Chassis转发能力

论坛 发表于:11年07月11日 14:18 [转载] 51CTO

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下面说下Chassis的转发能力,这个可比盒子要复杂多了,各个厂家多如繁星的机框、主控和接口板种类足以使用户眼花缭乱。还是以Cisco6500系列交换机举例,一法通万法通,搞明白这个其他的也不过尔尔了。选择Cisco6500还有一个主要原因就是其结构从集中式跨越到分布式,从BUS总线通道跨越到Crossbar转发,堪称传统机框交换机百科全书。

FIRE(Fabric Interface & Replication Engine)为Cisco的接口板连接芯片,除了作为连接Switch Fabric的接口对报文进行内部报头的封包解包动作外,还能提供本地镜像和组播复制功能。图中举例了报文在65机框式交换机中跨接口板转发的主要节点。集中式转发时板内接口间流量转发同样适用此图,而分布式转发时板内转发流量不需要走到Switch Fabric。

另外报文走到出方向接口板时是否经过转发芯片处理各个厂家的设备实现并不一致,最简单的一个方法就是看交换机接口板支持不支持出方向的报文ACL(Access Control List)过滤,就知道其有没有上出口板转发芯片处理了。

从上图可以看出接口板的转发能力都受限于板卡连接BUS或Switch Fabric的接口带宽,而衡量整机转发能力时,集中式转发受限于转发芯片FE的转发能力,分布式转发受限于交换芯片Switch Fabric的转发能力。先说接口板转发能力,大家以前可能经常会听到接口板存在非线速和收敛比的概念,看到这里就很好明白了,例如CEF256类型接口板的Switch Fabric接口带宽是8G,那最多就支持8个GE口和其他接口板进行流量转发,其WS-X6516-GBIC接口板的面板上有16个GE口,明显就是一块2:1的收敛比的非线速板。

再如CEF720类型接口板的Switch Fabric接口是2*20G(单板上有两个FIRE),那48GE口的单板也明显不可能是线速的了。即使是号称第四代的dCEF720接口板,其Switch Fabric接口和CEF720一样都是2*20G接口,那么X6708-10G接口板(提供8*10GE接口)和X6716-10G接口板(提供16*10GE接口)只能是2:1和4:1收敛的非线速板了。

背板通道预留不足,Switch Fabric交换能力不够,6500系列的这些架构缺陷促使Cisco狠下心来为数据中心重新搞出一套Nexus7000,而其他交换机厂商也都几乎同时期推出了新架构的机框式交换机,都是被逼的啊,谁让1000M接入这么快就替代了100M接入呢,核心更得开始拼万兆了。

再说说整机转发能力。在集中式转发时,Cisco6500不论使用Supervisor32还是Supervisor720主控,FE转发芯片都是走BUS的,带宽都是16G(双向32G),因此只要用的接口板没有DFC,整机最大也就双向32G了。而其中Supervisor32不支持Switch Fabric,也就支持不了DFC的分布式转发,名称里的32就代表了其双向32G的最大整机转发能力。

Supervisor720主控支持18*20的Switch Fabric交换,名称中的720是指整个Switch Fabric的双向交换能力18*20*2=720G。但其中1个通道用于连接FE转发芯片,1个通道暂留未用,只有16个通道留给了接口板,意味着整机实际最大能够支持的双向转发能力是16*20*2=640G。Supervisor720-10GE支持20*20的Switch Fabric,多出来的2个10G通道给了Supervisor上的2个10GE接口,实际提供给接口板的交换通道仍然是16*20G。

刚刚说了,目前最新的CEF720系列接口板每块有2*20G的出口,简单做个除法,16/2=8,主控板的交换芯片最多能够承载8块CEF720接口板,熟悉Cisco6500产品的同学这时候就会想到6513机框怎么办呢。6513除去7-8的主控槽位外,一共有11个接口板槽位,1-6槽位背板只提供1个Switch Fabric通道,9-13才能提供2个通道,正好是6+2*5=16个通道满足主控板的Switch Fabric交换能力。而6513E虽在1-6槽位背板提供了2个通道,但实际上1-6槽位也同样只能支持1个Switch Fabric通道,否则Supervisor720的Switch Fabric也搞不定的。如果想6513E的接口板通道全用起来,只能等Cisco6500出下一代引擎了,至少是Supervisor880才能搞定6513E的全线速转发,不过从交换芯片的发展来看,Supervisor960的可能性更大一些,1280就有些拗口了。由上看出即使将CEF720接口板插到6513/6513E的1-6槽,也只能跑20G的流量,这下连24GE接口板都无法线速了。

前面算了好多数,好在都是加减乘除,只要搞明白了,完全可以避免选型时再被设备厂商忽悠。题外话,很多厂商的机框千兆接口板(24或48个光/电口)都可以在其同时代盒式交换机中找到相似的影子,假如看到支持相同接口数量类型的接口板和盒子,相信里面的转发芯片十之八九也用的一样。万兆接口板不做成盒式是因为接口密度太低,价格上不去;而高密万兆的盒子做不成接口板则是因为框式交换机交换芯片和背板通道结构限制导致跨板转发能力上不去。

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[责任编辑:朱宇]
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