38
Cisco Expo 2010 Архитектура маршрутизаторов Cisco ASR 1000 Артур Якупов Системный инженер [email protected]

Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

  • Upload
    others

  • View
    7

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

Cisco Expo 2010

Архитектура маршрутизаторов Cisco ASR 1000

Артур Якупов

Системный инженер

[email protected]

Page 2: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 2

СодержаниеКраткий обзор презентации

Семейство маршрутизаторов Cisco ASR 1000

- Модельный ряд и сравнительные характеристики

- Новые модели и шасси ASR 1013

- Внешний вид маршрутизаторов и конструктив шасси

Архитектура маршрутизаторов Cisco ASR 1000

- Процессорные карты RP и ESP

- Cisco Quantum Flow Processor

- Линейные и интерфейсные карты

- Аппаратная архитектура

- Маршрутизация и коммутация пакетов

- Реализация QoS

Программное обеспечение Cisco IOS XE

- Архитектура ПО

- Режимы работы

- ISSU

Заключение

- Вопросы и ответы

Page 3: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 3

Краткий обзор - Cisco ASR 1000Модельный ряд

Конструктив шасси – 2RU/4RU/6RU

Производительность – 5/10/20 Gbps

AC/DC блоки электропитания с возможностью резервирования

Оптимальное соотношение цена/производительность/функциональность

Cisco ASR 1000 - Следующее поколение маршрутизаторов среднего класса

Cisco ASR 1000 - Дифференциатор

Высокая доступность

Архитектура операторского уровня

Богатый функционал QoS

Высочайшая производительность и масштабируемость в своем классе

Высокоскоростные сервисы и службы

Cisco ASR 1000 – Богатый функционал, облегчает процесс внедрения и развертывания в существующих сетях

Поддерживается весь необходимый функционал уровня SP/Enterprise

BNG (BRAS, LAC, LNS)

Терминация IPSec туннелей

Распределенный PE/MSE

Многофункциональное и производительное CPE устройство

Page 4: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 4

Сравнение Cisco ASR 1000Модельный ряд

SPA Slots

# количество ESP

# количество RP

# количество SIP

IOS резервирование

Встроенные 1G интерфейсы

Размеры

Пропускная способность

Производительность

Охлаждение

Электропитание (Ватт)

3-slot

1

Встроенный RP1

Встроенный SIP10G

Программное

4

3.5” (2RU)

5-10 Gbps

4-8 Mpps

Front to Back

470

8-slot

1

1

2

Программное

нет

7” (4RU)

10-20+ Gbps

8-16+ Mpps

Front to Back

765

12-slot

2

2

3

Аппаратное

нет

10.5” (6RU)

10-20+ Gbps

8-16+ Mpps

Front to Back

1275

2 RU

4 RU

Агрегация сервисов и масштабируемость

6 RU

Page 5: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 5

Cisco ASR 1013Высочайшая масштабируемость

Шасси 13RU

Централизованная и полностью резервированная архитектура

Наличие «супер слотов»

Высокая плотность портов

Электропитание

Cisco ASR 1013 – Конструктив

ASR 1013

- для RP2/RP3 и ESP40G/ESP80G, позволяет обеспечить

высочайшую производительность и масштабируемость в будущем

- резервированные процессорные карты RP

- резервированные процессорные карты ESP

- резервированные блоки электропитания

- до 6 I/O слота, 24 HH SPA, суммарная производительность

решения до 360 Гбит!

- Аналогичная с Cisco ASR 1006 конструкция PEM модулей

(четыре ввода)

Page 6: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 6

Новые модули для Cisco ASR 1000Высочайшая производительность

Централизованная архитектура

Высочайшая масштабируемость

Высокая плотность портов

Резервированное электропитание

Охлаждение Front-to-Back

Cisco ASR 1013 ESP-40G SIP-40G

Полоса пропускания – 40G

Шифрование

QFP память – 1 Гб

TCAM – 40 Мб

Пакетный буфер – 256 Мб

ЦПУ Intel Wolfdale Dual Core 1.86 GHz

Оперативная память – 8 Гб

Поддержка – ASR 1006, ASR 1013

Полоса пропускания – 40G

Количество SPA слотов – 4

Входящие буферы – 128 Мб

Исходящие буферы – 6 Мб

ЦПУ Freescale MPC8548E

Поддержка – ASR 1006, ASR 1013

- 1400 байта – более 10 Гбит

- IMX трафик – 7 Гбит

Page 7: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 7

ESP

SPA

Внешний вид маршрутизаторовВнешний вид и разъемы маршрутизаторов Cisco ASR 1000

SPA

SIP

ESP

RP

2

1

0

1

0

1

0

Cisco ASR1006

SPA

SIP

ESP

RP

1

0

0

0

0/0

0/2 0/3

0/1

Cisco ASR1004

Cisco ASR1002

Page 8: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 8

Процессорные карты RPRoute Processor – RP1 и RP2

RP1 RP2

ЦПУ 1.5 GHz Freescale 8548 Dual-Core Intel Xeon 2.66 GHz

Память 2GB до 4GB 8GB до 16GB

Встроенная bootflash1GB

(8GB on ASR-1002 and ASR1002-F)

2GB

Порты управления CON/AUX/ETH CON/AUX/ETH

HDD 40HDD 80HDD

Поддержка внеш. USB Да Да

Обеспечивают связь между системными компонентами

Обмен управляющей информацией

Обеспечение синхронизации STRATUM-3

Управление электропитанием

Обнаружение установленных компонентов (модули и карты)

Page 9: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 9

Процессорные карты ESPEmbedded Service Processor – ESP5G, ESP10G, ESP20G, ESP40G

Централизованный механизм маршрутизации трафика с возможностью программирования сетевого процессора (подсистемы QFP и криптографические механизмы) и обеспечивающий полную обработку сетевых пакетов на всех уровнях

Механизмы управления заторами – буферизация, очереди и планировщики (BQS), QoS механизмы

- Исходящий поток трафика в сторону SPA

- Специальные функции: input shaping, reassembly (сборка фрагментированных пакетов),

replication пакетов в сторону RP

Обеспечивает межузловые связи для потоков данных (ESI) между другими компонентами поверх существующего midplane

- Передача данных к QFP процессору

- Планирование для входящих потоков данных, а так же распределение полосы пропускания

на уровне QFP процессора между всеми ESI

FECP ЦПУ управление процессором QFP, криптографические механизмы, подключение к midplane и т.д. и т.п.

Page 10: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 10

Процессорные карты ESPСравнительные характеристики

ESP-5G ESP-10G ESP-20G ESP-40G

Пропускная способность

5Gbps 10Gbps 20Gbps 40Gbps

Базовый ЦПУ QFP 20 QFP 40 QFP 40 QFP 40

Частотасинхронизации

900 MHz 900 MHz 1.2 GHz 1.2 GHz

Шифрование ~ 1Gbps 3 Gbps 8 Gbps 10 Gbps

Объем памяти QFP

256 MB 512 MB 1GB 1GB

Объем буфера 64 MB 128 MB 256 MB 256 MB

Объем TCAM 10 MB 10 MB 40 MB 40MB

Page 11: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 11

Cisco Quantum Flow ProcessorВысокопроизводительный сетевой процессор

40 процессорных ядер на одном кристалле с возможностью запуска до 4 выделенных контекстов (отдельных процессов) на уровне отдельно взятого ядра; до 160 одновременно выполняемых процессов

Единая TCAM4 I/F; каскадная схема из 1-4 устройств

Поддержка языка программирования C для будущих разработок: экстенсивное развитие инструментов поддержки

Процессор 1.2 GHz Tensilica ISA и DRAM память для дальнейшего хранения и обработки пакетной информации

Аппаратная поддержка – flow-locks, lookup, stats, police, range lookup, crypto и других операций

Packet Processing Engine

Многоядерная архитектура – Packet Processor

BQS – Traffic Manager

QFP/BQS – Buffer/Queue Subsystem

Аппаратный иерархический планировщик – 3 параметра (min, max и excess)

Полностью настраиваемые уровни на базе HQF

Приоритезация пакетов на нескольких уровнях

Page 12: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 12

Линейные карты SIPSPA Interface Processor – SIP10G, SIP40G

Контейнер для установки SPA карт

- До 4 SPA карт

- 4 HH SPA, 2 FH SPA и 2 HH SPA + 1 FH SPA

- Возможность горячей замены (OIR)

Ограниченный набор QoS команд

- Базовая классификация пакетов на входящем интерфейсе (высокий или низкий приоритет)

- Управление переподпиской: буферизация входящих пакетов (с низким приоритетом) до того,

как ESP сможет их обработать. Размер буфера для SIP10G составляет 128 Мбайт, для SIP40G

размер буфера составляет 256 Мбайт

Сбор статистики

Управление синхронизацией между интерфейсами – clock distribution

Управление подключением к midplane, OIR (горячая замена), драйверами SPA

Не участвует в обработке пакетов

- Обработка, коммутация и маршрутизация пакетов осуществляется внутри ESP

Page 13: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 13

ИнтерфейсыEthernet SPA

Среда передачи данных

Количество портов

Тип интерфейса Конструктив

FE 4 и 8 TX HH

GE 2, 5, 8 SFP HH

GE 10 SFP FH

10GE 1 XFP HH

Page 14: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 14

ИнтерфейсыATM и POS SPA

Среда передачи данных

Количество портов Тип интерфейса Конструктив

OC-3/STM-1 POS 2, 4, 8 SFP HH

OC-12/STM-4 POS 1, 2, 4, 8 SFP HH

OC-48/STM-4 POS2,4 SFP HH

OC3/STM1 ATM 1,3,8 SFP HH

OC12/STM4 ATM 1 SFP FH

CHOC12/DS0 1 SFP FH

OC192-POS 1 XFP FH

Page 15: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 15

ИнтерфейсыSerial и Channelized SPA

Среда передачи данныхКоличество

портовТип интерфейса Конструктив

Низкоскоростной серийный интерфейс (4XT)

4 Медь HH

Канализированный T1/E1 8 Медь HH

T3/E3 2 и 4 Медь HH

Канализированный T3 2 и 4 Медь HH

КанализированныйOC-3/STM-1

1 SFP HH

Page 16: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 16

Аппаратная архитектура Cisco ASR 1000Логическая схема взаимодействия системных компонентов

RP – Route Processor

- Управляющий уровень (control-plane)

- Системное управление

ESP – Embedded Service Processor

- Уровень коммутации (forwarding-

plane)

SIP – SPA Interface Processor

- Модуль для интерфейсных плат

SPA – Shared Port Adapter

- Интерфейсные платы, подключение

к среде передачи данных

Централизованная архитектура

- Маршрутизация и коммутация

Трафика выполняется на ESP

Page 17: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 17

Управляющий уровень Cisco ASR 1000Логическая схема взаимодействия системных компонентов

EOBC – Ethernet Out-Of-Band Channel

- Подключение между всеми

компонентами

- Взаимодействие ПО между собой

на различных картах

- Watchdog таймеры

- Обмен таблицами коммутации,

состояние интерфейсов и т.д. и т.п.

между RP и ESP

I2C- Отслеживание состояний аппаратных

компонентов

- Управление аппаратными

компонентами

- Изменение состояний active/standby

- Управление резервным RP (reset,

power down, interrupt)

- Доступ к EEPROM

SPA Control Links

- Подключение между IOCP и SPA

- SPA OIR (перезагрузка и отслеживание)

- Доступ к EEPROM SPA

Page 18: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 18

Внутреннее устройство ESP5GЛогическая схема взаимодействия системных компонентов

Page 19: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 19

Внутреннее устройство ESP10GЛогическая схема взаимодействия системных компонентов

Page 20: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 20

Внутреннее устройство ESP20GЛогическая схема взаимодействия системных компонентов

Page 21: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 21

Внутреннее устройство SIP40GЛогическая схема взаимодействия системных компонентов

Page 22: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 22

Подключение между SIP40 и ESP40Возможные варианты подключений в шасси ASR 1013

Слоты 4 и 5 в шасси ASR 1013 имеют всего лишь один ESI канал и функционируют в режиме SIP10

Page 23: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 23

Полоса пропускания ESPПереподписка на примере ESP10

QFPQFP

QFP

5G 5G

5G5GQFP

5G unicast трафика на вход и выход

Итоговая полоса пропускания 5+5=10

1G 8G

2G 2G

1G multicast трафика, 8 получателей на выходе

2G unicast трафика на вход и выход

Итоговая полоса пропускания 8+2=10G

5G 5G

6G6G

5G unicast трафика на входе & 6G unicast на выходе

Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает 10G

1G 10G

1G1G

1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

1G unicast трафика на вход и выход

Итоговая полоса пропускания (10+1=11) превышает 10G

С переподпиской С переподпиской

Без переподписки Без переподписки

Пропускная способность ESP - это суммарная пропускная способность системы на вход и

на выход

Высокоприоритетный трафик передается без задержек, если переподписка для данного

типа трафика отсутствует (т.е. если высокоприоритетного трафика меньше 10G в случае с

ESP10G)

Page 24: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 24

SIP40 QoSКачество обслуживания на входе

Классификация входящих пакетов

- Пакеты распределяются по двум очередям: low- и high-priority

- Классификация на основе 802.1P, IPv4 TOS, IPv6 TC, MPLS

EXP

- По умолчанию трафик управления (TOS, EXP, CoS = 6,7)

направляется в high-priority очередь

- Классификацию можно изменить для каждого порта и/или

VLAN

Управление очередями в сторону ESP

- По умолчанию: Weighted Fair Queuing

- Возможность настроить minimum BW и weight для каждого

порта (опционально – minimum rate только для High priority

очереди)

- Excess BW распределяется между портами в соответствии с

указанным weight

Буферизация на входе при наличии переподписки

- Пакеты принимаются на скорости канала (line rate)

- Две очереди на каждый порт: High/Low priority

- Общий размер буферной памяти для хранения пакетов -

128MB на весь SIP40

- Возможность включения функции управления потом (ENET

PAUSE) при условии полностью заполненного буфера (по

умолчанию это производится только при условии заполнения

High-priority очереди)

Page 25: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 25

Иерархический QoSПример конфигурации

Классификация трафика на уровне VLAN подключений в соответствии с параметрами QoS

Классы EF и AF4 обслуживаются приоритетно на всех уровнях иерархии

EF

AF1

AF4

VLAN

Physical Interface

Physical Interface

SIP

default

EF

AF1

AF4

default

interface GigabitEthernet 1/1/0.1

service-policy output Parent

...

interface GigabitEthernet 1/1/0.1000

service-policy output Parent

policy-map Childclass ef

priority level 1police 128000

class af4priority level 2police 1000000

class af1bandwidth remaining ratio 9

class class-defaultbandwidth remaining ratio 1

!policy-map Parentclass class-defaultbandwidth remaining ratio 1shape average 1500000service policy Child

VLAN

В данном примере используется bandwidth remaining ration

Page 26: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 26

Priority PropagationКачество обслуживания на всех уровнях

Два уровня приоритета (PQ)

- Priority Level 1 обслуживается в первую очередь

- Priority Level 2 обслуживается после Priority Level

1 и перед всем остальным трафиком

Priority Propagation

- Что такое «Priority Propagation»?

- Приоритет, назначенный на уровне класса (очереди) учитывается при обработке пакета на всех

уровнях иерархии ниже

Priority Queueing + Priority Propagation = коммутация приоритетного трафика без задержек

- Приоритетный трафик можно ограничить с помощью явного policer

- Или с помощью условного policer – при появлении перегрузки на исходящем интерфейсе

Наличие двух уровней приоритета для эффективного обслуживания голосового и видео-

трафика

EF

AF1

AF4

VLAN

Port

Port

SIP

def

EF

AF1

AF4

def

VLAN

Page 27: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 27

Quality of Service на ASR 1000Поддерживаемая функциональность

Классификация

- Precedence, DSCP, MPLS EXP, 802.1p, FR-DE,

ACL, packet-length, NBAR, FPM

- Выполняется: TCAM

Маркировка

- Precedence, DSCP, MPLS EXP, 802.1p, FR-DE,

discard-class, qos-group

- Выполняется: QFP

Policing

- 1 rate 3 color, 2 rate 3 color, percent-based

policing

- Учитывает L2 overhead (для Ethernet - 14 байт

( src mac, dst mac, type )

- Выполняется: QFP

WRED

- Precedence, DSCP, discard-class

- Выполняется: QFP

Управление очередями

- Кол-во очередей: 64K для ESP5, 128K для

ESP10 и ESP20, плюс дополнительные

очереди для внутренних целей (RP, crypto

engine)

- Возможность настройки трех параметров: Max

rate, min rate, excess weight

- 2 приоритетных класса трафика

- Несколько (до 5) уровней QoS

- Пакетный буфер, эквивалентный 100ms

(64/128/256MB для ESP5/10/20)

- Выполняется: QFP (QTM)

Shaping

- Стандартный token bucket алгоритм

Учитывает L2 overhead (для Ethernet - 14 байт (

src mac, dst mac, type )

- Поддерживается shape average и peak

- Выполняется: QFP (QTM)

Page 28: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 28

Cisco IOS XE – АрхитектураАрхитектурные особенности

Embedded

Services Processor

Route Processor

SPA

Interface Processor

Control Messaging

Kernel Kernel

Kernel

QFP

Chassis

Manager

Interface

ManagerForwarding

Manager

SPA

Driver

SPA

Driver

SPA

Driver

SPA

Driver

Forwarding

Manager

Chassis

Manager

IOS

12.2SR

IOS XE “Middleware”

Interface

Manager

Chassis

Manager

IOS XE = IOS + IOS XE Middleware +

Platform Software

Эксплуатационная

последовательность - знакомый CLI

интерфейс IOS

IOS работает как собственный Linux

процесс и обеспечивает нормальное

функционирование управляющего

уровня (маршрутизация, SNMP, CLI и т.д.

и т.п.)

32 и 64 битные варианты ОС

Linux ядро с несколькими процессами

в защищенных областях памяти

- Локализированные отказы

- Перезапускаемые процессы

- ISSU на уровне отдельных Software

компонентов

RP Failover без потерь пакетов

- <50ms ESP Failover

- Технологии виртуализации

Page 29: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 29

Модульность Cisco IOS XEОсновные компоненты и их роль

Kernel

- Linux, управление CPU (RP, FECP, IOCP) и остальными

процессами, консольным доступом, IPC

IOS

- Управляющий уровень

- CLI и конфигурация маршрутизатора, SNMP и т.д. и т.п.

- Протоколы маршрутизации, PPPoE и т.д. и т.п.

- Сразу два IOS процесса могут быть запущены одновременно, тем

самым обеспечивая программное резервирование

Chassis Manager

- Управление аппаратными компонентами и подключениями между

ними; OIR и резервирование (active/standby)

Forwarding Manager

- Обмен FIB таблицами между RP и ESP, передача статистики с RP

на ESP

QFP Client/Driver

- Инициализация QFP и микрокода

SPA Driver

- Инициализация и управление SPA

Page 30: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 30

Cisco IOS XE – Однопроцессорные системыТехнологии виртуализации

… Первый в индустрии маршрутизатор, обеспечивающий безболезненный процесс

обновления программного обеспечения без дорогого резервирования аппаратной части

IOS

Active

IOS

Standby

IOS XE Виртуальная среда

IOS

Active

IOS

Standby

Cisco ASR 1000

(без аппаратного резервирования)

IOS

Standby

IOS

Active

ISSU

без потерьбез потерь

Широкий спектр услуг и область применения

Шаг 1 Шаг 2

Виртуализация программного обеспечения…

Обновленный IOS Обновленный IOS Обновленный IOS

Функционал Преимущества

Богатый функционал Cisco IOS

Унифицированный интерфейс управления Cisco IOS CLI

IOS XE Виртуальная среда IOS XE Виртуальная среда

Снижение показателей OpEx, защита

инвестиций связанных с обучением персонала

ISSU

Page 31: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 31

Cisco IOS XE - ОтказоустойчивостьМеханизмы обеспечения высокой доступности

RP – Route Processor

- Управляющий уровень (control-plane)

- Системное управление

ESP – Embedded Service Processor

- Уровень коммутации (forwarding-

plane)

SIP – SPA Interface Processor

- Модуль для интерфейсных плат

SPA – Shared Port Adapter

- Интерфейсные платы, подключение

к среде передачи данных

Централизованная архитектура

- Маршрутизация и коммутация

Трафика выполняется на ESP

Page 32: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 32

Cisco IOS XE – Однопроцессорные системыТехнологии виртуализации

… Первый в индустрии маршрутизатор, обеспечивающий безболезненный процесс

обновления программного обеспечения без дорогого резервирования аппаратной части

IOS

Active

IOS

Standby

IOS XE Виртуальная среда

IOS

Active

IOS

Standby

Cisco ASR 1000

(без аппаратного резервирования)

IOS

Standby

IOS

Active

ISSU

без потерьбез потерь

Широкий спектр услуг и область применения

Шаг 1 Шаг 2

Виртуализация программного обеспечения…

Обновленный IOS Обновленный IOS Обновленный IOS

Функционал Преимущества

Богатый функционал Cisco IOS

Унифицированный интерфейс управления Cisco IOS CLI

IOS XE Виртуальная среда IOS XE Виртуальная среда

Снижение показателей OpEx, защита

инвестиций связанных с обучением персонала

ISSU

Page 33: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 33

Модульность Cisco IOS XEМодульность с точки зрения отказоустойчивости

Работа каждого функционального элемент Cisco ASR 1000 может обеспечиваться с помощью нескольких файлов

Всего существует 7 разных файлов (пакетов) являющихся частью программного обеспечения Cisco IOS XE

Подобного рода конфигурация, была создана специально для того, чтобы улучшить функционирование ISSU – In Service Software Upgrade

Каждый релиз программного обеспечения для Cisco ASR 1000, содержит все 7 файлов, которые всвою очередь интегрированы в единый образ операционной системы

RP

RPBase: RP OS

RPControl: Управляющие процессы, интерфейс

взаимодействия между IOS и другими

компонентами

RPIOS

RPAccess: Пакет необходимый для нормального

функционирования подсистемы доступа и

управления маршрутизатором: существует 2

версии. Одна из них включает в себя

поддержку SSH и SSL подключений, а вторая

без поддержки криптографических

подключений (RPAccess и RPAccess-K9)

SIP

SIPBase: SIP OS + Управляющие процессы

SIPSPA: Драйвера SPA и FPD (SPA FPGA образ)

ESP

ESPBase: ESP OS + управляющие процессы +

CPP клиенты/драйвера/универсальный код

+ ROM Monitor: Каждый ROM Monitor пакет, содержит

ROMMON для RP, ESP, SIP (релиз

осуществляется по мере необходимости)

Page 34: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 34

Cisco IOS XE – Режимы функционированияЧто такое «consolidated package» и «sub-package»

Consolidated Package Sub-Package

Установка ПО

Consolidated-package копируется на маршрутизатор

Consolidated-package копируется на маршрутизатор. Отдельные sub-packages распаковываются из consolidated-package. RP конфигурируется для загрузки в sub-package режиме

Управление файлами

Единственный файл Отдельный файл для каждого sub-package

ЗагрузкаЗагрузка возможна при помощи Bootfalsh, USB или TFTP

Загрузка возможна только с Bootflash

Время загрузкиИз-за большого размера файла может занимать большее время

Загрузка производится быстрее

Использование памяти

Все ПО, включая компоненты SIPBASE, ESPBASE и SIPSPA, постоянно находятся в памяти RP. Используется больше памяти

Более эффективное использование памяти, загружаются только нужные компоненты

Процедура ISSUАпгрейд всего Consolidated-package одной командой, происходит переключение RP и ESP, перезагрузка SIP/SPA

Постепенное обновление под управлением администратора, минимальное время перерыва сервиса

Поддерживается два варианта работы IOS XE

Режим «Consolidated Package»

Режим «Sub-Package»

Page 35: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 35

Cisco IOS XE – In Service Software UpgradeВозможные варианты и сценарии обновления ПО

Модуль ASR1002-F/ASR 1002/ASR 1004 ASR1006

RPBase Представляет собой образ Linux ядра и таким образом не может быть заменено без перезагрузки.

Требуется перезагрузка

Возможно обновление на резервном RP с перезагрузкой основного RP и переключением на запасной

Требуется перезапуск основного RP. Без потерь.

RPControl Возможна обновление с помощью ISSU команд

Без потерь

Возможно обновление с помощью ISSU команд основного и резервного RP

Без потерь

RPAccess Возможно обновление с помощью ISSU команд

Без потерь

Возможно обновление с помощью ISSU команд основного и резервного RP

Без потерь

RPIOS Возможно обновление с помощью ISSU команд, если система работает в режиме «dual mode»

Без потерь, требуется перезапуск IOS процесса

Возможно обновление на резервном RP с перезагрузкой основного RP и переключением на запасной

Требуется перезапуск основного RP. Без потерь

ESPBase Обновление вызывает сброс локальных значений и таблиц (например, NAT трансляции, состояния абонентский подключений, Firewall и т.д. и т.п.), что в свою очередь вызывает перерывы в предоставлении сервиса.

В процессе обновления, коммутация трафика прекращается. Управление маршрутизатором не теряется.

Обновление вызывает сброс локальных значений и таблиц (например, NAT трансляции, состояния абонентский подключений, Firewall и т.д. и т.п.), что в свою очередь инициализирует процесс переключения на резервный ESP. Обеспечиваются минимальные перерывы в предоставлении сервиса.

Минимальные потери - < 50ms; не требуется перезапуск RP

SIPSPA Обновление SPA требует перезагрузки, возможно обновление на уровне отдельного SPA модуля.

Возможно произвести обновление на уровне отдельного SPA модуля

Обновление SPA требует перезагрузки, возможно обновление на уровне отдельного SPA модуля.

Возможно произвести обновление на уровне отдельного SIP модуля

SIPBase Обновление SIP требует перезагрузки, возможно обновление на уровне отдельного SIP модуля.

Возможно произвести обновление на уровне отдельного SIP модуля

Обновление SIP требует перезагрузки, возможно обновление на уровне отдельного SIP модуля.

Возможно произвести обновление на уровне отдельного SIP модуля

Page 36: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 36

Вопросы и Ответы

Page 37: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco ConfidentialPresentation_ID 37

Мы хотели бы узнать Ваше мнение

Пожалуйста,

заполните анкету

Page 38: Cisco Expo 2010 · Итоговая полоса пропускания (5+6=11) превышает10G 1G 10G 1G 1G 1G multicast трафика, 10 получателей на выходе