Отечественные решения на базе SDN и NFV для телеком-операторовARCCN
Доклад Р.Л. Смелянского на секции "Инновационные информационно-телекоммуникационные технологии в вооруженных силах Российской Федерации. Программно-конфигурируемые сети (SDN). Области применения и особенности внедрения" Форума Армия-2016
Практическое применение SDN/NFV в современных сетях: от CPE до Internet eXchangeARCCN
Сергей Монин — руководитель Центра Тестирования решений в области SDN/NFV компании Центр прикладных исследований компьютерных сетей (ЦПИКС) с докладом «Практическое применение SDN/NFV в современных сетях: от CPE до Internet eXchange»
This talk (in Russian) is about RUNOS OpenFlow controller publicly available at https://github.com/ARCCN/runos. Feel free to contact me if you have questions.
Отечественные решения на базе SDN и NFV для телеком-операторовARCCN
Доклад Р.Л. Смелянского на секции "Инновационные информационно-телекоммуникационные технологии в вооруженных силах Российской Федерации. Программно-конфигурируемые сети (SDN). Области применения и особенности внедрения" Форума Армия-2016
Практическое применение SDN/NFV в современных сетях: от CPE до Internet eXchangeARCCN
Сергей Монин — руководитель Центра Тестирования решений в области SDN/NFV компании Центр прикладных исследований компьютерных сетей (ЦПИКС) с докладом «Практическое применение SDN/NFV в современных сетях: от CPE до Internet eXchange»
This talk (in Russian) is about RUNOS OpenFlow controller publicly available at https://github.com/ARCCN/runos. Feel free to contact me if you have questions.
Широкое распространение в мире беспроводных устройств, подключаемых
к Интернету, привело к быстрому истощению доступных адресов IPv4. У одного из пяти региональных интернет-регистраторов уже нет возможности выделять адреса IPv4, а у остальных, как ожидается, они закончатся в ближайшем будущем. В то
же время переход на стандарт IPv6 идет медленнее, чем ожидалось. Операторам необходимо решение, которое помогло бы решить проблему истощения адресов IPv4 и способствовало бы оптимизации сети путем плавного перехода на IPv6.
Разработка OpenFlow-коммутатора на базе сетевого процессора EZchipARCCN
Доклад Васина Вячеслава (ЦПИКС) на семинаре Консорциума университетов по изучению и развитию передовых технологий в сфере компьютерных сетей. 20 октября 2016 года
Создание и развитие отечественной платформы с открытым программным кодом для ...ARCCN
Доклад в рамках Международной конференции «Управление сетями электросвязи. Программно-конфигурируемые сети и виртуализация сетевых функций – SDN&NFV Russia 2016».
Учебно-методическая работа по тематике ПКС и ВССARCCN
Доклад Смелянского Р.Л. на семинаре Консорциума университетов по изучению и развитию передовых технологий в сфере компьютерных сетей. 20 октября 2016 года
Возможности импортозамещения коммутационного оборудования в сетях нового пок...ARCCN
Доклад Вячеслава Васина, директор департамента сетевых решений ЦПИКС, на конференции "Локализация производства и импортозамещение коммуникационного и радиоэлектронного оборудования, приборов и устройств для ИКТ отрасли России", 15 февраля 2017 года.
MPLS для чайников: основы технологии провайдеров и операторов связиSkillFactory
Вячеслав Васин – CCIE, инструктор Cisco, имеющий практический опыт реализации крупных MPLS-сетей – об особенностях технологии MPLS и о том, как эта технология используется в провайдерских сетях и операторах связи.
Доклад Смелянского Р.Л. на семинаре Консорциума университетов по изучению и развитию передовых технологий в сфере компьютерных сетей. 20 октября 2016 года
Open Ethernet - открытый подход к построению Ethernet сетейARCCN
В рамках вебинара системный инженер Mellanox Technologies Александр Петровский представил доклад на тему "Open Ethernet - открытый подход к построению Ethernet сетей". Он рассказал об инициативе Mellanox Open Ethernet, которая привносит принципы Open Source в мир сетей и позволяет выбирать лучшее аппаратное и программное обеспечение для построения сетевой инфраструктуры на базе открытых протоколов и технологий, предоставляя заказчикам новые возможности управления сетями в рамках концепции SDN.
Широкое распространение в мире беспроводных устройств, подключаемых
к Интернету, привело к быстрому истощению доступных адресов IPv4. У одного из пяти региональных интернет-регистраторов уже нет возможности выделять адреса IPv4, а у остальных, как ожидается, они закончатся в ближайшем будущем. В то
же время переход на стандарт IPv6 идет медленнее, чем ожидалось. Операторам необходимо решение, которое помогло бы решить проблему истощения адресов IPv4 и способствовало бы оптимизации сети путем плавного перехода на IPv6.
Разработка OpenFlow-коммутатора на базе сетевого процессора EZchipARCCN
Доклад Васина Вячеслава (ЦПИКС) на семинаре Консорциума университетов по изучению и развитию передовых технологий в сфере компьютерных сетей. 20 октября 2016 года
Создание и развитие отечественной платформы с открытым программным кодом для ...ARCCN
Доклад в рамках Международной конференции «Управление сетями электросвязи. Программно-конфигурируемые сети и виртуализация сетевых функций – SDN&NFV Russia 2016».
Учебно-методическая работа по тематике ПКС и ВССARCCN
Доклад Смелянского Р.Л. на семинаре Консорциума университетов по изучению и развитию передовых технологий в сфере компьютерных сетей. 20 октября 2016 года
Возможности импортозамещения коммутационного оборудования в сетях нового пок...ARCCN
Доклад Вячеслава Васина, директор департамента сетевых решений ЦПИКС, на конференции "Локализация производства и импортозамещение коммуникационного и радиоэлектронного оборудования, приборов и устройств для ИКТ отрасли России", 15 февраля 2017 года.
MPLS для чайников: основы технологии провайдеров и операторов связиSkillFactory
Вячеслав Васин – CCIE, инструктор Cisco, имеющий практический опыт реализации крупных MPLS-сетей – об особенностях технологии MPLS и о том, как эта технология используется в провайдерских сетях и операторах связи.
Доклад Смелянского Р.Л. на семинаре Консорциума университетов по изучению и развитию передовых технологий в сфере компьютерных сетей. 20 октября 2016 года
Open Ethernet - открытый подход к построению Ethernet сетейARCCN
В рамках вебинара системный инженер Mellanox Technologies Александр Петровский представил доклад на тему "Open Ethernet - открытый подход к построению Ethernet сетей". Он рассказал об инициативе Mellanox Open Ethernet, которая привносит принципы Open Source в мир сетей и позволяет выбирать лучшее аппаратное и программное обеспечение для построения сетевой инфраструктуры на базе открытых протоколов и технологий, предоставляя заказчикам новые возможности управления сетями в рамках концепции SDN.
Обратная разработка бинарных форматов с помощью Kaitai StructPositive Hack Days
Ведущий: Михаил Якшин
В докладе будут рассмотрены современные подходы к обратной разработке бинарных файлов: с чего начинают, что хотят получить на выходе, какими инструментами традиционно пользуются. Будет продемонстрирован новый проект— Kaitai Struct, представляющий собой инструментарий для декларативного описания бинарных структур данных с выводом результата в виде готовых библиотек на языках C++, Java, JavaScript, Python и Ruby. Несколько практических примеров использования обратной разработки помогут участникам лучше ознакомиться с проблематикой.
Cisco ACI. Инфраструктура, ориентированная на приложения. Архитектура и принц...Cisco Russia
В данной презентации мы сосредоточимся на собственно сетевых механизмах функционирования Cisco ACI, включая логику передачи пакетов, применение политик взаимодействия, оптимальную балансировку трафика и т.д. Презентация поможет понять отличия между ACI и другими подходами к построению современной сети ЦОД, а также возможные пути миграции с традиционных сетей ЦОД на инфраструктуру ACI.
Телеметрия. Обзор технологии и сценарии ее использованияCisco Russia
Запись вебинара:
http://ciscoclub.ru/telemetriya-obzor-tehnologii-i-scenarii-ee-ispolzovaniya
Получение и обработка данных с оборудования всегда было не самой простой задачей. Технология сбора данных на базе протокола SNMP, используемая каждым оператором связи, имеет проблемы с масштабированием на больших сетях и практической невозможностью получения оперативных данных с малым временным интервалом опроса оборудования. Другая технология, на базе Netflow, которая долгое время используется для получения данных по потокам трафика, имеет ограничения по типам данных, которые мы можем получить из устройства.
Сети и системы телекоммуникаций. Протокол IPv6Andrey Sozykin
Презентация лекции "Протокол IPv6".
План лекции:
Место протокола IPv6 в модели OSI и TCP/IP
Цели создания IPv6
Формат заголовка IPv6
Адреса IPv6
Внедрение IPv6
Web-программирование
Лекция #1. Основы Web-технологий.
Цикл лекций читается в Омском государственном университете им. Ф.М.Достоевского на факультете компьютерных наук.
Лектор: Яковенко Кирилл Сергеевич.
Александр Устюжанин, представитель компании ETegro, представил стойку Therascale и решение, совместно разработанное Etegro и Mirantis. Тестовая стойка ETegro Therascale высотой 44U, вмещает до 40 вычислительных узлов, до трех коммутаторов и модуль управления стойкой для централизованного контроля состояния оборудования в стойке. Вычислительный узел ETegro Therascale – это двухпроцессорный сервер на процессорах Intel Xeon E5- 2600 v2 полной ширины c поддержкой до 16 модулей памяти DDR3 ECC Reg. и до 6 дисков размером 3,5”. Порты сетевые (2 x 1GbE), USB и управления выведены на переднюю панель, на которой также находится световая индикация состояния узла и сетевых портов. В случае отказа, вычислительный модуль легко заменяется, работы проводятся из «холодного коридора».
2. Несколько слов о компании Qlogic Corp
2
• Более 1 000 сотрудников
• Глобальное присутствие:
• Центры разработки в США, Израиле и Индии
• Заводы в Китае и Малайзии
• Логистические центры и офисы по всему миру
• Штаб-квартира: Aliso Viejo, Калифорния
68%
9%
15%
8%
Engineering Ops / IT S&M G&A
U.S., China, France, Germany, India, Ireland, Israel, Japan, Singapore, Taiwan, U.K.
July 2014
4. Сравнительная архитектура карт FC от QLogic, Brocade и Emulex
Архитектура карт серии QLogic BR 1800
Port 0
Port 1
Next Gen Shared Port Architecture
PCIe
• 2 независимых процессора
• 1 разделяемая память
• 1 копия прошивки
Карты QLogic серии QLE :
• 2 независимых процессора
• 2 независимых поля памяти
• 2 независимых копии прошивки
Карты Emulex:
• 1 общий процессор
• 1 разделяемая память
• 1 копия прошивки
6. Немного об истории Ethernet
• Ethernet начался как средство связи между компьютерами
• Главной задачей была гибкость (совместимость) и надежность связи, а не скорость
• Ранние реализации, например, Telnet, были средством обмена строками символов
• Протоколы блоковой передачи данных и передачи файлов появились чуть позже
• Побайтное упорядочение было важно для обеспечения взаимодействия по данным
• Модель OSI (Open Systems Interconnect) определила надежную схему
взаимодействия и совместимости
• Данные для обмена содержались и обрабатывались в буферах ядра ОС
• Сообщения и их последовательности собираются на Транспортном Уровне OSI (Layer 4)
средствами ОС и передаются приложениям
• В процессе SAR (Segmentation and Reassembly) данные многократно копируются
6 July 14
7. Модель сетевого обмена OSI (Open Systems Interconnect )
Создана для max совместимости и надежности обмена данными, но не производительности
Уровень Функция Протоколы Данные
Приложение
Передача данных в приложение. Определение адреса-
та, параметров конфиденциальности, QoS и др.
SMB, HTTP, SMTP
Telnet, FTP, SNMP
User Data
OSI (Layer Layer 7)
Function Protocols Data Unit
Представление
(Layer 6)
Преобразование данных, кодирование, шифрование,
сжатие и др.сервисы
HTTP, SMTP, AFP
Telnet, FTP, TDI
User Data
OSI Layer Function Protocols Data Unit
Сессия
(Layer 5)
Связь между хостами, распределение сессий между
приложениями.
NetBEUI, TCP
UDP, SPX
User Data
OSI Layer Function Protocols Data Unit
Транспорт
(Layer 4)
Доставка данных между конечными точками в Сети.
Абстрагирование уровней L5-7 от деталей уровней L1-3.
IP, IPX, NWLink
NetBEUI
Сегмент /
Блок данных
OSI Layer Function Protocols Data Unit
Сеть
(Layer 3)
Адресация, маршрутизация доставка датаграмм
между узлами сети.
IP, IPX, TCP
NWLink, NetBEUI
Пакет /
OSI Layer Function Protocols Датаграмма
Data Unit
Канал
(Layer 2)
Доступ к аппаратуре (MAC), формирование кадров
(фреймов) и доставка из точки в точку
Delivery.
Ethernet, PPP
HDLC
Кадр
(фрейм)
OSI Layer Function Protocols Data Unit
Физический
(Layer 1)
Передача потока битов через физическую среду,
кодирование, управление физич. параметрами сигнала.
Ethernet, Token
Ring, FDDI, IB
Бит/
Кодовое слово
7 July 14
8. Основы технологии Ethernet
• Базовый формат кадра Ethernet
6 bytes 6 bytes 2 bytes 4 bytes
F
C
S
адрес
доставки
адрес
отправит
Тип /
Длина
46-1500 bytes
Полезная нагрузка
64 bytes minimum
1518 bytes maximum
8 bytes
Заголовок
S
O
F
12 bytes
Хвостовик
20 bytes транспортные накладные расходы
4 bytes
Optional 802.1Q
VLAN HDR
0x8100
12 bit VLAN ID
• Допускается использование фреймов >1518 бит “Jumbo Frames” до 9K байт
• Фреймы < 64 бит считаются испорченными и игнорируются на приеме
8 July 14
9. Основы технологии Ethernet – уровень IP и TCP :
• Базовый формат кадра Ethernet
20 /
40 bytes 20 bytes
6 bytes 6 bytes 2 bytes 0-1442 bytes
4 bytes
12 bytes
Заголов
IP
Заголов
TCP
• Заголовок в IPv4 - 20 байт, в IPv6 - 40 байт; заголовок TCP - min 20 байт
• Некоторые режимыTCP увеличивают размер заголовка
• В итоге полезная нагрузка уменьшается до размера max 1442 байта
• Это значение называется TCP MSS (Maximum Segment Size)
F
C
S
Адрес
дост.
Адрес
отпр.
Тип /
длина Полезная нагрузка
64 bytes minimum
1518 bytes maximum
Заголовок
S
O
F
8 bytes
Хвостовик
20 bytes транспортные накладные расходы
4-8 bytes накладные расходы VLAN
40-60 bytes накладные расходы TCP / IP
9 July 14
10. Стеки протоколов СХД и Сетевого обмена
Создан для быстрой передачи больших объемов данных
Приложение
Стек протоколов СХД:
File System API Socket API
Socket Lib
TCP/IP
NIC Driver
Порт CNA Порт NIC
CNA
File System
SCSI ‘Head’ driver
SCSI ‘Port’ driver
• Обычно одно
прерывание на 1
операцию I/O
(чтение / запись)
• Протокол SCSI:
адаптер CNA
напрямую
управляет SAR*
• CNA ведет
прямой обмен
данными (DMA)
с буферами
приложений
• Обычно одно
прерывание на
пакет или серию
пакетов
• Адаптер NIC
ведет DMA-
обмен данными с
буферами ядра
• Стек протоколов
выполняет SAR*
и копирует
данные в/из
буферов
приложений
Буфер
Прилож.
User-mode
Kernel-mode
Буфер
Ядра ОС
* SAR = Segmentation and Reassembly
Стек сетевых протоколов:
Создан для обеспечения гибкости взаимодействия
14 July 14
11. Пример работы стека сетевых протоколов
Приложение
Socket Lib
Стек протоколов
(TCP/IP, UDP, и т.д.)
Драйвер NIC
Адаптер NIC
Socket iFace
Прием Rx
Буфер Ядра Rx
Порт PCIe
Очередь Rx
Передача TX
User-mode
Kernel-mode
Empty
Empty
Empty
Empty
Сеть
Empty
Empty
Empty
• Приложение обычно выходит
в Сеть через программный
интерфейс “Sockets”
• Запускается режим“связь” через
который выполняются
операции чтения/записи
• Это изолирует Приложение
от особенностей сети и
аппаратуры
• Обмен данными идет через
буфера в памяти Приложения и
ядра ОС
• Алгоритм гибкий,
универсальный но активно
поглощает ресурсы ЦП и
память.
ОчередьTx
15 July 14
12. Работа сетевого стека на прием – Без разгрузки (Non Offload)
• Очередь буферов Rx (прием)
• Буфера в области ядра, в них
обрабатываются заголовки и
выполняется сборка данных
• Пакеты Ethernet пересылаются в
буфера ядра и выдается сигнал
прерывания
• Запускается драйвер и
сообщение о приеме поступает в
драйвер верхнего уровня
• Стек протоколов анализирует
принятый пакет
• Когда все сообщение полностью
получено, оно копируется в
буфер приложения и выдается
сигнал окончания операции
Приложение
Socket Lib
Поток 2 Пак 1 Copy to User space
Copy to User space
Стек протоколов
(TCP/IP, UDP, и т.д.)
Драйвер NIC
1
2
3
4
Адаптер NIC
Socket iFace
User Rx Data
Буфер ядра Rx
Порт PCIe
Rx Queue
User Tx Data
User-mode
Kernel-mode
Empty
Empty
Empty
Empty
Поток 1 Пак 3
Поток 1 Пак 2
Поток 2 Пак 1
Поток 1 пак 1
1
1
2
3
Поток 1
Пак 1, 2, 3
Сеть
Empty
Empty
Empty
16 July 14
13. Работа сетевого стека на передачу – Без разгрузки (Non Offload)
• Приложение выдает команду
«Запись» обычно через
интерфейс типа Socket
• Данные копируются стеком
протоколов в буфера ядра ОС
• Данные нарезаются на пакеты
длиной MSS и добавляются
заголовки протоколов:
• IP, TCP, etc.
• Драйвер ставит пакеты в
очередь на передачу и запускает
адаптер NIC
• Адаптер NIC через DMA
выбирает из памяти элементы
очереди Tx, обрабатывает их и
отправляет через Сеть.
• Если данные нарезаны на
множественные сегменты, то в
очереди Tx образуется много
элементов.
Приложение
Копирование в буфер ОС
Socket Lib
Стек протоколов
(TCP/IP, UDP, etc.)
Драйвер NIC
Segment and
Stream 1 Pkt 1 build header
Адаптер NIC
Socket Interface
User Tx Data
Буфера ОС
Порт PCIe
Rx Queue
User Rx Data
User-mode
Kernel-mode
Empty
Empty
Empty
Empty
Сеть
Stream 2 Pkt 2
Empty
Empty
Empty
Tx Queue
1
Copy to Kernel space
Segment and
build headers
Stream 2 Pkt 1
Stream 2 Pkt 3
Message 1
Message 2
1
2
3
17 July 14
14. Реализация функции RSS (Receive Side Scaling)
• RSS: Receive Side Scaling
• Пакеты разводятся по разным
очередям
• NIC обрабатывает заголовки входящих
пакетов и группирует «похожие» пакеты
по соответствующим очередям
• Результат: ядра ЦП параллельно
обрабатывают потоки пакетов
значительный рост производительности
• При использовании SR-IOV
требуется много очередей RSS,
причем для каждой ВМ
• NX2 обеспечивает поддержку
SR-IOV и разгрузку процессора с
использованием RSS
RSS:
Разделенные
очереди Rx
Хост
CPU
CPU
CPU
CPU
Stream 1 Pkt 1
Stream Поток 2 2 Пак Pkt 1
Поток Stream 3 3 Пак Pkt 1
1
Stream Поток 4 1 Пак Pkt 1
1
RSS
Queue
RSS
Queue
RSS
Queue
Rx
Queue
Rx
Queue
RSS
Queue
Поток 1 Пак 1
Обработка
пакетов в
один поток
Пакеты одной сессии
должен обрабаты-
вать один поток CPU
18 July 14
15. Работа с большими сегментами данных (LSO, TSO, GSO)
• LSO: Large Segment Offload
• NIC через DMA забирает данные
непосредственно из области памяти
задачи
• NIC сегментирует данные на пакеты
длиной MSS
• NIC вставляет изначально
предоставленные заголовки TCP/IP
или UDP в каждый последующий
пакет
• До 64 KB данных можно отправить за
одну операцию обращения хоста к
адаптеру.
• NX2 поддерживает LSO для
UDP и TCP
Host
CPU
CPU
CPU
Memory
CPU Tx
Queue
Хост посылает
адаптеру указатель
на блок данных
длиной до 64 KB
Вместе с адресом
данных хост передает
стартовые заголовки
TCP / IP или UDP
NIC черз DMA получает доступ
к данным, нарезает их на
пакеты, вставляет заголовки
и отправляет пакеты, пока
сегмент данных не будет
исчерпан.
Up to 64KB
закончил
19 July 14
16. Иллюстрация работы TPA -Transparent Packet Aggregation
(также известно как LRO – Large Segment Offload)
HDR1
Data #1
(seq n)
HDR2
Data #1
(seq q)
Порядок получения
пакетов
Результат работы TPA
H2
H1
Data #1
(seq q)
Data #1
(seq n)
HDR1
Data #3
(seq n+2)
Data #3
(seq n+2)
HDR2
Data #2
(seq q + 1)
Из NIC в память Из NIC в стек драйверов
Стек TCP/IP
Linux или Windows
Прерываниеt
Сетевой адаптер собирает несколько принятых пакетов TCP (обрабатывая при этом КС и
заголовки IP и TCP/UDP ) в большой виртуальный пакет и пересылает его как один.
HDR1
Data #2
(seq n+1)
Data #2
(seq n+1)
H1’
Data #2
(seq q + 1)
H2’
20 July 14
18. Концепция физического уровня Ethernet…..
• MAC: Media Access Control
• Формирование пакетов на уровне Layer 2
• PCS: Подуровень физического кодирования
• Кодировки: 8B/10B, 64B/66B, и т.д.
• Определение виртуальных линий:
• Least Common Multiplier (LCM) определяет кол-во
виртуальных линий
• Multi-Lane Distribution (MLD)
• Отображает виртуальные линии на физическую
• PMA: Подключение физической линии
• SFP+ или QSFP+ cages
• PMD: Physical Medium Dependent
• Обычно – оптический модуль (может содержать
собственный PMA)
Функции контроллера Ethernet:
L2, iSCSI, FCoE, виртуализация ит.д.
Media Access Control (MAC)
Reconciliation Sub-layer
Media Independent Interface
(MII)
Physical Coding Sub-layer (PCS)
Physical Media Attachment (PMA)
Physical Medium Dependent (PMD)
24 July 14
19. Стандарты IEEE скоростей Ethernet и их реализация
10GB-T 10G-KR/SFI 40G KR/CR-4
(MLD-4)
100G-CAUI
(MLD-20)
Rx + Tx Rx Tx Rx Tx
2 дифференциальых пары
1 Tx + 1 Rx пара – 4 провода
Пары на частоте 10.3125 Gb/s
Кодировка 64B/66B
4 линии x 10 Gb
4 пары Tx + 4 Rx –16 проводов
40Gb передаются по 4 линиям
10 Gb посредством MLD-4
4 дифференциальных пары
4 пары Tx / Rx – 8 проводов
Кабель катагории CAT6a
Каждая пара параллельно
передает ¼ данных Tx и Rx
Кодировка THP PAM-16
Rx Tx
10 линий x 10Gb
10 пар Tx + 10 Rx – 40 проводов
100Gb передаются по 10 линиям
10Gb посредством MLD-20
10G CX-4
Rx Tx
4 линии x 3.125Gb
4 пары Tx + 4 Rx– 16 проводов
10Gb распределено по
интерфейсу XAUI
25 July 14
20. 40Gb MLD Layer
L
a
n
e
4
L
a
n
e
3
L
a
n
e
2
L
a
n
e
1
Пример распределения 40Gb через MLD-4:
Симметричные виртуальные и физические линии
Данные в
64-битных пакетах
Данные для передачи в 66-битной кодировке
#n+0 … #3 #2 #1 #0
4 виртуальные линии 4 физические линии
#n+3 #n+2 #n+1
26 July 14
21. 100Gb MLD Layer
L
a
n
e
0
Пример распределения 100Gb через MLD-20:
Симметричные виртуальные и физические линии
Данные в
64-битных пакетах
Данные для передачи в 66-битной кодировке
#0
L
a
n
e
1
L
a
n
e
2
L
a
n
e
3
L
a
n
e
4
L
a
n
e
5
L
a
n
e
6
L
a
n
e
7
L
a
n
e
8
L
a
n
e
9
10 Физических линий
#19 #18 #17 #16 #15 #14 #13 #12 #11 #10 #9 #8 #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1
20 Виртуальных линий
27 July 14
22. Новые скорости… стандартные (IEEE) и не очень
40GB-T
IEEE
100G-KR-4
IEEE
Rx + Tx
4 диффернциальных пары
4 пары Tx / Rx – 8 проводов
Кабель категории CAT8
Каждая пара передает ¼
данных Tx и Rx одновременно
Кодировка THP PAM-16 (30м)
Rx Tx Rx Tx
4 линии x 25Gb
По 4 пары Tx и Rx – 16 проводов
Поток 100Gb распределен по 4
линиям 25Gb используя MLD-4
20G-KR/SFI
Упрощение от 40Gb
4 дифференциальные пары
По 2 пары Tx и Rx = 8 проводов
Пары на частоте 10.3125 Gb/s
Поток 20Gb распределен по
двум линиям 10Gb,
используя MLD-4
50G MLD-4
Упрощение от
100G-KR-4
Rx Tx
4 дифференциальные пары
По 2 пары Tx и Rx =8 проводов
Пары на частоте 25 Gb/s
Поток 50Gb распределен по
2 линиям 25Gb используя MLD-4
25G-KR
Max скорость
одной линии
Rx Tx
2 дифференциальные пары
По 1 паре Tx и 1 Rx – 4 провода
Пары на частоте 10.3125 Gb/s
Кодировка 64B/66B
28 July 14
23. Новые разработки для скоростей 25G / 50G
• Новый консорциум 25G / 50G:
25gconsortium.org
QLogic
присоединяется !
29 July 14
25. Серия микросхем Everest 3: обзор функций
2x10G + 2x1G для
недорогих решений
Blade и Rack
Непревзойденные
возможности
виртуализации:
• туннелирование,
• SR-IOV
• NIC-Partitioning
Лидер по
производительности
за счет разгрузки
Storage HBA offload
– 1.6M – 2.5M IOP/s
Лидер
производительности
для копусов Blade и
Rack включая
4x10Gb и 2x20Gb
• Разгрузка туннелирования:
• VXLAN
• NVGRE
Виртуализация
Сети
• NIC Partitioning – virtually all OEM flavors
• SR-IOV (128 VFs + 8 PFs)
• QoS per PF (B/W limit and priority)
Виртуализация
сервера
• Разгрузка iSCSI HBA (одновременно)
• Разгрузка FCoE HBA (одновременно)
• Поддержка DCB для iSCSI и FCoE
СХД
• x8 PCIe Gen 3 (64Gbps в обе стороны)
• Гибкий выбор: 2x1Gb + 2x10Gb
• Высокие скорости – 4x10G, 2x20G
• Пропускн.способность 40GbE дуплекс
Мощность &
производительность
• NCSI включая поддержку RMII
• MCTP через SMBUS
• Связь Хост – BMC
Управление
Единая платформа для Blade и Rack – для Enterprise и Облаков
31 July 14
26. Архитектура семейства Everest 3 “Meru / Kilimanjaro”:
• MAC, PHY, PCIe и Процессор Управления – разделяемые ресурсы.
• Отдельные полностью изолированные рабочие процессоры Storm Engines
• Высокоскоростная и гибкая архитектура ПО прошивки и аппаратного решения
MAC /
PHY
До 4-х
портов
PCIe
Context eng.
Storm Engine 1
TX Buffer
RX Buffer
Tx
Tx
Rx
Rx
Queue Mgr.
Context eng.
Storm Engine 0
TX Buffer
RX Buffer
Tx
Tx
Rx
Rx
Процессор
Управления
Port 3
Port 1
Port 2
Port 0
Независимые
каналы данных
H/W Parser
Classifier
H/W Parser
Queue Mgr.
Classifier
32 July 14
27. Everest 4(Big Bear): Блок-схема и основной функционал
Single/Dual/Quad-Port 100/50/40/25/20/10GbE
• Powerful, Fully Featured Controller
− iSCSI and FCoE HBA offload support
− RoCE RDMA support
− Multi-Tenant: SR-IOV: 120VFs per Engine
− Network Virtualization: Tunneling Offloads over L2,
RDMA or Storage protocols
• PCI Express® host interface
− Gen 3x16 with latest ECNs: TPH, LTR, OBFF
• Integrated 10/25Gb PHYs
• High performance
− Full bi-directional line-rate throughput
− High PPS: > 30M Rx PPS (>15M PPS / Engine)
− Latency: 3us with RDMA (under high IOP load)
• Advanced features
− 50G via two-serdes-lanes physical interconnect
− OpenFlow
• Small package: 27mm2
• Early Samples: Aug/Sep 2014
(MIPs)
1x 100Gb
2x 50Gb
2x 40Gb
4x 25Gb
4x 20Gb
4x 10Gb
33 July 14
29. Виртуализация: функция NPAR (NIC Partitioning)
OS VM VM
CPU Hypervisor
Physical Port 0
1. Независимое разделение портов
До 4 аппаратно поддерживаемых
вирт.портов на 1 физический порт
Никаких изменений в ОС или BIOS
Режимы Switch independent /
Switch dependent
2. Динамическое управление разделением
Шаг 100Mb, возможно фиксированная или
взвешенная приоретизация
NX2
3. Конвергентные функции
Networking, iSCSI and FCoE storage offloads
or
NetXtreme II поддерживает ВСЕ схемы виртуального разделения
vNIC
#0
vNIC
#2
vNIC
#4
vNIC
#6
Physical Port 1
vNIC
#1
vNIC
#3
vNIC
#5
vNIC
#7
35 July 14
30. Виртуализация ввода-вывода. Новый уровень коммутации.
VM
App 1
VM
App 2
VM
App 3
Hypervisor
VM
App 4
Server
Выгода:
• Гибкость системы
• Доступность ресурсов
vSwitch
eSwitch
Встроенный в ИМС карты свич и
поддержка NPAR и SR-IOV
обеспечивают внутреннюю
коммутацию между виртуальными
адаптерами vNICs и vHBAs (FCoE)
Внешние задачи:
• Управление трафиком
• Политики безопасностью
External
Hairpin
Network Switch
ToE
NX II поддерживает ВСЕ виды коммутации: vSwitch, eSwitch и внешние свичи
38 QLogic Confidential December 11, 2014
31. Поддержка функции SR-IOV
Виртуализация в/вывода
с одного уровня
• Выше производительность
• Пропускная способность
• Время отклика системы
• Меньше загрузка ЦП
• Больше ВМ
• Безопасность
• Изоляция траффика
ВСЕ адаптеры серий QLE 3400/8400 поддерживают SR-IOV
32. SR-IOV увеличивает производительность до 135%
• 57810 SR-IOV поддерживает до 128 ВФ
• Работает вместе с NPAR (все виды)
• До 16 ВФ на партицию (equal division) или
до 64 ВФ на физический порт
• Поддерживает все Гипервизоры:
• Windows Server 2012 (inbox)
• Linux (XEN/KVM) in T7.10
• VMware vSphere 5.5*
• SR-IOV под Windows дает
135% производительности при 8K
59% производительности при 64K
• Comprehensive Virtualization Support!
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
40,000
35,000
30,000
25,000
20,000
15,000
10,000
5,000
0
Chariot Bi-Directional
64K 32K 16K 8K 4K 2K 1K
CPU %
Throughput (Mb/s)
IO Size (Bytes)
57810 57810 VMQ
57810 SR-IOV RSC 57810 CPU
57810 VMQ CPU 57810 SR-IOV RSC CPU
* VMware disables VM migration (vMotion) when SR-IOV is employed
40 July 14
34. Производительность NetXtreme II – общий обзор
• Семейство контролллеров Ethernet QL NX II :
• Лучшая в отрасли производительность iSCSI и FCoE
с разгрузкой на контроллерах HBA ;
• Превосходная производительность и функционал
Layer-2 Ethernet
MAC /
PHY
(Up to 4 ports)
H/W Parser
Context eng.
Queue Mgr.
Classifier
Context eng.
Queue Mgr.
• Экстремально гибкая платформа, открывающая путь к поддержке новых требований и
новых технологий :
• Аппаратная разгрузка при туннелировании ;
• Новые требования к разделению ресурсов при виртуализации (NIC Partitioning)
• Новые требования функций встроеннего коммутатора (EVB, VEPA, PF->PF, VF->VF и т.д.)
• Низкое использование ЦП на всех видах нагрузок, оставляющее больше ресурсов для
прикладных задач – увеличение производительности приложений, повышение
плотности ВМ на физическом сервере.
PCIe
Storm Engine 1
TX Buffer
RX Buffer
T
x T
x
R
x R
x
Storm Engine 0
TX Buffer
RX Buffer
T
x T
x
R
x R
x
Management
Processor
H/W Parser
Classifier
Экстремально быстрая архитектура
47 July 14
35. QLogic: лучшая в классе 10GbE производительность Сети
Source: Demartek benchmark testing
На 264% лучше, чем Emulex
• QL обеспечивает высочайшую производительность на коротких пакетах
• QL обеспечивает на длинных пакетах максимально теоретически допустимую
физической линией производительность по всем портам
48 July 14
36. QLogic : лучшая в классе 10GbE скорость по iSCSI и FCoE
Source: Demartek benchmark testing
Up to 250% Better Than
Emulex
Up to 100% Better Than
Emulex
Лучшая в классе производительность с разгрузкой для СХД
49 July 14
37. Преимущества работы с СХД с разгрузкой: QL против Intel
Source: Demartek benchmark testing
Intel X520
QLogic
BCM957810S
Intel X520
QLogic
BCM957810S
Intel X520
QLogic
BCM957810S
Intel X520
QLogic
BCM957810S
Лучшая в классе производительность и эффективность использования ЦП
50 July 14
38. Ethernet and Fibre Channel Adapters
GA 2014 2015 2016 2017
QLE3442-Cu/SR
2 x 10GbE
L2-only
QLE3440-Cu/SR
1 x 10GbE
QLE3442-RJ
2 x 10GBASE-T
QLE8442-CU/SR
2 x 10GbE
QLE8440-Cu/SR
1 x 10GbE
QLE8362-CU/SR
2 x 10GbE
51 QLogic Confidential
QLE-Cu/SR
2 x 40GbE
QLE-Cu/SR
1 x 40GbE
QLE2764
4 x 32G
QLE2762
2 x 32G
QLE2760
1 x 32G
QLE2672
2 x 16G
QLE2670
1 x 16G
Leading edge is GA
Hilda
Kilimanjaro (E3)
Fibre Channel
Future: 40GbE
Версии для OEM могут появиться раньше, чем в канале
L2 NIC
CNA
FC HBA
Shipping Products
Products available
today under non-
QLogic branding
L2-only
L2-only
CNA
CNA
July 2014