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[導讀]你好,下一代網(wǎng)絡(luò)沉寂多年以后,以太網(wǎng)進入了新一輪令人激動的技術(shù)創(chuàng)新演進期。云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、視頻、社交網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)等新型應用呈井噴式發(fā)展,引發(fā)了新一輪交換技術(shù)從性能、架構(gòu)、服務質(zhì)量、智能管理乃至綠色

你好,下一代網(wǎng)絡(luò)

沉寂多年以后,以太網(wǎng)進入了新一輪令人激動的技術(shù)創(chuàng)新演進期。云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、視頻、社交網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)等新型應用呈井噴式發(fā)展,引發(fā)了新一輪交換技術(shù)從性能、架構(gòu)、服務質(zhì)量、智能管理乃至綠色節(jié)能等各個領(lǐng)域的創(chuàng)新潮。

創(chuàng)新應用催生敏捷網(wǎng)絡(luò),需要更快速度、更平坦架構(gòu)、更智能能力,這是業(yè)界共識。例如,云計算要求網(wǎng)絡(luò)要具備可控制的虛擬資源可伸縮性,而這一點,是傳統(tǒng)ASIC芯片所不能支撐的,需要具有思考能力的智能芯片提供“芯”能力才能實現(xiàn)。再比如,傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機不具備內(nèi)置的故障定位和性能監(jiān)視能力,發(fā)生故障時難以精確定位,而網(wǎng)絡(luò)應該能自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障并精確定位,還應該能測量端到端性能,實時掌控全網(wǎng)運維狀況。網(wǎng)絡(luò)還可以把一個IP網(wǎng)絡(luò)虛擬為一臺交換機,實時掌控、自動發(fā)現(xiàn)新加入的業(yè)務節(jié)點并自動配置等等??偟膩碚f,下一代網(wǎng)絡(luò)應該具備以下幾個特征:

顛覆業(yè)務發(fā)展模式:資源可控性伸縮,即全網(wǎng)資源虛擬化,而不是設(shè)備虛擬化;SDN;

策略隨行:整體IP網(wǎng)絡(luò)資源可管理、可移動,即資源全網(wǎng)策略隨行;

運維創(chuàng)新:網(wǎng)絡(luò)可感知,具備全局安全協(xié)防能力。

敏捷網(wǎng)絡(luò)技術(shù)層面基本訴求

首先,更高可靠性。隨著BYOD、桌面云、SDN等企業(yè)業(yè)務的發(fā)展,企業(yè)網(wǎng)絡(luò)不僅包含接入固定用戶、無線用戶,還包含接入遠程的VPN用戶,接入用戶數(shù)量日益增大,對企業(yè)承載網(wǎng)絡(luò)的可靠性要求也日益提高。尤其是企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的核心交換機,一旦出現(xiàn)故障將大范圍影響企業(yè)業(yè)務,因此,“高可靠性”成為企業(yè)核心交換機的首要需求。

其次,敏捷可編程性。企業(yè)的業(yè)務變化速度遠超過去,快速的業(yè)務發(fā)展和較長的網(wǎng)絡(luò)部署周期之間的矛盾日益顯現(xiàn)。企業(yè)的業(yè)務2-3年就會發(fā)生一輪變革,而網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一般需要5年以上的時間才會更換。通過可編程滿足新業(yè)務的發(fā)展,從而規(guī)避頻繁的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更替。

第三,更強表項能力。目前,IPv4地址基本耗盡,IPv6地址逐漸增多,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IPv4/ IPv6地址共存。由于IPv6地址占用的表項資源是IPv4地址的兩倍甚至更多,要求交換機在同樣地址數(shù)量的情況下具備更強的表項能力。其實就是要求核心交換機具備高可擴展性,通過擴展?jié)M足未來業(yè)務的表項資源要求。

華為S12700敏捷交換機三大優(yōu)勢

企業(yè)核心交換機如何滿足高可靠性、高擴展性以及可編程能力等這些新訴求?這是擺在所有網(wǎng)絡(luò)交換機廠家面前重要的課題。華為公司針對這些新訴求,推出新一代基于核心路由器平臺技術(shù)的S12700敏捷交換機,滿足未來網(wǎng)絡(luò)基本訴求。

首先,S12700 CSS2借鑒核心路由器的硬件交換網(wǎng)集群技術(shù)實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)級的高可靠性。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的高可靠性具體表現(xiàn)在主控的可靠性、單板的可靠性、電源的可靠性、風扇的可靠性等,這些都是單個設(shè)備的可靠性,基本上現(xiàn)在的高端交換機都具備了這些能力。而更重要的是整網(wǎng)的可靠性,即如何通過網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)保證整個網(wǎng)絡(luò)的可靠性。華為在S9700/S7700系列交換機中獨創(chuàng)了CSS技術(shù),通過主控的交換網(wǎng)直接出集群口,很好地保證了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。S12700在CSS基礎(chǔ)上參考核心路由器的交換網(wǎng)集群進行了改進,推出新一代集群技術(shù)CSS2 (Cluster Switch System Generation2 )(如圖1所示),通過交換網(wǎng)板直接出集群接口進行互聯(lián)。每個交換網(wǎng)可以支持8×10GE集群子卡,集群帶寬640G,未來可升級到6×40G集群卡,堆疊帶寬可以達到1.92T,遠超業(yè)務口集群的堆疊帶寬。相比業(yè)界集群的兩次交換,CSS2技術(shù)僅需數(shù)據(jù)跨框一次交換,時延僅為21us,是業(yè)界最低跨框時延,僅為業(yè)界平均時延的60%。另外,在堆疊的情況下,使用業(yè)務口集群的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)廠家都要求每個交換機至少要有一個主控,而CSS2獨創(chuàng)了單主控管理整個集群系統(tǒng)的技術(shù),可做到整個集群只要有一個主控,系統(tǒng)即可正常工作,實現(xiàn)主控的“1+N”備份。上述兩項技術(shù)目前業(yè)界主流廠家都無法做到??傊A為S12700的CSS2硬件集群方式從集群本身、主控“1+N”備份等多個方面最大可能地保證了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

圖1: S12700 CSS2架構(gòu)連接示意圖

其次,S12700采用了華為自研的ENP(Ethernet Network Processor)芯片,具備全可編程能力。ENP芯片是華為公司針對以太網(wǎng)定制的新處理器架構(gòu),既繼承了傳統(tǒng)NP的靈活性和表項緩存,又在功耗、性能等多個方面取得了突破,達到了可以和ASIC芯片相匹敵的能力(如表1)。

表1:ENP/NP/ASIC優(yōu)勢對比

S12700敏捷交換機的核心優(yōu)勢在于ENP芯片的全可編程能力,可以通過微碼的持續(xù)升級改變轉(zhuǎn)發(fā)架構(gòu)和流程,一次投資,滿足10年的業(yè)務訴求。在可編程業(yè)務的支持上,S12700在交換單板內(nèi)置了AC和BRAS業(yè)務能力,在實現(xiàn)有線無線融合的同時,增強了用戶管理能力。另外,S12700不僅能在控制面提供對外接口,更重要的是能提供靈活的轉(zhuǎn)發(fā)面可編程,各種轉(zhuǎn)發(fā)資源、轉(zhuǎn)發(fā)流程、報文封裝等都可進行編程,相對于傳統(tǒng)ASIC固化的流程,S12700將更好地支持未來SDN的發(fā)展。

第三,S12700借鑒高端路由器的業(yè)務能力,實現(xiàn)了高可擴展性。S12700推出四塊主流板卡(48口GE光、48口GE電、4口萬兆口+24GE光+8Combo、8口萬兆卡+8Combo)。主要表項能力如圖2所示,達到普通商用ASIC板卡的數(shù)倍。其中,大的路由表和MAC表可以很好地滿足IPv4/IPv6混合組網(wǎng)以及未來物聯(lián)網(wǎng)對于表項的需求。大Buffer能力能夠很好地解決高速業(yè)務的突發(fā)和擁塞,比如高清視頻的傳輸,數(shù)據(jù)中心環(huán)境下的大數(shù)據(jù)搜索,批量圖片拷貝等。

圖2:S12700 X1E系列板卡規(guī)格對比

另外,隨著以太網(wǎng)語音、數(shù)據(jù)、視頻等有線和無線流量的快速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)中同時傳輸著不同用戶的多種業(yè)務組合,不僅不同業(yè)務對于網(wǎng)絡(luò)的保障要求是不同的,而且不同用戶之間的同一業(yè)務優(yōu)先級也是不同的。比如從業(yè)務上來看,語音對于網(wǎng)絡(luò)的要求肯定要比普通數(shù)據(jù)高,而智真系統(tǒng)對于網(wǎng)絡(luò)時延等的要求又要比語音高;而從用戶來看,VIP客戶的優(yōu)先級要比普通客戶高。S12700支持五級的HQoS,不僅可以基于業(yè)務調(diào)度,還可以分層次來進行不同用戶、不同業(yè)務的QoS部署。大容量的Netstream流表可以很好地分析企業(yè)網(wǎng)的流量,提供可視化應用。S12700的板卡具備的這些高可擴展性為企業(yè)業(yè)務的發(fā)展提前做好了能力和資源上的準備。

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