Развитие линейки маршрутизаторов cisco ncs

Развитие линейки маршрутизаторов Cisco NCS

Алексей Митроничев [email protected]

Платформы с 64-битным IOS XR

Carrier Grade Ultra-high Density Programmability and Automation Elastic

Cпециализированные платформы NCS

Оптимизированное ПО Cisco XR

Cisco ASR 9000, CRS, NCS 6000 Cisco IOS-XRv 9000

99.99%

Cost Optimized

Q4 2015

Virtual RR/PE/DC Forwarder

High-scale DC Aggregation NCS 5508

Core Routers NCS 6K / CRS-X

Content Delivery Network & Peering ASR 9K / NCS 6K or …

CORE

Edge Router ASR 9K

DC Switching Nexus 9K/3K

Metro Aggregation

Network

Metro Aggregation NCS 5001/5002

DC Switching Nexus 9K/3K

Optical Data Center Interconnect NCS 1002

NEW

NEW

NEW

Metro Aggregation ASR 90x/920

Позиционирование маршутизаторов с ПО Cisco IOS XR в сетях операторов связи

IOS XR 6.0 - архитектура

IOS XR

IOS-XR

IOS XR

QNX

QNX

Linux

Linux

IOS-XR LxC Routing Apps

System Admin

Routing Control Plane S

yste

m A

dmin

Lx

C

IOS-XR LxC

Sys

tem

Adm

in

LxC

NPUs

Containerized IOS-XR

RP

Line

Car

d

NPU

Admin Plane Separation from XR.

Linux Kernel for Scale and Performance

Containerization for light weight virtualization.

64-bit IOS XR.

•  ОС: миграция от 32-битной QNX на 64-битный Linux •  Виртуализация – Linux контейнеры •  Отдельная плоскость администирования •  ZPL/ZTL или MPL/MTL ISSU в зависимости от аппаратной поддержки

Эволюция IOS XR - 64-битная ОС

NCS 5500

•  Сочетание функций обработчика пакетов и FIA

•  720 Mpps вход + 720 Mpps выход (600 Гбит/c @ 66-byte L3)

•  Конвеерная обработка пакетов •  Пакетные буферы на GDDR5 памяти (4 Гбайт на каждый ASIC – 50 мс)

•  Основные параметры FIB при использовании встроенной в ASIC памяти - 256k IPv4 или 64k IPv6 Внешний TCAM для дополнительного масштабирования (24-портовые карты)

96k очередей на ASIC 750k меток+ IPv4 хост маршруты+ MAC адреса

ASIC для обработки пакетов

TCAM

Packet Buffers

Fabric Interface 36x 25 Gbps = 9 Tbps

Line Interface 10 & 25G SERDES

Ingress

Egress

LPM

LEM

TCAM TM TM

STAT

FEC

TCAM

On-chip Buffer OCB

Семейство NCS 5500

NCS 5516 NCS 5508 NCS 5502

•  NCS 5501 Фиксированное 1 RU 800Gbps @ 430 Вт

•  NCS 5502 Фиксированное 2 RU 4.8Tbps @ ~2200 кВт

Q2 2016

Q4 2015

Q3 2016

Q2 2016

NCS 5501

•  NCS 5508 Модульное шасси 8 слотов 13 RU (1/3 стойки) 28Tbps @ 8800* Вт

•  NCS 5516 Модульное шасси 16 слотов 21 RU (1/2 стойки) 57 Tbps @ 18 кВт

•  800 Gbps @ 430 Вт •  40 x SFP+ 1G/10G + 4 x QSFP28 100G •  1RU •  Intel Broadwell CPU 8Core @ 1.6GHz

•  Размеры

Ш x Г x В 444 мм x 551 мм x 44 мм

•  Внешний TCAM для большего FIB Большие буферы (~50 мс)

•  1-2M IPv4 FIB •  Такой же набор фич как и в модульном •  FCS в IOS XR 6.1.1

NCS 5501

CP

U

DR

AM

SFP

+ S

FP+

SFP

+ S

FP+

SFP

+

SFP

+

Forwarding ASIC

QS

FP28

QS

FP28

QS

FP28

QS

FP28

Buf

fers

40x10G 4x100G

TCA

M

Q2 2016

•  4.8 Tbps 100G @ ~2200 Вт •  48 x QSFP28 или QSFP+ optics •  2 RU •  Intel Broadwell CPU 12Core @ 1.6GHz •  8 ASIC обработки пакетов •  Интегрированный FIA

•  Внешний TCAM для большего FIB •  Большие буферы (~50 мс) •  1-2M IPv4 FIB •  Такой же набор фич как и в модульном

•  FCS в IOS XR 6.1.1

NCS 5502

CPU

DRAM

QS

FP28

Q

SFP

28

QS

FP28

Q

SFP

28

QS

FP28

Q

SFP

28

Forwarding ASIC

Opt

ics

x 6

FA

Opt

ics

x 6

FA

Opt

ics

x 6

FA Buf

fers

TC

AM

QS

FP28

Q

SFP

28

QS

FP28

Q

SFP

28

QS

FP28

Q

SFP

28

Forwarding ASIC

Opt

ics

x 6

FA

Opt

ics

x 6

FA

Opt

ics

x 6

FA Buf

fers

TC

AM

24x100G 24x100G

Fabric Asic Fabric Asic

Q2 2016

Шасси NCS 5508

FRONT VIEW

8 LINE CARDS

REAR VIEW

AIR INLETS

RPS

POWER SUPPLIES

SYSTEM CONTROLLERS

3 FAN TRAYS

6 FABRIC MODULES

Fans Fans

Шасси NCS 5508

FRONT VIEW

8 POWER SUPPLIES

REAR VIEW SIDE VIEW W/ AIRFLOW

RP RP

Power

Line Cards

Controller

Fabric

AIR INTAKE

FABRIC BEHIND FANS

Controller

NCS 5508

•  Общий для 8 и16-слотовых шасси

•  Intel Ivy Bridge 6-core @ 2.2 GHz

•  24 GB DRAM

•  256 GB flash

•  2 USB

•  Console

•  Management Ethernet

•  Clock inputs

Процессорный модуль

•  6 карт в шасси N+1 резервирование Разные карты для 8- и16-слотовых шасси

•  Одностадийная матрица коммутации

•  Прямое подключение к линейным картам

•  Находится за блоками вентиляторов

Карты матрицы коммутации

•  Размеры – 13RU (1/3 стойки) 439.4 x 575.6 x 783.4 мм

•  28Tbps @ ~6920 Вт или 0.24Вт/Gbps Full Duplex •  8 линейных карт •  6 карт матрицы коммутации ( резервервирование 5+1) •  3 блока вентиляторов •  Отсутствует midplane – прямое подключение линейных карт в карты матрицы коммутации

Enables horizontal cards with front-to-back cooling Air enters above each LC Fabric behind rear fans

•  Redundant Hardware 8 power supplies – N+1 & N+N redundancy (DC in 6.1.0 March 2016) 2 Route Processors AC at FCS, DC planned N+1 & N+N redundancy

•  FCS IOS XR 6.0.0

Q4 2015

NCS 5508

Блоки питания NCS 5508

Typical # Total

36x100G LC 650 8 5200

Fabric 240 6 1440

RPs 35 2 70

Controller 15 2 30

Fans 60 3 180

6920Вт для 28.8 Tbps = .24 Вт/Gbps @ 27C

•  3000 Вт AC PSU, 20A 220V

•  DC – март 2016

•  N+1 или N+N резервирование

•  Система питания разработана с запасом для новых поколений линейных карт

•  Размеры – 21RU (1/2 стойки) 439.4 x 932.0 x 783.4 мм

•  57Tbps @ ~18 кВт или .31Вт/Gbps

•  16 линейных карт

•  6 карт матрицы коммутации (резервирование 5+1)

•  3 блока вентиляторов

•  Отсутствует midplane

•  10 блоков питания AC на момент FCS, DC в планах N+1, N+x резервирование

~Q3 2016

NCS 5516

16-слотовое шасси

FRONT VIEW

10 POWER SUPPLIES

REAR VIEW SIDE VIEW W/ AIRFLOW

AIR INTAKE

FABRIC BEHIND FANS

Fans Fans

RP RP

Power

Line Cards

Controller

Fabric

Controller

Line Cards

6 линейных карт

Линейная карта FIB Трансиверы FCS

36x 100G 256k QSFP28 / QSFP+ XR 6.0.0 – Дек 2015

36x 40G 256k QSFP+ XR 6.1.0 – Март 2016

24x 100G external TCAM 1-2M QSFP28 / QSFP+ XR 6.1.1 – Июнь 2016

36x 40G external TCAM 1-2M QSFP28 / QSFP+ XR 6.1.1 – Июнь 2016

36x 100G MACsec 256k QSFP28 / QSFP+ Ноябрь 2016

6x 200G IPoDWDM With MacSec 256k CFP2 XR 6.1.1 – Июнь 2016

Линейная карта 36 x 100G

ASIC

Обработки пакетов

Коннекторы к картам матрицы коммутации

CPU

•  6 ASIC обработки пакетов

•  Встроенные таблицы - 256K IPv4 или 64K IPv6 маршрутов

•  Встроенные таблицы 750K IPv4 host маршрутов, MAC и меток

•  Встроенный TCAM для ACL и QoS

•  QSFP28 100G трансиверы: SR4, LR4, PSM4, CWDM4, AOC

•  QSFP+ 40G трансиверы: (SR4, LR4, ER4, WSP-Q40GLR4L, 4x10G (LR/AOC breakout)


CPU DRAM

QSFP28 QSFP28 QSFP28 QSFP28 QSFP28 QSFP28

Forwarding ASIC

Optics x 6 FA

Optics x 6 FA

Optics x 6 FA

Optics x 6 FA

Optics x 6 FA

Buffers

•  Оптимизировано по цене и энергопотреблению для 10/40G

•  36x 40GE или 144x 10GE

•  4 ASIC обработки пакетов (2.4Tbps)

•  QSFP+ 40G : SR4 (40G или 4x10G), LR4, ER4, WSP-Q40GLR4L, 4x10G (LR/AOC breakout)


CPU DRAM

Optics x 9 FA

Optics x 9 FA

Optics x 9 FA

Forwarding ASIC

Tables

TCAM

QSFP+

QSFP+

QSFP+

QSFP+

QSFP+

QSFP+

QSFP+

QSFP+

QSFP+





•  QSFP28 100G трансиверы

•  QSFP+ 40G трансиверы (10G breakout)

•  Внешний TCAM для масштабирования 1-2M IPv4 маршрутов

ACL

CPU DRAM

Optics x 6 FA

Optics x 6 FA

Optics x 6 FA

Buffers

QSFP28

QSFP28

QSFP28

QSFP28

QSFP28

QSFP28

Forwarding ASIC

TCAM

Tables

TCAM

EXTERNAL TCAM






•  QSFP+ 40G трансиверы (10G breakout)

•  Оптимизировано для 4x10GE SR и LR

•  Внешний TCAM для масштабирования 1-2M IPv4 маршрутов

ACL

Forwarding ASIC

QSFP+

QSFP+

QSFP+

QSFP+

QSFP+

QSFP+

QSFP+

QSFP+

QSFP+

QSFP+

QSFP+

QSFP+

Optics x 12 FA

Optics x 12 FA

CPU DRAM

Buffers TCAM

EXTERNAL TCAM



•  MacSec ASIC




•  6 Forwarding ASICs

•  QSFP28 100G трансиверы

•  QSFP+ 40G трансиверы

Линейная карта 36 x 100G MACsec

CPU DRAM

MACSec

Fwding ASIC

QSFP28

QSFP28

QSFP28

QSFP28

QSFP28

QSFP28

Optics x6

MACSec

MACSec

MACSec x3 FA

Optics x6 MACSec x3 FA




•  1.2Tbps


•  MacSec FPGA

•  Микросхема для когерентного DWDM

•  CFP2 трансиверы

Линейная карта 6x 200G DWDM c MACsec

CPU DRAM

Fwding ASIC

FA

MA

CS

EC

M

AC

SE

C

MA

CS

EC

DW

DM

D

WD

M

DW

DM

CFP2

CFP2

CFP2

CFP2

CFP2

CFP2

Encoding OSNR Reach 100G QPSK 11 7000 km

150G 8QAM 14.5 4400 km

200G 16QAM 17.8 1500 km

•  SFP+ поддерживаются на NCS5501 •  QSFP

20% of CPAK dimensions, 44% of CFP4 Low power – will limit/delay ER & DWDM support

•  QSFP28 4x25G electrical interface 1x100G & 4x25G via breakout No 10G breakout

•  QSFP+ 4x10G electrical interface 1x40G & 4x10G via breakout

•  CFP2 на линейной карте DWDM 8x 25G electrical interface

100 – 200G IPoDWDM

Поддержка трансиверов в NCS 5500

SR4 QSFP+ (40G)

LR4 QSFP28 (100G)

Функционал NCS 5500

Функционал NCS 5500 в первом релизе - LSR Декабрь 2015 – XR6.0.0

SW

Control Protocols OSPF, ISIS, BGP, LDP, RSVP TE Segment Routing PCEP/PCE Forwarding Features IPv4/IPv6 unicast MPLS forwarding 64-way ECMP Link bundling GRE decap

Network Management eXR Netflow NETCONF/YANG

HW NCS 5508 w/ AC Power 36x 100G Line Card QSFP28 100G Optics (SR4 and LR4, CWDM4-S)

NCS 50XX

Позиционирование NCS 5001/5002 Операторы связи

Residential

STB

Mobile 2G/3G / LTE

Агрегация

Доступ

NCS 5001/5002 1G/10G Access

Граница ASR 9000

Ядро NCS 6000, CRS •  Предназначены для применения в архитектурах

уровня агрегации нового поколения

•  Режимы работы – маршрутизатор и сателит

•  Плотная агрегация 1G/10G со 100G аплинками

•  IOS-XR

•  Ограниченный QOS Business

Масштабирование уровня агрегации операторов связи

Позиционирование NCS 5001/5002/5011 Web/OTT & SP-DC

•  TOR/Leaf с поддержкой MPLS

•  Выбор NCS 5000 or NCS 5500 в зависимости от требований к буферизации

•  Подключение серверов 10G/40G/100G

•  IOS-XR

Архитектуры ЦОД с поддержкой MPLS

Content Or Virtual Function



NCS 5000 or

NCS 5500

NCS 5500

NCS 5500

LEAF TOR

SPINE

NCS 5000 or

NCS 5500

NCS 5000 or

NCS 5500

32x100G QSFP28

80x10G SFP+ 4x100G QSFP28

40x10G SFP+ 4x100G QSFP28

Q1 CY2016

Q4 CY2015

Q4 CY2015

Стоимость Плотность Энергопотребление Производительность Программируемость

Flexible Form Factors for Variable Scale and Design 10G

/100

G

Производительность

NCS 50XX

NCS5001

NCS5002

NCS5011

NCS 50XX

•  Высокая плотность 10G/100G •  40X (1/10GE) портов (SFP/SFP+), 24 поддерживают DWDM •  4X100G ports (4xQSPF28)

•  CPU – Intel IVB Gladden, 4 Cores, 2.5GHz/Mem – 16GB

•  Размеры: 1 RU (1.72H x 17.44W x 19.3D in)

•  Front to Back/Back to Front Airflow

•  Резервирование вентиляторов и блоков питания AC/DC Макс. потребление ~ 500 Вт

•  Реализация на одном ASIC

NCS 5001

NCS 5002 •  Высокая плотность 10G/100G

•  80X (1/10GE) портов(SFP/SFP+), 40 портов с поддержкой DWDM •  4X100G ports (4xQSPF28)

•  CPU – Intel IVB Gladden, 4 Cores, 2.5GHz/ 16GB

•  Размеры: 2 RU (3.38H x 17.44W x 19.3D in)

•  Front to Back/Back to Front Airflow

•  Резервирование вентиляторов и блоков питания AC/DC

•  Макс. потребление ~ 650 Вт

•  Реализация на одном ASIC

Масштабируемость NCS 5000 Feature NCS 5001/5002 1GE/10GE 40/80

100GE 4 MPLS OAM Yes

Buffer 16MB Queue 2960/chip

Worse case power 650W Processing Technology 28nm

RIB 1M FIB 128k (112K IPv4+16K IPv6 or 128K IPv4)

L2MAC 32K

Multicast Group 8K

Multicast FIB 8K MPLS labels 16K Multicast OIF 512

VRF 1k EoMPLS 8K

L2-IF,L3 –IF 4k (L2+L3) ACL(L2/L3) Max 2K ACEs per system (60ACLs per system)

ECMP Groups 4K

ECMP Path 16K

HSRP/VRRP 256

NCS5011 •  Высокая плотность 100G

•  3.2 Tbit/s

•  1RU

•  32 QSFP порта 10G/40G/100G

•  Резервируемые, с возможностью горячей замены блоки питания и вентиляторы

•  AC и DC

•  Intel IvyBridge CPU 1.8GHz, 4 ядра

•  Макс потребление ~ 500 Вт

•  QSFP28 (100 GE) SR4 и LR4

Только LAN PHY •  SFP+ (10GE)

SR,LR,ER, ZR,CWDM,DWDM,ACU Только LAN PHY

•  SFP (1GE) GLC-T*, SX,LH,EX,ZX,CWDM,DWDM

***NCS 5001 и NCS 5002 10 GE порты поддерживают мультирейт 1/10 GE . Любой порт может быть использован для 1GE или 10GE. Система автоматически детектирует тип трансивера и перенастраивает порт, не требуя рестарта системы

Поддержка интерфейсов NCS 5001 & NCS 5002

SR4 /LR4 QSFP28 (100G)

SR4 /LR4 QSFP28 AOC (100G)

SFP-H10GB-ACU

•  QSFP28 (100 GE) SR4,SR4-S,LR4,LR4-S,AOC

Только LAN PHY •  QSFP+ (40GE)

SR4,SR4-S,LR4,LR4-S,ER4,CU,ACU,AOC Только LAN PHY

•  QSFP 4X10 GE Breakout SR,SR-S,LR,LR-S,AOC,ACU,CU Только LAN PHY

Поддержка интерфейсов NCS 5011

SR4 /LR4 QSFP28 (100G)

SR4 /LR4 QSFP28 AOC (100G)

QSFP-H40G-CU5M

QSFP-4X10G-AC

QSFP-4X10G-AOC

Платформы с 64-битным IOS XR

Carrier Grade Ultra-high Density Programmability and Automation Elastic

Cпециализированные платформы NCS

Оптимизированное ПО Cisco XR

Cisco ASR 9000, CRS, NCS 6000 Cisco IOS-XRv 9000

99.99%

Cost Optimized

Q4 2015

Virtual RR/PE/DC Forwarder

CiscoRu Cisco CiscoRussia

Ждем ваших сообщений с хештегом #CiscoConnectRu

CiscoRu

Спасибо