核心路由器业界实现（1）--Cisco NCS6008（上）

参考思科架构文档描述，仅作科普使用，看不懂的我也不负责（^-），其实有兴趣的可以一起讨论，欢迎！

NCS6008是思科公司继CRS-X之后推出的核心路由器产品（后续有机会我们再分析一下CRS-X，毕竟这是核心路由器的里程碑产品）。

1 线卡槽单机框（单机系统）

线卡框

主要组成部分：

• 8个1Tbps线卡
  • 定制的专用NPU
  • 大规模的转发&服务
• 高速的交换架构（Switch Fabric）
  • 完全冗余
  • 3种不同类型（SC/B2B/MC）
• 冗余的路由处理器

线卡框基本部件如下图所示：

前视图

后视图

NCS6008还很人性化地提供了触摸屏，用于显示系统状态和警告信息。

触摸屏显示

下面是风扇和散热通道，风扇做了冗余备份：

风扇

风道

1.1 线卡

• NCS6008单机系统包含8个线卡槽位，每槽高达1Tbps的双工速率。
• 使用Cisco公司自己的 nPower X1 & nPower X1e网络处理器支持。
• 根据以下不同，有多种线卡类型：
  • 规模和功能
  • 端口速率
  • 光类型

线卡命名

1.1.1 线卡类型

100G线卡

• 10X100G CXP接口线卡

  • 100G和10G的接口
  • 短距离光通信
  • nPower X1网络处理器

• 10×100G CPAK接口线卡

  • 支持任意速率接口10/40/100G
    • 10×10G
    • 1×100G
    • 2×40G
  • CPAK短距离或者LR4/LR10长距离
  • nPower X1网络处理器

两种100G线卡

10G线卡

• 60x10G SFP+（单张线卡600G容量）
  • SR, LR, ZR SFP+ Options
  • WANPHY and OTU-2 Support
  • Tune-able DWDM 10G (future)
  • nPowerX1e 网络处理器

10G线卡-接口类型及传输距离参数

100G PYAG线卡

• PYAG线卡
  • 10个物理口，2/4个可用端口
• 通过软件许可添加更多可用端口
  • 每个License许可2个端口

1.1.2 线卡架构

NCS6008每张线卡上包含2个板子：

• 主板：
  • 2个Slices
  • CPU
• 子板：
  • 3个Slices

线卡物理架构

其中，每个Slices负责200G流量，因此，每张线卡支持1TB的双线流量。

Slices

Slices

Slices特性如下：

• 200G双向流量能力
• Slices上独立的报文处理
• 对于10×100G线卡，包含5个Slices，每个Slices具有2个接口；对于60×10G线卡，包含4个Slices，每个Slices具有15个接口
• 单个Slices错误不会影响其他Slices的运行

NPU

NPU

NPU负责实现报文处理，NCS6008上使用Cisco的nPower×1 & nPower×1e处理器：

• 每个处理器上具有336个报文处理器引擎（PPE），800MHz
• 每个PPE上可以运行2个线程
• 130Mpps；200Gbps全双工
• 集成MAC
• 15×10G，5×40G，2×100G
• nPowerX1具有片上TCAM
• nPowerX1e具有片外TCAM

Switch Fabric

Switch Fabric

特性：

• 三种类型的Fabric：
  • NC6-FC用于单机设备
  • NC6-MC用于多机框设备
• 6个Fabric板卡：
  • 5+1 转发面（每个板卡构成一个转发平面）
• 非阻塞的三级fabric
• VOQ调度
  • 分布式信用调度器
  • 64-256B大小的报文
• 每个Slices都需要连接到所有的转发平面上

三级Fabric

三级交换

• F1、F2、F3用于背靠背集群和多机集群
• F123用于单机框设备

单机框Fabric连接

单机系统Fabric连接