
ACL
QoS
LB
QoS
FW, LB
Application Policy
Infrastructure
Controller
APIC

17. Cемейство Nexus 3000/3100/3200

18. Семейство коммутаторов Nexus 3000/3100/3200
• Фиксированные коммутаторы 2 и 3 уровня
с базовой функциональностью
• Низкая стоимость
• Высокая производительность
• Низкое энергопотребление
• Единые версии ПО с Nexus 9000 (начиная
с NX-OS 7.0(3)I2(1)), единый набор
программных функций (в части, не
зависящей от аппаратной архитектуры)
23.11.15 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.18

19. 1G Fiber 40G Fiber10G Fiber
9396PX (48x1/10G+12x40G)
9372PX (48x1/10G+6x40G)
10G Copper
9396TX (48x1/10G+6/12x40G)
93128TX (96x1/10G+6/8x40G)
9372TX (48x1/10G+6x40G)
• Дополнительная
буферизация
• Маршрутизация
VXLAN
• Поддержка ACI
Nexus 9300
9332PQ (32x40G)
Коммутаторы Nexus 9300 и основные модели 3000/3100/3200
Общая картина по фиксированным коммутаторам Merchant/Merchant+
100G Fiber
3048TP (48x1G+4x10G)
3132Q (32x40G)
3164Q (64x40G)
3172PQ (48x1/10G+6x40G)
Nexus 3000
3172TQ (48x1/10G+6x40G)
31128PQ (96x1/10G+8x40G)
3264Q (64x40G)
3232Q (32x100G)

20. Коммутаторы Nexus 3000/3100/3200
Возможности NX-OS для базовых применений
Модель Портов
1G
Портов
1/10G
Порты 40G/
100G
Высота
48 4 (SFP) - 1 RU
- 96 (SFP) 8*40G QSFP 2 RU
-
48 (SFP или
витая пара)
6*40G QSFP 1 RU
- - 32*40G QSFP 1 RU
- - 64*40G QSFP 2 RU
- - 64*40G QSFP 2 RU
- -
32*40/100G
QSFP28
1 RU
Nexus 3172PX
Nexus 3132Q
Nexus 3172TX
!
!
Nexus 31128PX
Nexus 3164Q
Nexus 3048TP-1GE
Nexus 3264Q
Nexus 3232C

21. Новинка: коммутаторы серии Cisco Nexus 3200,
фиксированная конфигурация, интерфейсы 100G и 40G
Производительность и масштабирование для MSDC и облачных ЦОД
Nexus 3232C
Compact 1 RU
32 port 100G
Nexus 3264Q
Compact 2 RU
64 port 40G
Энергоэффективность,
3.2 Tbps, 32p 100G QSFP28
Поддержка различных
скоростей на портах:
10G/25G/40G/50G/100G
Универсальность (leaf, spine)
Энергоэффективность
2.56 Tbps, 64p 40G QSFP+
Поддержка различных
скоростей на портах:
10G/40G
Универсальность (leaf, spine)

22. Развитие семейства Nexus 7000/7700

23. Семейство коммутаторов Nexus 7000/7700
Общая архитектура, разная масштабируемость
Интерфейсные
модули
Коммутаторы
Cisco Nexus 7700
Cisco Nexus® 7000 Series
Самая популярная модульная система для ЦОД в индустрии
Коммутаторы
Cisco Nexus 7000
Общая ОС
Общая
Общая

24. Семейство Cisco Nexus 7000
Интерфейсные
модули
Шасси
Управляющие модули
Модули с различной
плотностью и типом портов,
коммутация и маршрутизация
на аппаратном уровне обычных
и групповых пакетов, списки
доступа ACL/классификация
QoS, NetFlow.
Управляющие функции,
полная изоляция уровней
управления и коммутации.
Фабрики
коммутации
4 варианта шасси
коммутаторов
Неблокируемые фабрики
коммутации с пропускной
способностью до 550
Gbps (Fab2) на слот.

25. Эволюция интерфейсных модулей
Представляем семейство модулей F3

26. Семейство Nexus 7700
Развитие семейства Nexus 7000
§ Оптимизированы для поддержки 40/100G
§ Производительность 42+ Тбит/с на систему –
ориентированы на крупнейших заказчиков
§ Поток воздуха «спереди-назад» -
перфорированные передние панели
§ Общие с Nexus 7000:
§ Операционная система NX-OS
§ Архитектура системы
§ Аппаратная и программная
функциональность (F2E, F3 карты и
далее)
§ Параллельное развитие Nexus 7000 и Nexus
7700

27. Cisco Nexus 7702
Компактный формат для небольших внедрений
Гибкость применения
§ DCI решение для небольших ЦОД : Самый широкий набор
функций DCI в индустрии: OTV, LISP, MPLS, VPLS, готовность к
VXLAN/EVPN
• Компактное сервисное шасси: идеально для сервисов RISE
и ITD
• Полноценный набор функций Layer 2 и Layer 3 для
маленьких внедрений
Сохранение функций и эксплуатации
• Поддержка модулей, супервизоров и БП Nexus 7700
• Та же аппаратная архитектура
• Те же версии ПО, что и другие Nexus 7700 and 7000
• N7700 в форм-факторе 3RU
o Один супервизор и один интерфейсный модуль
для N7700
o Два блока питания
o Нет модулей фабрики
o Front-to-Back Airflow
• До 48 x 1/10GE или 24* x 40GE или 12 x
100GE неблокируемых портов
* С использованием breakout кабелей может быть получено 76p 10GE + 5p 40GE портов

28. Развитие Nexus 7700
Модули F3: максимальная функциональность и эффективность
Nexus 7700
F3 12-port 100G Module
N77-F312CK-26
Nexus 7700
F3 24-port 40G Module
N77-F324FQ-25
Nexus 7700
F3 48-port 10G Module
N77-F348XP-23
Богатство применений в единой высокопроизводительной карте
Коммутация L2 и L3
• Базовые функции и масштабирование
FEX
• Распределённый коммутатор
FabricPath и DFA
• Сетевые фабрики и управление
OTV, LISP и VXLAN
• Аппаратные оверлеи и сетевая виртуализация
MPLS (L2 и L3 VPN)
• Внедрение MPLS с высокой плотностью портов
FCoE
• Конвергентный коммутатор класса «директор»
Nexus 7700

29. Развитие семейства Nexus 5000

30. Семейство Nexus 5600
30
10G40G
Fabric Innovations
VXLAN
Программируемость
Аналитика
Масштабируемость (буферы/
таблицы)
Плотность портов
Консолидация LAN/SAN FabricPath
Поддержка FEX
Nexus
5010/
5020
Nexus
5500
Универсальные
порты
Nexus 5600
Плотность 10G
Гибкость 10/40G
100G аплинки
VXLAN
Масштабиру-
емость
CUSTOMERVALUE
CISCOINNOVATION

31. Nexus 56128P
Высота 2RU
До 96 портов 1/10G Ethernet/FCoE + 8
портов 40G Ethernet/FCoE
Универсальные порты 1/10GE / 2/4/8G
FC на модулях
Nexus 5672UP
Высота 1RU
48 портов 1/10G Ethernet (из них 16
универсальных портов 1/10GE / 2/4/8G
FC)
6 портов 40G QSFP+
Модели Nexus 5672/56128

32. Семейство Cisco Nexus 5600
Развитие Nexus 5500
Производительность Масштабируемость Богатство функций Мониторинг и аналитика
• Неблокируемая
коммутация L2 и L3 со
всеми функциями и
размерами пакетов
• Задержка коммутации
~1 мкс для L2 и L3
• До 40G на поток
• Поддержка 40G FCoE
• Cut-through коммутация
для 40 и 10 GE
• Буфер 25 MB на блок
из 3 QSFP портов
• SPAN на скорости канала
• Sampled NetFlow
• Мониторинг буфера и
micro-burst
• Мониторинг задержки
• SPAN «по условиям» -
при потере пакетов, при
высокой задержке
• L2 и L3 функции
• Поддержка VXLAN
• Поддержка всех FEX, до
48 в L2/L3 режиме
(первоначально)
• vPC, FabricPath
• Adapter-FEX/VM-FEX
• QoS
• VRF-Lite
• До 256,000 MAC & ARP
• 32,000 IPv4 префиксов
• 16,000 bridge domains
• 31 SPAN сессий

33. Модель
Форм-фактор 1RU 2RU 1RU 4RU
Конфигурация
48*10G SFP+ и
6*40G QSFP+
До 96*10G SFP+
+ 8*40G QSFP+
До 24*40G QSFP+ До 96*40G QSFP+
База 48*10G SFP+ и
6*40G QSFP+
48*10G SFP+
+ 4*40G QSFP
12*40G QSFP+ 0
Модули
расширения -
2 слота:
24*10G SFP+ (UP/8G)
+ 2*40G QSFP
1 слот:
12*40G QSFP+
8 слотов:
12*40G QSFP+,
20*10G SFP+ (UP/8G),
4*100G CXP
Универсальные
порты Да Да Будущее Да
Nexus 56128PNexus 5672UP
Семейство Nexus 5600
Высокая плотность и функциональность
Nexus 5696Q
Nexus 5624Q
New New

34. Развитие семейства Nexus 2000

35. Модульное шасси
Фиксированный бэкплейн
Единая точка управления
Распределенное модульное шасси
C виртуальными интерфейсными картами Nexus 2000
= Выносные линейные карты
Супервизоры и
фабрика коммутации
Распределенное модульное шасси
10/40GE-бэкплейн
Единая точка управления
Nexus 7x00, 5x00, 9x00
Nexus 2000

36. Nexus 2232PP
32 серверных портов 1/10GE SFP/SFP+
8 uplink портов 10GE SFP+
Nexus 2248TP-E
48 серверных портов 100/1000 UTP
4 uplink порта 10GE SFP+
Nexus 2224TP
24 серверных порта 100/1000 UTP
2 uplink порта 10GE SFP+
Nexus 2232TM-E
32 серверных порта 1/10GBASE-T
8 uplink портов 10GE SFP+
Nexus 2248PQ
48 серверных портов 1/10G SFP+
4 uplink порта QSFP+
B22HP / B22F / B22DELL / B22IBM
Функциональность FEX внутри
блейд-шасси HP / Fujitsu / Dell / IBM
Семейство Cisco Nexus 2000
Выносные линейные карты 2 поколения

37. Новое поколение виртуальных интерфейсных карт (Fabric Extender)
Семейство Nexus 2300
Nexus 2300
Десятки
миллионов
портов
15,000+
заказчиков
Сотни тысяч
шасси
Nexus 2000
Универсальные порты*
«Честные» 40G аплинки – поддержка BiDi
Расширенные буферы
Больше портов и аплинков
Единая точка
управления
Масштаби-
рование
Гибкость FCoE
QOS, безопасность, аналитика
Nexus 2200
Nexus 2300
*Планируется, с будущими версиями ПО

38. ЗадняяпанельПередняяпанель
Резервируемые
вентиляторы
Семейство Nexus 2300
Nexus 2348UPQ
• 48 портов 1/10G SFP+ с поддержкой режимов Unified Port
• Традиционный Ethernet или FCoE
• 48 универсальных* портов 2/4/8G FC или 24 в режиме 16G FC.
• 32M буфер со сниженной переподпиской 2:1
• Материнский коммутатор – 5k, 6k; 9k,7k
Резервируемые
БП AC/DC
• 6 портов 40G QSFP+
• Поддержка BiDi
• 4 порта могут
использоваться как
порты доступа
• Поддержка режимов
4x10G or 40G
Выбор
направления
обдува
*Не все функции поддерживаются текущей версией NX-OS

39. Задняяпанель
Резервируемые
вентиляторы
Резервируемые
БП AC/DC
• 48 портов 100M/1/10GT
• Традиционный Ethernet или FCoE
• 32M буфер со сниженной переподпиской 2:1
• Материнский коммутатор – 5k, 6k; 9k,7k
Семейство Nexus 2300
Nexus 2348TQ
Передняяпанель
Выбор
направления
обдува
• 6 портов 40G QSFP+
• Поддержка BiDi
• 4 порта могут
использоваться как
порты досутпа
• Поддержка режимов
4x10G or 40G

40. Материнские системы
И масштабирование FEX
+
16-64
FEX
«Материнский коммутатор» Cisco Nexus® 2000 FEX
Более 3000 портов на единую точку управления
Nexus
5500
Nexus
5600
Nexus
6004/
5696
Nexus
7000
SUP2
Nexus
7X00
SUP2E
Nexus
9300
Nexus
9500
L3 16 24 24 32 64 16 32
L2 24 24 48 32 64 16 32

41. Как выбрать линейку коммутаторов ?
23.11.15 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 41
Семейство 5600 7000/7700 9300 9500 3000
Коммутация L2/L3 + + + + +
10G, 40G + + + + +
100G + (5696Q) + + (9396/93128) + + (3232C)
FEX + + + + -
Часть ACI фабрики - - + + -
FabricPath + + - - -
OTV, MPLS, LISP - + - - -
FCoE + + - - -
FC + - - - -
VXLAN L2/L3 L2/L3 L2/L3 L2/L3 L2

42. CiscoRu Cisco CiscoRussia
Ждем ваших сообщений с хештегом
#CiscoConnectRu
CiscoRu
Михаил Сафронов
msafrono@cisco.com
© 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.