Взгляд в Будущее: обзор и стратегия развития магистрального оборудования Сisco для операторов связи

Cisco
Connect
Москва, 2017
Цифровизация:
здесь и сейчас

Взгляд в Будущее: обзор
и стратегия развития
магистрального
оборудования Сisco для
операторов связи
Дементьев Дмитрий
Системный инженер, Cisco Systems
© 2017 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

О чем будем сегодня говорить?
 Куда движется индустрия?
 Обзор и развитие существующей линейки оборудования для операторов связи
 SP Routing платформы
 DWDM-линейка оборудования
 Как устроен магистральный маршрутизатор?
 Стратегия выбора оборудования: Какой маршрутизатор мне выбрать? (Virtual vs
Hardware, Merchant vs Custom)?
Cisco Connect 2017 © 2017 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 3

Что происходит в индустрии?
Внедрение
автоматизации с
опорой на SDN
0
60
Автоматизация
ДОЛЖНА снижать
OPEX,
Ускорять изменения
Взрывной рост
пропускной
способности и
масштабов сетей!
80%
IP трафика - видеоУвеличение трафика
ка в ЦОД-х в 3 раза84 миллиона человек
являются пользователями
Интернет в России11 миллиардов
видео устройств

Виртуализация: изменение парадигмы -
микросервисная архитектура
5
Unikernels, also know as “virtual library operating system”
OS
Bin
Bin
App App
Multi-Application Bare
Metal
Рост числа конечных потребителей трафика
Сервера как конечные
потребители
Микро-сервисы
(процессы) как конечные
потребители

Решения Сisco для операторов связи
DCI
SP Data Center
NCS6KASR9K
nV, AN, MPLS,
Ethernet
MPLS
(SR, LDP, BGP, mLDP, nV)
Core
MPLS (SR, SRTE, mLDP, BGP)AccessCE/NID Preggregation
Internet
MPLS
(SR, LDP, BGP, mLDP)
ASR900/NCS 4206 ASR9K
ASR920/NCS4201
ASR920-12SZ-IM/NCS 4202
Aggregation
ASR9K
ASR907/NCS
4216
Service Edge
ASR9K
Internet
Gateway
ME1200
NCS5500
NCS5000 / 5501
NCS5000
NCS5504/5508
XTC
CSM
NCS5501/5502
NCS 5501 / 5001-SE / 5501-HD
NCS 5500
NCS5000 NCS-5501-A1

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

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/MOD200A9K-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-DWDM24/48x10/1G LC

* Oversubscribed on 9010/9006 w/ 1 RSP
Lightspeed
MPA90xx/99xx 99xx
1.2T3.5T
Jan 2015
XR 5.3.0
Aug 2015
XR 5.3.2
Q1 CY 2017
6.2.2
Jan 2016
XR 6.0.0
8x100GE
LAN PHY*
MOD400
400G
IPoDWDM
20X10GE
MPA
2X100GE
MPA
48x10/1GE*
24x10/1GE*
April 2015
XR 5.3.1
8x100GE
OTN*
4x100GE
OTN
Apr 2016
XR 6.0.1
1X100GE
MPA
MOD200
8x100GE
7 fabric
12x100GE
7 fabric
В разработке
30-34x100GE
LAN PHY
4-7x400GE
Tomahawk
Потенциальные
кандидаты
Mod1000
FlexE
500G
DWDM
Развитие платформы ASR9K: взгляд в будущее
Ожидаемая плотность
портов

Маршрутизаторы NCS5xxx

ПроизводительностьПитание ПрограммируемостьПлотностьСтоимость
Высокаяплотность
10G/100Gпортов
Разные варианты шасси для любых требований
Q4 CY2015
Q4 CY2015
Q1 CY2016 32x 40G/100G
QSFP28
80x1G/10G SFP+
4x100G QSFP28
40x1G/10G SFP+
4x100G QSFP28
Встречайте новую линейку оборудования NCS
NCS 5000
Q4 2015
Q2 2016
Q4 2015 Modular 8 slot
48x100G QSFP28
36x100G QSFP28
NCS 5500

NCS 5001, Fixed 1RU
1.2Tbps @275W
40xSFP+ (1/10GE) и 4xQSFP28
(100GE)
NCS 5002, Fixed 2RU
1.2Tbps@500W
80xSFP+ (1/10GE) и 4xQSFP28 (100GE)
NCS 5011, Fixed 1RU
3.2Tbps @500W
32xQSFP28 (40GE /100GE)
Dense 100G Platform
• Latest 28nm Technologies
• CPU – Intel IVB Gladden, 4 Cores, 2.5GHz/Mem – 16GB
• Front to Back/Back to Front Airflow
• Redundant & Modular Fan Tray and AC/DC Power supply
• Shallow buffers 16MB
• 2960 Queues, 128K FIB, 16K MPLS Labels
• Intel IvyBridge CPU 1.8GHz, 4 cores
• Front to Back/Back to Front Airflow
• Redundant Modular Fan Tray and hot-swappable
AC/DC Power supply
• Shallow Buffers 16MB
• 128K FIB, 16K MPLS Labels
Cisco NCS 5000 Series – Обзор оборудования

NCS 5001/5002 – новое поколение сателитов
Satellite
Satellite
Satellite
Host A
Host B
Satellite Host
ICCP
Hub & Spoke
Ring
 NCS 5001 и NCS 5002 поддерживаются как
nV Satellite для ASR 9000 и NCS 6000
 Access Ports – 1G/10G
 ICL – 10G/100G
 Hub & Spoke топологии доступны уже
сейчас
 Ring & L2 Fabric топологии планируются в
следующих релизах
Satellite
VLAN-B
VLAN-A Host A
Host BCFM
CFM
L2 Fabric

NCS 5516NCS 5508NCS 5502
• NCS 5501
Fixed 1 RU
800 Gbps @ 243 W
• NCS 5502
Fixed 2 RU
4.8 Tbps @ 1450 W
Q3
2016
Q4
2015
*Typical Power Consumption at max capacity operating at typical temps and packet rate
NCS 5501
• NCS 5508
Modular 8 slots
13 RU (1/3 rack)
28.8 Tbps @ 6940 W
• NCS 5516
Modular 16 slots
21 RU (1/2 rack)
57.6 Tbps @ 14930 W
Q3
2016
Q1
2017
Q3
2017
NCS 5504
• NCS 5504
Modular 4 slots
7 RU
14.4 Tbps @ ~ 4 kW
Семейство NCS 5500
Иновации в Software, Hardware, и System Design

Single 800 Gbps FA, 4GB buffer, 600 Mpps
Нет переподписки, емкость интерфейсов: 800G
40x 10G SFP+ / 4x 100G QSFP28
Intel Broadwell CPU, with 32GB, 8 Cores @ 2GHz
Поддержка Timing и DWDM интерфейсов
Варианты исполнения обдува Front to back / Back to
front
Deep buffers (~50 msec)
Масштабируемость 1-2M IPv4 routes
Энергопотребление ~ 320W
NCS 5501 Scale / Base - 1RU Fixed Chassis
24 ports DWDM/ZR capable
(ports 16 to 39)
16 regular ports
(ports 0 to 15)
• Single 800 Gbps forwarding ASIC, 720 Mpps
• Переподписка интерфейсов, общая емкость: 1.08 Tbps
48x 10G SFP+ / 6x 100G QSFP28
• Intel Broadwell CPU, with 32GB, 6 Cores @ 1.9GHz
• Нет поддержи DWDM & timing
• Варианты исполнения обдува Front to back / Back to
front
• Энергопотребление ~ 243W

NCS 5502 Scale / Base - 2RU Fixed Chassis
• 48x 100G QSFP28 (or QSFP+)
• 4.8 Tbps line-rate 100G ~ 1850W Typ
• 8x 600 Gbps Forwarding ASICs
(Common FA with modular chassis)
600 Mpps per Forwarding Asic
• Варианты исполнения обдува Front
to back / Back to front
• Single Intel Broadwell CPU
12-core @ 1.6GHz
Runs RP & LC as LXCs
• 48x 100G QSFP28 (or QSFP+)
• 4.8 Tbps line-rate 100G ~ 1450W Typ
• Отсутствует внешний TCAM и буферная память
• 8x 600 Gbps Forwarding ASICs
720 Mpps per FA
• Варианты исполнения обдува Front to back /
Back to front
• Single Intel Broadwell CPU
12-core @ 1.6GHz
Runs RP & LC as LXCs

Модульные линейные карты для шасси NCS5500
36 Port 100GE Internal TCAM (QSFP)
NC55-36X100G-BA
24 Port 100GE External TCAM (QSFP)
NC55-24X100G-SB
18 Port 100GE & 18 Port 40GE
Internal TCAM (QSFP)
NC55-18H18F-BA
24 Port 100GE & 12 Port 40GE
External TCAM (QSFP)
NC55-24H12F-SB
36 Port 100GE with MACsec
Internal TCAM (QSFP)
NC55-36X100G-BM
6 Port 100/150/200GE with MACsec
Internal TCAM (CFP2)
NC55-6x200-DWDM-S
2017
2017
Доступна к
заказу
Доступна к
заказу
Доступна к
заказу
Доступна к
заказу

Решения для доступа и агрегации
маршрутизаторы ASR9xx

Обзор оборудования 8x DS1E1 CEM
48x DS1E1 CEM
48x DS3E3 CEM
10G CEM (1xSFP+, 8xSFP)
(OC-3/12/48/192 or STM-1/-4/-16/-64)
Combo 1x 10GE, 8x GE/FE
8x 10GE Ethernet
2x 40GE Ethernet
1x 100GE Ethernet
ASR907/NCS4216
 7RU
 16 Slots, ISSU
 400G
ASR903/NCS4206
 3RU
 6 Slots, ISSU
 400G
ASR-920-12SZ-IM/NCS 4202
 1RU, 1 card slot
 4 x 1G/10G SFP+, 4 x 1GE SFP,
8 x 1GE Cu/RJ45 + POE, 64G
ASR920/NCS 4201
 1RU
 24x1GE, 4x10GE SFP+, 64G
CEMPACKET

Roadmap: Семейство ASR 90х
CY2014 2015 2016
ChassisRSPIMs
ASR 902
(4 slots)
ASR 907
(16 slots)
RSP1B-55
RSP1A-55 RSP2A-64
RSP2A-128
RSP3C-400
8x1G
1x10G
16 x T1/E1
4 x OC3/STM1
8xSFP +1x10G
2 x10G
8xCu +1x10G
1x100G 2x100G
RSP3C-200
2x40G
RSP4D-800
RSP4C-800
8x10G32 x T1/E1
ASR 903
(6 slots)
System
• 55 Gbps
• UNI: TDM, GE
• NNI: 10xGE
• 128 Gbps
• UNI: TDM, GE, 10GE
• NNI: 10xGE
• 400 Gbps
• UNI: TDM, GE, 10GE, 100GE
• NNI: 10xGE, 40GE, 100GE
• 800 Gbps
8 x T1/E1
2018

Поговорим о компонентах маршрутизатора

Merchant Silicon 1.28T Custom Silicon 400G
Какой чип лучше?

25
Что такое “Merchant” и “Custom” NPU?
Определение:
 Термин “Merchant” означает, что чип разработанный сторонней
компанией (свободная продажа на рынке).
 Термин “Custom” означает собственную разработку чипа
вендором
Популярное мнение:
 “Merchant” чипы быстрее, дешевле, проще
Реальность:
 Применение «Merchant vs. Custom» сильно зависит от сегмента
рынка
 Успех зависит исключительно от используемого программного
обеспечения, а не производителя силикона
 В настоящий момент, более 80% рынка «merchant silicon»
контролируется одной компанией
 Дьявол, как обычно, кроется в деталях (реализация внутренней
ахритектуры)

Buffers
Throughput
1/Latency
Packet Pipelines
Analytics
Programmability
1/Cost
Requirement Z
Requirements Merchant CapabilitiesCisco использует
сторонние разработки
(merchant silicon):
В случае если они
удовлетворяют либо
превосходят исхдные
требования к продукту
Требования могут быть более комплексными для разных продуктов
Сбалансированный подход к разработке

Сбалансированный подход к разработке
Buffers
Throughput
1/Latency
Packet Pipelines
Analytics
Programmability
1/Cost
Requirement Z
Requirements Merchant Capabilities
Зачастую в индустрии
отсутствуют необходимые
решения
Инновации, улучшения,
дополнения –
собственные Custom
разработки

Стратегия развития оборудования
Вместе с
Мы создаем наши решения, объеденяя лучшие компоненты в индустрии и
собственные разработки, для того, чтобы конечный продукт полностью
удовлетворял наших заказчиков

Платформа NCS 5000
Платформа ASR 9000
Платформа CRS
Сравнение доли Custom
vs Merchant в решениях
High End Routing

SW data plane
X86, ARM, SOC
Custom ASICs:
PITA, PAT, Antares, Nighthawk
Merchant ASICs:
Trident 2, Tomahawk, Jericho, Octeon
Виртуализированный IOS XR в качестве Control Plane
(Multiple VM/LXC instances)
Масштабируемый
Control Plane
(On-box & Off-Box)
Multi-Platform
Data Plane
Функцио-
нальность
Масштаби-
руемость
Отказоустой-
чивость
Network
Slicing
Cisco IOS XR - универсальная сетевая ОС

Пару слов об архитектуре передачи
данных в маршрутизаторах

Broadcom Jericho (NCS 5500)
NPU vs. Forwarding ASIC & Custom vs. Merchant Silicon
Все это разные вещи!
Сетевые процессоры (NPU) очень гибкие в плане функциональности
Forwarding ASICs очень быстрые (или очень очень быстрые)
Cisco Custom чипы требуют ASIC OPEX
Цель - широкий рынок сбыта и долгое время жизни
Merchant чипы
Большой выбор по функциональности и производительности
Не требует разработку апаратных компонент от Cisco (boards only)
Экономия за счет масштабов (особенно для L2-ориентированных чипов)
Стоимость чипа может быть выше (прибыль поставщика) или ниже (эффект масштаба)
Сетевые процессоры NPU
Flexible, fabric interface, high scale, 10s msec buffers
Forwarding ASIC
Fast, lowest power, fixed feature set, no fabric, small FIB, usec buffers
PITA/Antares (NCS 6000) EZ Chip (ASR 9000)
Broadcom Trident 2 / Tomahawk
(NCS 5000 - Skywarp)

 Любое из требований к маршрутизатору может определять выбор его
архитектуры, а следовательно выбор используемых чипов
 Особенно buffering, FIB scale, ACL scale, egress features, и модульность
 System on a chip (наверху) – все ресурсы на чипе on-chip
 Все ASIC I/O пины подключены к внешним портам ввода вывода –
высокая плотность
 System Scalability via Fabric (посередине)
 Для switch fabric требуется больше chip bandwidth (I/O пинов) чем для
портов ввода вывода
 Fabric ASIC либо fabric logic в NPU требует дополнительных транзистров
 Реализация Multi-chassis требует дополнительной сложности и питания
 Forwarding Table Scale (внизу)
 Таблица больше чем ~128-256k маршрутов требует дополнительных off-
chip forwarding tables
 Буферная память Off-chip также требует значительное кол-во пинов I/O
 On nPower X1e – 5x столько же I/O пинов сколько порты и фабрика
 На ASR 9000 даж больше (slower DDR memory – over 1000 pins)
SYSTEM ON CHIP
2 RU
L3 Switch
Ports
Ports
Ports
Ports
WITH SWITCH FABRIC
Large
L3 Switch
Fabric
Ports
Ports
Fabric
FIB / BUFFER SCALE
SP Router
Fabric
Ports
FIB
Buffers
FIB
FIB
Архитектура и масштабируемость

Run to Completion vs. Pipeline
RTC – множество ядер, каждое ядро обрабатывает определенный пакет от начала и до конца (пример,
CRS, NCS6к, ASR1k)
Pipeline – множество стадий, каждая из которых выполняет свою специальную задачу (например,
decap, IP lookup, uRFP)
Варианты архитектуры чипа коммутации
данных
NetworkInterface
IRPP ITM ITPP
FabricInterface
Port
Term
Parser
Link
Layer
VLAN
Trans
Tunnel
Service
Term
Fwd PMF
FEC
Res
FEC
Res
DRAM

Эволюция архитектуры коммутации
данных
Отражение во внутренней архитектуре маршрутизаторов
DBUS
RBUS
EOBC
Linecard Linecard Linecard
CROSSBAR
Linecard Linecard
SOC SOC SOC SOC
SOC SOC SOC SOC
Изменения в дизайне продиктованы увеличением плотности портов и полосы пропускания
10/100M 100M/1G 1G/10G/100G 10G/100G

Cisco Connect 2017 36
Что же выбрать: ASR9K vs NCS5500?(в 2017 году)
Архитектуры Custom vs Merchant
NCS-5500
ASR9K
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
FIB Size
Power
Cost
PPS
Buffering
QoS
Flexiblity
Statistics
Upgrade Packet Loss
Convergence
ASR9K NCS-5500
*
* Планы по реализации ISSU для NCS-5500 отсутствуют

Оптика: Обзор оборудования и новые стандарты

Ethernet Roadmap
38
Появление новых стандартов и
скоростей:
25Gb/s, 50Gb/s, 200Gb/s, 400Gb/s
2.5Gb/s и 5Gb/s для wireless
6 новых Ethernet стандртов за 5 лет,
столько же, сколько за 40
предыдущих лет!!

Развитие технологий

Эволюция Coherent chipset – от 100G до
1.2T DSP
100G 250G 1.2T
Dual Core Fully Integrated ASIC
 SW Selectable Modulation and Baudrate
(100G to 600G/Wavelength)
 Soft-Decision FEC (25% OH)
 Transmit Signal shaping
(Up to 152x Wavelengths in C-band)
 Coherent Receiver
Single Wavelength 100G
 Integrated DSP & ADCs
(Optimized Performances & Power)
 Hard-Decision FEC
(SW Selectable 7% or 20% OH)
 50GHz Tunability
Fully Integrated ASIC
 SW Selectable Modulation
 Soft-Decision FEC
(SW Selectable 7% or 20% OH)
400G
Dual Core Fully Integrated ASIC
 SW Selectable Modulation
 Soft-Decision FEC (25% OH)

Решения IP+Optical от Сisco
NCS 5500 NCS 4000 NCS 2000 NCS 1000
High Dense
Data center
interconnect
8x 100/200/250G in 2
RU
Flagship DWDM
CDC Flex Spectrum ROADM
200G/Slot
Industry leading
100G/200G DWDM
Packet/OTN Convergent
400G x Slot
Integrated WDM
MC Configuration
Capable
IP Transport Router
3.6Tb/slot
MacSec
1.2 Tbps Dense IPoDWDM
ASR9000
IP Edge Router
1.2 Tb/slot
400G IPoDWDM
EPN-M – Единая система управления IP/Optical/Aggregation
Networks
Решения Coherent IPoDWDM Packet / Optical Инфраструктура

Инновации Сisco
400G XPonder
• Pluggable-based NCS 2000 Line
Card
40x 10G via QSFP+
10x 40G via QSFP+
4x 100G via QSFP-28
2x 100G, 150G or 200G via CFP2 WDM
Trunk Optics
• Unprotected, Trunk Protected &
Card Protected Configurations
• OTN Switching for wavelengths
usage optimizations
400G Universal L/C
• SW Configurable for Packet, OTN &
WDM
• ODU0,1,2,3,4,Flex switching
• MEF 2.0 Carrier Ethernet, MPLS
• 10G, 40G, 100G, or WDM
Interfaces
• Next Generation High Performance
DSP
Cisco NCS 1002
• 2Tb/s of Client and Trunk
• 10G, 40G and 100G Clients
• 100G, 200G and 250G Trunks
100G-250G
• Pluggable
• Deferrable
• High Performance

Обзор Сisco NCS1002
20 clients
QSFP28 100G QSFP+ 40G QSFP+ 4x10G
8 Trunks
CFP2-ACO
QSFP-100G-CWDM4
QSFP-100G-LR4
QSFP-100G-SR4
QSFP-40G-CSR4
QSFP-40GE-BIDI
QSFP-4x10G-LR
2T2RU

Эволюция стандартов оптических трансиверов
С увеличением требований по пропускной способности системы расчет число
высокоскоростных сетевых портов.
Как следствие стоимость оптики увеличивается в процентах от общей стоимости решения

Новый интерфейс 400 GbE - QSFP-DD
75.85 mm
70.00 mm
QSFP-DD
QSFP
Поддержка 8 электрических линий IO
• 8x50G (CDAUI)  400 GbE
• Dual 4x25G (CAUI)  2x 100 GbE
Оригинальные
QSFP контакты
http://www.qsfp-dd.com/

Можно ли виртуализовать магистральный
маршрутизатор?

Виртуализация сетевых функций
маршрутизатора
x86 vs. Custom NPU
• e.g. IPv6/v4, MPLS, VPNs, Optical
• High throughput / BW
• Stateless functions
• Mostly predictable traffic
• Many flows needing isolation, significant traffic
management needed
• Interface-specific functions (2-stage forwarding)
Передача данных
(L0-3)
• e.g. DPI, FW, CGN, BNG, Mobility S/PGW, AAA, DNS,
DDOS
• Low to Med Throughput
• Stateful functions
• Unpredictable traffic
• # of flows (traffic management) – varies
• No interface-specific functions
Сетевые сервисы
(L4+)
Подходит лучше для NPU
Compute
Bandwidth
Подходит лучше для x86
(Virtualization)
Compute
Bandwidth

• 10GE интефейсы
• → ~14.88 Mpps
• → Каждый пакет должен быть обработан за 67.2
наносекунды
• → требует 134 CPU clock cycles per packet (CPP), для
ядра CPU с частотой 2GHz (core clock cycle of 0.5 ns)
http://blogs.cisco.com/sp/a-bigger-helping-of-internet-please
CPU DRAM
I/O
region
Process
region
Interrupt
level
Process
level
interfaces
Interconnect
Data Packet
Control
Packet
Традиционный сервер, без DPDK
• 40GE интерфейсы
• → Время на обработку пакета 16.7 ns,
требует 33.5 CPP
• 100GE интерфейсы
• → 6.7 ns и 13 CPP соотв-но
• Общее время на работу с пакетом = время
приема пакета (Rx) + обработка пакета +
передача пакета (Tx)
• Задержка доступа к основной памяти порядка
десятков nsec → Вы не можете использовать
доступ к основной памяти
Проблемы виртуализации: обработка
пакетов в реальном времени
Flash, NVRAM,
CON, AUX,...
interfaces

• Использовать более быстрые процессоры и увеличить GHz?
• Узкие места архитектуры Von Neumann → Ограниченный
интерфейс взаимодействия между CPU и памятью RAM по
сравнению со скоростями CPU и количеством оперативной
памяти
• Делегировать часть функционала по обработке пакетов
(Offloading) выделенным аппаратным ресурсам (например
сетевые NIC адаптеры)
• Оптимальное использование кэша ЦП для устранения узких
мест доступа к памяти, необходимых для перемещения
пакетных битов между сетевыми рабочими нагрузками. Не
ждите основной памяти.
• Оптимизированное программное обеспечение для
обработки пакетов, чтобы использовать преимущества
нескольких ядер (многопоточность)
• Параллельная обработка, которая распределяет обработку
пакетов по нескольким процессорным ядрам
Варианты решений
http://blogs.cisco.com/sp/a-bigger-helping-of-internet-please

Виртуальный маршрутизатор Cisco CSR 1000V
50
Програмный аналог ASR1K
• Хорошо известная IOS XE система
• Независимое от состава серверного оборудования и
виртуального vSwitch коммутатора
Эластичная производительность
• Лицензируемо от 10 Mbps до 10 Gbps
• Поддержка от 1 до 8 виртуальных CPU
• Все типы сервисов (vBNG, FW, NAT, IPSEC, и т.п.)
Несколько лицензионных моделей
• Подписка (1 и 3 года), постоянная, по использованию (AWS
облако)
Программируемость
• NetConf/Yang, RESTConf и SSH/Telnet для автоматизированного
управления и развертывания
Control PlaneForwarding Plane
vNICvCPU vMemory vDisk
Сервер
CPU Memory Disk NIC
Hypervisor (VMware / Citrix / KVM / Microsoft)
Chassis Mgr.
Forwarding Mgr.
IOS
Chassis Mgr.
Forwarding Mgr.
FFP Client /
Driver
FFP code
Linux Container
vMSvPE vBNG / vLNS SP WiFi viWAG vRR

• Отдельный LXC контейнер,
содержащий средства администрирования
IOS XRv
• Управление инфраструктурой VM
• Установка SMU
• Управление жизненным циклом CP и
DP LXC
o Install
o Start/Stop/Restart
o Upgrade/Downgrade
o Проверка доступности (Heartbeat)
Hypervisor
LXC
VF DP
LXC
XR
CP
Data Plane
Controller
LINUX
VM
TenGigE0/0/0
GigE0/0/1
GigE0/0/2
MgmtEth0/0/1
vswitch
Плоскость коммутации данных
Virtual Forwarder (VF)
XR комбинированная RP +
LC функциональность
DPA
Номенклатура
• Data Plane Controller – DPC
• Data Plane Agent – DPA
• Virtual Forwarder - UVF
Cisco XRv 9000 – виртуальный маршрутизатор
Сервер
LXC
Admin

52
Network IO
Packet Processing: VPP
Management Agent
NC/Y REST ...• Сердцем FD.io проекта является Cisco Virtual Packet
Processing технология, с 2002 года применяемая в
коммерческих продуктах
• Fd.io код выполняются в Linux user-space и использует
DPDK библиотеку
• Независим от аппаратной архитектуры сервера, будь то
x86, ARM или Power, а также от версии Linux ядра и где
выполняется – в контейнере или отдельной виртуальной
машине.
Open Source реализация коммутации
данных и базовых сервисов

Вопросы ?

#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

Взгляд в Будущее: обзор и стратегия развития магистрального оборудования Сisco для операторов связи

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Взгляд в Будущее: обзор и стратегия развития магистрального оборудования Сisco для операторов связи

Similar to Взгляд в Будущее: обзор и стратегия развития магистрального оборудования Сisco для операторов связи (20)

More from Cisco Russia

More from Cisco Russia (20)

Взгляд в Будущее: обзор и стратегия развития магистрального оборудования Сisco для операторов связи