Развитие платформы asr 9000

Развитие платформы ASR 9000

Алексей Бабайцев Системный инженер Cisco Systems

23.11.15 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

ASR9000 – Швейцарский армейский нож в мире SP Edge

2

Carrier Ethernet

Мобильный доступ

Мультисервисная граница

BNG

DC шлюз

Web/OTT

Корпоративные сети

Кабельные сети

1. Агрегация и транспорт

1.  Мобильные доступ 2.  L2/Metro агрегация 3.  CMTS агрегация 4.  Транспорт видео-

сервисов

2. Маршрутизация в сетях ЦОД

1.  Обеспечение взаимодействия сетей ЦОД

2.  Граница DC WAN 3.  WEB/OTT

3. Сервисный маршрутизатор

1.  Подключение бизнес-клиентов

2.  Агрегация ШПД 3.  Converged Edge/Core 4.  Граница КСПД

Содержание

23.11.15 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 3

ASR9000 – Обзор платформы §  Шасси §  RP/RSP §  Фабрики коммутации §  Системы вентиляции и электропитания

Архитектура линейных карт §  Typhoon, Trident, SIP-700, VSM §  Tomahawk

Архитектура фабрик коммутации §  Обзор производительности и отказоустойчивости

Дальнейшее развитие платформы Заключение

Платформа ASR 9000 – Ключевые компоненты


CPU

FIA

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

NP# FIA#

FIA#

CPU!

SerDes#XBAR#

NP#

EP0###

PHY#

EP1###

PHY#

Switch!Fabric!(SM15)!

Архитектура ASR 9000

5

CPU

FIA !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

NP# FIA#

FIA#

CPU!

SerDes#XBAR#

NP#

EP0###

PHY#

EP1###

PHY#

Switch!Fabric!(SM15)!

RSP/RP

Line Card

Switch Fabric integrated on RSP

or Separated

•  Полностьюраспределеннаяиотказоустойчиваяархитектура:

§ ОбработкапакетовнаNPUлинейныхкарт

§ ControlplaneраспределёнмеждуRSPиLCCPU

§ L2протоколы,BFD,CFM,ARP,NeNlowит.д.выполняютсянаLCCPU/NPU

•  Мультистадийнаяработафабрики(1,2,3)

•  Масштабируемыйslice-baseddataplane

ASR 9000 – Обзор шасси


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

Fixed 2RU 120 Gbps

2 LC/2RU 2.4 Tbps

8 LC/21RU 6.4 Tbps

10 LC/30RU 30 Tbps

20 LC/44RU 60T Tbps

4 LC/10RU 3.2 Tbps

ASR 9904 ASR 9001 / 9001-S

ASR 9006

ASR 9010

ASR 9912

ASR 9922

MSE E-MSE Peering P/PE Mobility

ASR9000 – Широкая линейка оборудования

CE Единая платформа, общая OS, Одно семейство

8 LC/21RU 24 Tbps

ASR 9910

7

nV Satellites ASR 9000v, 901, 920

Эволюция аппаратной базы линейных карт

Future Tomahawk Class 800G

Tomahawk 28nm

240 Gbps

Tigershark 28nm

200 Gbps

SM15 28nm

1.20 Tbps

X86 6 Core 2 Ghz

Now 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

Past Trident Class 120G

8

Обзор компактной платформы ASR 9001

Фиксированные порты 4x10G SFP+

Блок вентиляторов (Field Replaceable)

Два блока питания (AC или DC)

Слот 0 с модулем MPA

Поставляется начиная с IOS-XR 4.2.1, Май 2012

Поддерживаемые MPAs:

20x1GE 2x10GE 4x10GE 1x40GE

Вентиляция Side-to-Side, Front-to-Back*

2 RU

9 *при использовании air flow baffles, высота 4RU, также требуется V2 fan


ASR-9001 – Архитектура системы

MPAs 2,4x10GE

20xGE 1x40GE

SFP+ 10GE SFP+ 10GE

SFP+ 10GE SFP+ 10GE

Typhoon

FIA

FIA

Typhoon

Switch Fabric

ASIC

RP CPU

MPAs 2,4x10GE

20xGE 1x40GE

Встроенные порты 2x10 SFP+

LC CPU Internal

EOBC

10

Платформа ASR 9001-S


Поставляется начиная с IOS-XR 4.3.1, Май 2013

11


Пропускная способность 60Gbps отключена программно. Для включения необходима лицензия.

Используется концепция «Pay As You Grow» •  Низкие первоначальные затраты •  Возможен апгрейд до полной версии ASR 9001

MPAs 2,4x10GE

20xGE 1x40GE

SFP+ 10GE SFP+ 10GE

SFP+ 10GE SFP+ 10GE

Typhoon

FIA

FIA

Typhoon

Switch Fabric

ASIC

RP CPU

MPAs 2,4x10GE

20xGE 1x40GE

LC CPU Internal

EOBC

Отключено по умолчанию Апгрейд посредством лицензии

12

ASR 9001-S – Архитектура системы

Встроенные порты 2x10 SFP+

Обзор Cisco ASR 9006

Параметр Описание Общая производительность

3.68T

Пропускная способность на слот

920G

Слоты 6 слотов - 4 линейные карты и 2 RSP

Rack size 10RU

Питание 1 полка, 4 блока питания 2.1 KW DC / 3.0 KW AC supplies

Вентиляция Side to Side Airflow Опционально Baffle for Front-to-Back Airflow 2 блока вентиляторов, FRU

RSPs Интегрированная фабрика, Отказоустойчивость 1+1

Line cards Tomahawk Typhoon VSM SIP700 & SPAs

13

Вентиляция Side-to-Side, Front-to-Back*

*при использовании air flow baffles, высота 13RU, вертикальное расположение

10 RU



7.36T


920G

Слоты 10 слотов – 8 линейных карт и 2 RSP

Rack size 21RU

Питание 2 полки для блоков питания 2.1 KW DC / 3.0 KW AC supplies 4.4 KW DC / 6.0 KW AC supplies

Вентиляция Front to Back 2 блока вентиляторов, FRU


Line cards Tomahawk Typhoon VSM SIP700 & SPAs

14



6T


3T

Слоты 4 слота – 2 линейные карты и 2 RSP

Rack size 6RU

Питание 1 трей, 4 блока питания 2.1 KW DC / 3.0 KW AC supplies

Вентиляция Side to Side Airflow Опционально Baffle for Front-to-Back Airflow 1 блок вентиляторов, FRU


Line cards Tomahawk Typhoon SIP700, VSM

ПО XR 5.1.0, Сентябрь 2013

15


Параметр Описание Общая производительность 30T


3T

Слоты 10 слотов

Rack size 30 RU

Питание 4 трея 2.1 KW DC / 3.0 KW AC supplies 4.4 KW DC / 6.0 KW AC supplies

Вентиляция 2 блока вентиляторов Front to back airflow

RP Отказоустойчивость 1+1

Фабрики коммутации Отказоустойчивость 6+1

ПО Поставляется начиная с XR 4.3.2

16



60T


3T

Слоты 20 линейных карт, 2 RP, 7 SFC

Rack size 44 RU (Full Rack)

Питание 4 трея с блоками питания 2.1 KW DC / 3.0 KW AC supplies 4.4 KW DC / 6.0 KW AC supplies

Вентиляция 4 блока вентиляторов Front to back airflow

RP Отказоустойчивость 1+1

Фабрики коммутации (SFC)

Отказоустойчивость 6+1

Линейные карты Tomahawk Typhoon, VSM

17

ASR 9000 – Обзор RP/RSP и фабрик коммутации


ASR 9000 Обзор матриц коммутации

9904

9006 9010 9912 9922

Модули матрицы коммутации встроены на RSP (1+1, Active/Active)

RSP440: 220 + 220 Гбит/с на слот

RSP440: 385 + 385 Гбит/с на слот RSP880: 770G+770 Гбит/с на слот

Интегрированные матрица/RP/LC

Отдельные модули матрицы коммутации

(6+1, All Active)

SFCv1: 660+110 = 770 Гбит/с на слот SFCv2: 1320 +220 = 1.54 Тбит/с на слот

9001 120 Гбит/с

(60 Гбит/с для ASR9001S)

ASR 9000 Route Switch Processor ü  Использование в шасси ASR 9904, ASR 9010 и ASR 9010 ü  Единая аппаратная архитектура ü  Интегрированная Multi-Stage фабрика коммутации ü  Две опции памяти – TR и SE ü  Поддержка тайминга и функций синхронизации

RPS440 RSP880

Availability Q1CY12 Q1CY15

Processor Four Cores - 2.1GHz Eight Cores - 2.2GHz

Fabric Planes 5 7

Fabric Capacity 440G 880G

Memory 6G for TR 12G for SE

16G for TR 32G for SE

SSD 2x 16GB Slim SATA 2x 32GB Slim SATA

LC Support Typhoon/Trident Tomahawk/Typhoon

ASR 9904

ASR 9006

ASR 9010

20

ASR 9900 – Switch Fabric Cards

In-Service Upgrade

ü  Единый форм-фактор для использования в ASR 9912 и ASR 9922 ü  7 слотов для Fabric Cards ü  Decoupled, multi-stage switch fabric hardware ü  Честное разделение control и data plane на аппаратном уровне

ü  Оперативное добавление пропускной способности на слот ü  Архитектура фабрик схожа с CRS

SFC110 SFC2


Fabric Capacity per SFC

110G 230G

Fabric Capacity Per Line Card Slot

660G N+1 770G N+0

1.38T N+1 1.61T N+0

Fabric Redundancy

N+1 N+1

LC Support Typhoon Tomahawk/Typhoon

ASR 9912

ASR 9922

21

ASR 9900 Route Processor ü  Использование в шасси ASR 9912 и ASR 9922 ü  Разработана для Control Plane с высокой степенью

масштабирования (на базе Multi-Core Intel CPU) ü  Гибкий скейлинг за счет различных опций памяти ü  Поддержка тайминга и функций синхронизации

RP1 RP2


Processor Four Cores 2.1GHz

Eight Cores 2.2GHz

Memory 6G for TR 12G for SE

16G for TR 32G for SE

SSD 2x 16GB Slim SATA 2x 32GB Slim SATA

LC Support Typhoon Tomahawk/Typhoon

ASR 9912

ASR 9922

22

9904/9006/9010 RSP440

9922/9912 RP1 RSP880 9922/9912

RP2 2nd Gen RP and Fabric ASIC 3rd Gen RP and Fabric ASIC

Processors Intel x86

4 Core 2.27 GHz

Intel x86

4 Core 2.27 GHz

Intel x86 (Ivy Bridge EP)

8 Core 2GHz

Intel x86 (Ivy Bridge EP)

8 Core 2GHz

RAM RSP440-TR: 6GB

RSP440-SE: 12GB -TR: 6GB

-SE: 12GB -TR: 16GB

-SE: 32GB

-TR: 16GB

-SE: 32GB

SSD 2x 16GB Slim SATA 2x 16GB Slim SATA 2x 32GB Slim SATA 2x 32GB Slim SATA

nV EOBC ports 2 x 1G/10G SFP+ 2 x 1G/10G SFP+ 4 x 1/10G SFP+ 4 x 1/10G SFP+

Punt BW 10GE 10GE 40GE 40GE

Switch fabric bandwidth

220G + 220G (9006/9010)

385G + 385G (9904)

(fabric integrated on RSP)

660G+110G

(separated fabric card)

450G + 450G (9006/9010)

800G + 800G (9904) 1.61Tb + 230G

(separated fabric card)

ASR 9000 – RSP и RP RSP применяются в ASR9904/9006/9010, RP - в ASR9922/9912

23

ASR 9000 – Подсистемы вентиляции и электропитания


Новые блоки вентиляторов

ASR 9922-FAN-V2

IOS XR 5.2.2

ASR 9006-FAN-V2

ASR 9010-FAN-V2

ü  Новые вентиляторы обеспечивают более эффективный обдув с учетом использования карт высокой плотности

ü  Характеристики ходовой части и формы модулей оптимизированы для обеспечения более высокого показателя CFM

ü  Для лучшего отвода тепла используются новые материалы ü  In service upgrade

25 CFM=Cubic Feet per Minute

Система электропитания V2 & V3

26

ü  Отказоустойчивость N+1 для DC ü  Отказоустойчивость N+N для AC/DC ü  Для работы Typhoon и Tomahawk LCs в большинстве случаев достаточно V2

блоков питания ü  Система V3 планируется для будущего использования при 1T на слот

Version AC DC Chassis

V2 3.0KW 2.1KW ASR9006, ASR9010, ASR9904, ASR9912, ASR9922

V3 6.0KW 4.4KW ASR9010, ASR9912, ASR9922

Line Card Used BW Consumption at 27C Consumption at 40C

Typhoon 360G / Slot 2.8 Watts/G 3.5 Watts/G

Tomahawk 1T / Slot 1.6 Watts/G 1.9 Watts/G

Обзор архитектуры линейных карт


Модульная линейная карта SIP-700

28

SIP-700

•  Распределенный Control и Data Plane

•  20Gbits, 4 SPA слота

•  L3 i/f, route, session protocol – scaled for MSE needs

Масштабирование

•  Flexible uCode Architectue for Feature Richness

•  L2 + L3 Services FR, PPP, HDLC, MLPPP, LFI

•  L3VPN, MPLS, Netflow, 6PE/6VPE

Мощный и Гибкий QFP процессор

•  IC-Stateful Switch Over Capability

•  MR-APS

•  IOS-XR base for high scale and Reliability

Отказоустойчивость

•  ChOC-3/12/48 (STM1/4/16)

•  POS: OC3/STM1, OC12/STM4, OC-48/STM16, OC192/STM64

•  ChT1/E1, ChT3/E3, CEoPs, ATM

Поддерживаемые SPA

SPAs

•  128k очередей

•  128k полисеров

•  H-QoS

•  Color Policing

QoS

ASR 9000 Обзор линейных карт Ethernet

A9K-40G A9K-4T A9K-8T/4 A9K-2T20G A9K-8T A9K-16T/8

A9K-36x10GE

A9K-2x100GE (A9K-1x100G)

A9K-24x10GE

A9K-MOD80

A9K-MOD160

MPAs 20x1GE 2x10GE 4x10GE 8x10GE 1x40GE 2x40GE

-L, -B, -E

-TR, -SE

LC первого поколения на базе

Trident NPU: 15Gbps, ~15Mpps,

bi-directional

LC второго поколения на базе

Typhoon NPU: 60Gbps, ~45Mpps,

bi-directional

-L: low queue, -B: Medium queue, -E: Large queue, -TR: transport optimized, -SE: Service edge optimized 29

•  Форвардинговый чип на базе Micro-CPU •  Функциональность и гибкость

•  Программируемые таблицы форвардинга

•  Высокая производительность •  Line rate производительность на всех LC

•  End-to-End Internal System QoS

•  Эффективная репликация мультикаст

•  Масштабируемый Control Plane •  4M IPv4 или 2M IPv6 FIB per line card

•  2M MACs learned in hardware

24x10GE

2x100GE

ASR 9000 – линейные карты 80-360G “Typhoon Class”

36x10GE

Modular 80G & 160G

30

Архитектура линейных карт Typhoon

31

36x10G Port LC 2x100G Port LC

MOD80 LC MOD160 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 (-B) 32K (-E)

16K (TR) 64K (SE)

MPLS labels 256K 1M

Queue Scale (per NP) 64K egress + 32K ingress 192K egress + 64K ingress

Policer scale (per NP) 32K/64K (-L,-B/-E) 32K/256K (-TR/-SE)

Сравнение ключевых характеристик линейных карт первого и второго поколения

* Требуется конфигурация scale-профиля для достижения максимальных характеристик FIB или MAC на карте Trident. На Typhoon LC FIB и MAC имеют выделенную память

32

ASR9000VSM•  Высокаявычислительнаямощность:

•  4xIntel10-corex86CPU•  ДваNPU(Typhoon)дляаппаратнойобработкипакетов

•  120Gbps•  HWAcceleramon

•  40Gbps(hardwareassistedcrypto)•  ПоддержкаRegExматчинга(Hardwareassist)

•  Виртуализация(KVM)•  ИнтегрированноевIOS-XRуправлениежизненным

цикломServiceVMs

OS/HypervisorVMM

VM-4

Service-3

VM-1

Service-1

VM-3

Service-4

VM-2

Service-2

CGNShipping

IPSecShipping

SecGWShipping

FirewallOnRadar

Anm-DDOSShipping

3rdPartyApps*

Сервисный модуль VSM (Virtualized Services Module)

33

Сервисный модуль VSM

OS / Hypervisor VMM

VM-4

Service-3

VM-1

Service-1

VM-3

Service-4

VM-2

Service-2

Планируемыеприложения:•  CGN(XR5.1.1)

•  40Гбит/с(In+Out)•  80MтрансляцийNAT44•  1Mновыхтрансляцийв

секунду

•  SecGW(XR5.1.1)•  40Гбит/с(In+Out)•  300000туннелей

•  IPSecGW(XR5.2.0)•  40Гбит/с(In+Out)•  4000туннелей

ASR 9000 VSM

DDR3DIMM

DataPathSwitch

VirtualizedServicesSub-Module RouterInfrastructureSub-Module

10GE

/FCo

ESFP+

Дляпод

ключени

яSA

N/N

AS

LinecardlocalFabricComplex

RSP/RPSwitchFabric

RSP/RP0

RSP/RP1

Crypto

DDR3DIMM

Crypto

DDR3DIMM Crypto

DDR3DIMM

Crypto

TyphoonNPU

TyphoonNPU

35

Сервисный модуль VSM

ASR 9000 – Развитие платформы в 2015-2016


LC Tomahawk – линейные карты Ethernet третьего поколения


Развитие линейных карт & Эволюция микропроцессоров

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

• 240Gbps & 150Mpps • Ultra-fast 4Tbps on-chip mem.

• Internal TCAM for ACL/QoS

Высокая производитель-

ность

• 1M policers & 1M queues • 64k subscribers/NPU

Функциональный QoS

• Integrated 10/40/100GE MAC

• Variable port loading for density/performance flexibility

Универсальный интерфейс

• Pioneer 28nm device • Massive Power Efficiency

Инновации в микропроцессор-ных разработках

• Coupled with Silicon photonics technology for size, cost, and power optimization

• Flexible 10GE, 40GE, & 100GE

Инновации в оптике

38

Tomahawk8x100GECPAKLineCard

Tomahawk4x100GECPAKLineCard

LANOnlyShipping5.3.0

LAN/WAN/OTNShipping5.3.1

LAN/WAN/OTNShipping5.3.1

Tomahawk–линейныекарты3-гопоколения

39

CPAK100GELR4CPAK100GEER4 CPAK10x10-LR

CPAK100GESR10ВариантыCPAK-трансиверов

100GELR4 10x10GE 2x40GE 100GESR10

Защитаинвестиций:

•  Стартсинтерфейсами10GEипоследующийапгрейддо100GE

Универсальный100GпортподCPAK-трансивер

40

Архитектура Tomahawk LC: 8x100GE

XBA

R

(SM15)

Central X

BA

R

IvyBridgeCPUComplex

TomahawkNP

TigersharkFIA

PHY

TomahawkNP

TigersharkFIA

PHY

TomahawkNP

TigersharkFIA

PHY

TomahawkNP

TigersharkFIA

PHY

CPAK: 100G, 40G, 10G

L2/L3/L4 lookups, all VPN types, all feature

processing, mcast replication, QoS, ACL,

etc …

Slice-based архитектура Macsec Suite B+,

G.709, OTN, Clocking

VoQ buffering, Fabric credits, mcast hashing, scheduler for fabric and

egress port

240G

240G

240G

240G

240G

240G

240G

240G

FPOE, Auto-Spread, DWRR, RBH, replication

41

Параметр Tomahawk-SE Scale Typhoon –SE Scale MPLS Labels 1M 1M

MAC Addresses 2M @ FCS 6M - future

2M

FIB Routes (v4/v6) – Search Memory

4M(v4) / 2M(v6) - XR 10M(v4) / 5M(v6) possible in

future release 4M(v4+v6)

VRF 16K 8K/LC Bridge Domains 256K/LC 64K/LC

TCAM TCAM (80Mb) TCAM (40Mb)

Packet Buffer 12GB/NPU

200ms 2GB/NPU

100ms EFPs 256K/LC (64K/NP) 64K/LC L3 Subif (incl. BNG) 128K (64K/NP) 20k/LC (sys)

Egress Queues 1M/NPU (4M for 8x100GE) 256k/NPU

Policers 512k/NPU 256k

Примечание: Фактические возможности LC/NPU зависят от релиза ПО и могут отличаться от заявленных

Сравнение аппаратных характеристик карт 2-го и 3-го поколения

42

CPU линейной карты Tomahawk §  Подсистема CPU:

§  Процессор Intel IVY Bridge EN 6 cores @ ~2GHz

§  Интегрированный акселератор для функций шифрования, Pattern Matching и компрессии

§ 1x32GB SSD

Параметр Typhoon LC CPU Tomahawk-SE Linecard

Процессор P4040 4 Core 1.5GHz

Ivy Bridge EN 6 Core 2GHz

LC CPU Memory 8GB 24 GB

Cache L1, L2, L3 L1: 32KB Instructions,

L2: 256KB L3: 2.5MB per core

43

•  ПоддерживаемыетипыMPA:2x100GECPAK.1x100GECPAK.20x10GESFP+ВсетипыTyphoonMPA

•  Гибкостьприиспользованииоптики10G/40G/100Gна100GMPA•  2типакарт:

MOD400построенанабазе2Tomahawk(ужепоставляется)MOD200построенанабазе1Tomahawk(FCS–март2016)

MPA#1(2x100G)

MPA#2(20x10G)

Mod

400LC 2x100G

CPAKs

20x10GSFP+

MOD200SupportMatrix

Comb1 Comb2 Comb3

EP0 2x100G-MPA 20x10G-MPA

1x100GoranyTyphoonMPAs

EP1 None None 1x100GoranyTyphoonMPAs

MOD400SupportMatrix

Comb1 Comb2 Combo3 Comb4

EP0 2x100G-MPA 20x10G-MPA 2x100G-MPA 1x100GoranyTyphoonMPAs

EP1 2x100G-MPA 20x10G-MPA 20x10G-MPA

2x100G-MPAOR20x10G-MPA

ЛинейныекартыTomahawkмодульноготипа–Mod400&Mod200

44

Архитектура линейных карт Tomahawk 8x100G/80x10G Port LC 4x100G/40x10G Port LC

MOD400 LC MOD200 LC

45

Оптическое решение на базе ASR9k ASR9k + NCS2k Optical Shelf

Low Cost Interconnect

ASR9000 NCS2k

LC 100GE Coherent Transponder

SR10 CFP/CPAK

transceiver SR10 CXP/

CPAK

Integrated nV Optical System

46

• ЛинейнаякартапостроеннаянабазеTomahawkNPU

• Полныйфункциональныйпаритетсдругими–TRи–SETomahawkLC

• 2DWDMпортанабазеCFP2(100G,200G)

• BPSK,QPSK,16QAM

• 96каналов,ITU-T50GHzspacing

• ПоддержкаFlexSpectrum

• HDFEC,SDFEC(3000+кмбезрегенерации)• 20портов10GESFP+(SR,LR,ZR,CWDM,DWDM)

• Гибкоекомбинированиепортовдлядостиженияемкостив400Gbps:• 2x200GDWDM(CFP2)или

• 2x100GDWDM(CFP2)+20x10G(SFP+)или

• 1x100G+1x200GDWDM(CFP2)+10x10G(SFP+)

• OTNиpre-FECFRR• Версияс100GDWDMужевпродаже

• Поддержкапортов10Gи200GDWDMвбудущихрелизах

Ужевпродаже!Обзор400GIPoDWDMLCнабазеTomahawk

47

Архитектура карты 400G IPoDWDM

SM15

FIA

VOQ

Tomahawk

NPMEM

X240 Etna Coherent CFP2

200G capable

10GE SFP+

10GE SFP+

#1

#20

FEC FPGA

TCAM

SerDes Mux

FIA

VOQ

Tomahawk

NPMEM

X240 Etna Coherent CFP2

200G capable

FEC FPGA

TCAM

X240

Ivy Bridge CPU Complex

#0

#1

48

10 Gb 100 Gb PHY Mod/DeMod

Функционал MACSEC на картах Tomahawk

Стандарты MACSEC Security соответствуют: §  IEEE 802.1EA-2006 §  IEEE 802.1AEbn- 2011 (256-bit key) §  IEEE 802.1AEbw-2013 (extended packet numbering)

Поддерживаемые Security Suites: §  AES-GCM-128, 128-bit key (32 bits) §  AES-GCM-256, 256-bit key (32 bits) §  AES-GCM-XPN-128, provides extended packet number counter (64 bits) §  AES-GCM-XPN-256, provides extended packet number counter (64 bits)

Уникальные security-атрибуты per Security Association (SA): §  10G port = 32 SA §  40G port = 128 SA §  100G port = 256 SA

Поддерживаемые комбинации per Slice (CPAK) §  2x100G, 20x10G, 4x40G, 1x100G + 10x10G, 2x40G + 10x10G, 2x40G + 1x100G

Поддержка MACSEC реализована на всех типах карт Tomahawk: §  8x100G, 4x100G, MOD-400, MOD-200

49

Примеры использования MACSEC на ASR 9000 Пример #2: Защита линков входящих в LAG

MACSEC Links

MACSEC on LAG

Member link Inheritance CE CE PE PE P

Пример #1: Защита линков в MPLS/IP-магистрали

MACSEC Links

ASR9k

DCI/CE DCI/CE

Пример #3 CE Port Mode MACSEC over L2VPN

MKA

L2VPN CE/WAN

MACSEC Links

port mode

port mode

ASR9k ASR9k

DCI/CE DCI/CE

Пример #4 VLAN Clear Tags MACSEC over L2VPN

MKA

L2VPN CE/WAN

MACSEC Links

vlan clear-tags

vlan clear-tags

ASR9k ASR9k

Шифрование L2VPN как сервис PW/EVPN/PBB (any L2) Circuit Шифрование using MACSEC

PHY NPU Fabric

10G

10G

10G

Port 1

Port 2

Port 3

Clear Frame

EFP1

EFP2

EFP3

Phy Secure Channel Loopback + Clear Tags

DA SA VLAN PAYLOAD FCS

Frame Encryption on Port 2 inside PHY

DA SA VLAN SEGTAG

PAYLOAD ICV FCS

Clear Frame DA SA VLAN PAYLOAD FCS

Frame bypass Port 3 MACSEC inside PHY Encrypted EoMPLS PW

VC Label

DA SA VLAN SEGTAG

PAYLOAD ICV FCS DA SA VLAN SEGTA

G PAYLOAD ICV FCS

51

Использование PHY в качестве сопроцессора

Jan 2015 XR 5.3.0

8x100GE LAN PHY*

8x100GE OTN*

4x100GE OTN

MOD400

400G IPoDWDM

12x100GE

April 2015 XR 5.3.1

August 2015 XR 5.3.2

Line Cards &

MPAs

All Platforms

9910, 9912, 9922

Mar 2016 XR 6.0.1

* Oversubscribed on 9010, 9006 with Single RSP

MOD200

20X10GE MPA

Dec 2015 XR 6.0.0

2X100GE MPA

1X100GE MPA

MPA to be used with MOD400/MOD200

Планы по развитию карт Tomahawk

Tomahawk TCAM Optimized Scale Metric Tomahawk

-TR Scale

Tomahawk

-SE Scale

Skyhammer

Scale

MPLS Labels 1M

Addresses 2M (6m Future)

FIB Routes (v4/v6) – Search Memory

4M(v4) / 2M(v6) – XR (10m/5m Future)

Mroute/MFIB (v4/v6) 128k/32k (256k/64k Future)

VRF 8K (16k Future)

Bridge Domains 64K

TCAM (acl space v4/v6) TCAM – 1/4 SE TCAM (80Mbit) Internal TCAM (5Mbit)

Packet Buffer Packet Buffer – 100ms (6G/NPU)

Packet Buffer – 200ms (12G/NPU)

Packet Buffer – 100ms

EFPs 16K/LC 128K/LC (64K/NP) N/A

L3 Subif (incl. BNG) 8K 128K (64K/NP) 1K

IP/PPP/LAC subscriber sessions per LC

16K 256K (64K/NP) N/A

Egress Queues 8 Queues / port + nV Sat Q’s 1M/NPU (4M for 8x100GE!) 8 Queues / port

Policers 32K/NPU 512K/NPU

QOS/ACL (v4/v6) 16k v4 or 4k v6 ACEs/LC 98k v4 / 16k v6 ACEs 24K v4/1.5K v6 53

Архитектура фабрик коммутации – варианты использования


ASR 9006/9010 – RSP440 и 2-ое поколение карт 3-Stage неблокируемая фабрика (Раздельные Unicast и Multicast кроссбары)

FIA FIA FIA RSP0

Arbiter

fabric

RSP1

Arbiter

fabric

Пропускная способность фабрики:

8x55Gbps =440Gbps/slot с двумя RSP 4x55Gbps =220Gbps/slot с одним RSP

fabric FIA FIA FIA

fabric

Фабрик-фрейм формат: Super-frame Балансировка внутри фабрики: Unicast - per-packet Multicast - per-flow

8x55Gbps

Stage 1 Stage 2 Stage 3

Typhoon LC

Typhoon LC

Ingress Linecard

Egress Linecard

RSP440

8x55Gbps

Active-Active Fabric

Unicast Crossbar

Multicast Crossbar

55

ASR9904 - RSP880 и 3-е поколение карт

FIA FIA FIA RSP880

Arbiter

RSP880

FIA FIA FIA


TomahawkLineCardTomahawkLinecard

Ingress Linecard Egress Linecard FabricSM15

FabricSM15

FabricSM15

2x5x115Gbps~1.15Tbps

2x5x115Gbps~1.15Tbps

Arbiter

FabricSM15

56


10x115Gbps = 1,15 Tbps/slot с двумя RSP 5x115Gbps = 575 Gbps/slot с одним RSP

ASR90xx – RSP880 и смешанное использование карт 2-го и 3-го поколения

FIA FIA FIA RSP880

Arbiter

RSP880

FIA FIA FIA


Tomahawk Line Card Typhoon Linecard

Ingress Linecard Egress Linecard


8x115Gbps =920 Gbps/slot с двумя RSP 4x115Gbps =460Gbps/slot с одним RSP

8x115Gbps

8x55Gbps



Fabric

Fabric SM15

Fabric SM15

Arbiter

FabricSM15

57

FIA FIA FIA RSP0

RSP1

fabric FIA FIA FIA

Arbiter

fabric


Tomahawk Line Card Typhoon Linecard

Ingress Linecard Egress Linecard

RSP440

8x55Gbps

8x55Gbps

Fabric SM15

Arbiter

fabric

58





ASR90xx – RSP440 и смешанное использование карт 2-го и 3-го поколения

SFC v2

Tomahawk Line Card

FIA FIA FIA

ASR99xx – обзор Switch Fabric Card (FC2) 6+1 All Active 3-Stage Fabric Planes, масштабирование до 1.6Tbps LCs

Tomahawk Line Card

FIA FIA FIA

5x 2x115G (120G raw) bi-directional = 1.15Tbps

5x2x115G bi-directional = 1.15Tbps

Fabric SM15

Fabric SM15

59


10x115Gbps = 1,15 Tbps/slot с 5-ю FC 8x115Gbps = 920 Gbps/slot с 4-мя FC

SFC v2

Tomahawk Line Card

FIA FIA FIA

ASR99xx – SFCv2 и смешанное использование карт 2-го и 3-го поколения

Typhoon Linecard

FIA FIA FIA

fabric

(5-1)x2x55G bi-directional = 440Gbps (protected)

(5-1)x2x115G bi-directional = 920Gbps (protected)

6 и 7 фабрик-каналы используются только с картами 3-го поколения с поддержкой 7-fabric plane (Q1CY2016)

Fabric SM15

60

Варианты работы карты 3-го поколения Tomahawk Отказоустойчивость и полоса пропускания для 8x100G LC и RSP880s/SFCv2

Fabric Redundancy Per Slot Fabric BW

Per 8x100G LC Data BW

System QoS/Priority Protection System

Dual RSP880s 920G 800G Y ASR9010 ASR9006 Single RSP880 460G 400G Y

Dual RSP880s 1.15T 800G Y ASR9904

Single RSP880 575G 500G Y

5x SFCv2 1.15T 800G Y

ASR9922 ASR9912

4x SFCv2 920G 800G Y



61

ASR 9000 – поддержка оптических трансиверов CPAK

Соответствует стандартам §  IEEE 802.3ba 100GBASE-SR10 / LR4 / ER4 §  OTN OTU4, OIF

Высокая плотность §  1/3 от размера CFP §  На 20% меньше CFP2 §  Возможность разместить 10+ портов 100G (1Tb/s) на карту

Низкое энергопотребление §  Максимальное потребление <7.5W для любых вариантов §  Номинальное потребление CPAK 100G-LR4 < 5.5W (<1/3 of CFP) §  Используется технология Cisco’s CMOS Photonics

В продаже с 2013 года

63

CPAK - Гибкость использования Один CPAK Product ID à Три SW-based опции

•  100G интерфейс:

•  10GE интерфейсы:

•  40GE интерфейсы

hw-module 0/x/cpu0 port z breakout 10xTenGigE !

hw-module 0/x/cpu0 port z breakout 2xFortyGigE !

DUPLEX SC TO LC /SC/ST SM

CPAK-100G-LR4

LGX Panel

MPO24 TO 10X DUPLEX LC/SC/

ST MM

CPAK-100G-SR10

CPAK-10X10G-LR MPO24 TO 10X

DUPLEX LC /SC/ST SM

LGX Panel

LGX Panel

CPAK-2X40G-LR4 LC TO DUPLEX LC/SC/ST SM

LGX Panel

Interface HunGigE 0/x/y/z!

Условное обозначение для Breakout интерфейса: Rack/Slot/Bay/Port (phy)/Breakout#

Interface TenGigE 0/x/y/z/0 !Interface TenGigE 0/x/y/z/1 !… !Interface TenGigE 0/x/y/z/9 !

Interface FortyGigE 0/x/y/z/0 !Interface FortyGigE 0/x/y/z/1 !

64

ASR 9000 - Новинки 2016



Параметр Описание Общая производительность 24T

Пропускная способность на слот 3T

Слоты 10 слотов – 8 линейных карт и 2 RSP

Rack size 21RU

Питание 2 трея с блоками питания 4.4 KW DC supplies 6.0 KW AC supplies

Вентиляция Front to Back Airflow 2 блока вентиляторов, FRU

RSP Интегрированная фабрика, Отказоустойчивость 1+1

Фабрики коммутации (SFC) 5 фабрик-карт с обратной стороны шасси для дополнительной пропускной способности, 230G per FC на старте продаж, Отказоустойчивость 6+1 при исп. интегрированных в RSP фабрик

Линейные карты Tomahawk Typhoon VSM SIP700

Выход запланирован на Q1CY16 IOS XR 6.1

Примечание: Данная информация может измениться к выходу продукта 66

Cisco ASR 9910 – Детали

Выход запланирован на Q1CY16 IOS XR 6.1

ü  Больше емкости, Больше гибкости: Старт продаж с 2xRSP, позже появится возможность добавлять фабрики для лучшего скейлинга (>460G/слот)

ü  ASR 9910 оптимизирован по энергопотреблению и охлаждению для поддержки карт 100G высокой плотности

ü  Выходит в продажу с IOS XR 6.1: единый функционал со всей линейкой ASR 9000

5 Карт фабрик коммутации

2 Блока вентиляторов

2 RSPs

8 Слотов для LC

2 Корзины блоков питания

67 Примечание: Данная информация может измениться к выходу продукта

ASR-9910 Mid-plane Архитектура Новая архитектура Mid-plane для большей гибкости

M I D P L A N E

Fabric card 0 – 230G

RSP0 – 230G

RSP1 – 230G

FT0 FT1

Power Tray 0

LC0

Fabric

1G/10G/40G/100G

Power Tray 1

LC71G/10G/40G/100G

Fabric card 4 – 230G

Control Line Side

68

12x100G Tomahawk LC

69

Ключевые отличия карт 8x100G и 12x100G 8x100GE 12x100GE

8-port 100GE with 4 NPU slices 12-port 100GE with 6 NPU slices

CPAK Optics QSFP28 Optics

5-Fabrics (7-Fabric in roadmap for Nov/Dec 2015 FCS) 7-Fabric card

Compatible with all 99xx-series and 90xx-series chassis Support only for 99xx-series chassis

Full L3VPN/L2VPN feature support Only L3 features in Ph-1, L2 support in Ph-2

Has external TCAM for High Qos/ACL scale Has no external TCAM . Will use only 5Mb internal TCAM

Total TCAM entries: 192K Total TCAM entries: 32K

32K sub-interfaces 1K sub-interfaces

4M V4 Route, 2M V6 routes Under discussion

70

Заключение


ASR 9000 – Инновации последнего времени

•  100G/200G IP over DWDM •  Решение по защите от DDoD •  BGP FlowSpec •  BNG •  Функциональность L2/L3 шлюза VxLAN •  Интеграция EVPN с VXLAN для DCI •  Segment Routing •  Реализация WAN SDN посредством использования WAN Automation

Engine (WAE) •  Netconf/Yang programmability •  И многое другое…


Развитие платформы asr 9000

Technology