Сиско катализатор 6500

Коммутатор Cisco 6509 с четырьмя линейными картами и двумя супервизорами

Cisco Catalyst 6500 — это модульный сетевой коммутатор, выпускаемый Cisco Systems с 1999 по 2015 год, способный обеспечивать скорость до «400 миллионов пакетов в секунду».

Модель 6500 состоит из шасси, блоков питания, одного или двух модулей управления, линейных карт и сервисных модулей. Шасси может иметь 3, 4, 6, 9 или 13 слотов каждый (модель Catalyst 6503, 6504, 6506, 6509 или 6513 соответственно) с возможностью установки одного или двух модульных блоков питания. Механизм управления обеспечивает централизованную пересылку и обработку информации; в шасси можно установить до двух таких плат для обеспечения переключения в режиме «активный/резервный» или с отслеживанием состояния . Линейные карты обеспечивают подключение портов и сервисные модули, позволяющие интегрировать в коммутатор такие устройства, как межсетевые экраны.

супервайзер

Контроллер 6500 состоит из функциональной карты многоуровневого коммутатора (MSFC) и функциональной карты политики (PFC). MSFC запускает все программные процессы, такие как протоколы маршрутизации . PFC принимает решения о пересылке аппаратно.

Супервизор имеет подключения к коммутационной фабрике и классической шине, а также загрузочную флэш-память для программного обеспечения Cisco IOS .

Супервизор последнего поколения — Supervisor 2T.Этот супервизор был представлен на Cisco Live Las Vegas в июле 2011 года.Он обеспечивает 80 гигабит на слот во всех слотах шасси 6500-E.

Операционные системы

В настоящее время 6500 поддерживает три операционные системы: CatOS, Native IOS и Modular IOS.

Катос

CatOS поддерживается только для операций уровня 2 (коммутации). А поскольку коммутатор способен выполнять функции маршрутизации (например, уровня 3), он должен работать в гибридном режиме. В этом случае CatOS работает на процессоре коммутатора (SP) супервизора, а IOS работает на процессоре маршрутов (RP), также известном как MSFC. Чтобы внести изменения в конфигурацию, пользователь должен вручную переключаться между двумя средами.

CatOS имеет некоторые недостающие функции, и обычно считается «устаревшим» по сравнению с работой коммутатора в основном режиме.

Родной IOS

Cisco IOS может работать как на SP, так и на RP. В этом случае пользователь не знает, где на коммутаторе выполняется команда, хотя технически загружаются два образа IOS — по одному на каждый процессор. Этот режим является режимом поставки по умолчанию для продуктов Cisco и поддерживает все новые функции и линейные карты.

Модульная iOS

Модульная IOS — это версия Cisco IOS, в которой используется современное ядро ​​на базе UNIX, позволяющее преодолеть некоторые ограничения IOS. В дополнение к этому есть возможность выполнять исправления процессов без перезагрузки устройства и обновлений во время эксплуатации.

Методы работы

Модель 6500 имеет пять основных режимов работы: классический, CEF256, dCEF256, CEF720 и dCEF720.

Классический автобус

Классическая архитектура 6500 обеспечивает централизованную пересылку данных со скоростью 32 Гбит/с. Конструкция такова, что входящий пакет сначала ставится в очередь на линейной карте, а затем помещается на глобальную шину данных (dBus) и копируется на все другие линейные карты, включая супервизор. Затем супервизор ищет правильный выходной порт, списки доступа, политику и любую соответствующую информацию о перезаписи в PFC. Он помещается на результирующую шину (rBus) и отправляется на все линейные карты. Те линейные карты, для которых данные не требуются, прекращают обработку. Остальные продолжают пересылку и применяют соответствующую выходную очередь.

Скорость классической шины составляет 32 ГБ в полудуплексном режиме (поскольку это общая шина) и является единственным поддерживаемым способом подключения модуля Supervisor 32 (или Supervisor 1) к 6500.

CEF256

Этот метод переадресации впервые был представлен в движке Supervisor 2. При использовании в сочетании с модулем коммутационной матрицы каждая линейная карта имеет соединение 8 Гбит/с с коммутационной фабрикой и, кроме того, соединение с классической шиной. В этом режиме, предполагая, что все линейные карты имеют соединение с коммутатором, входящий пакет ставится в очередь, как и раньше, и его заголовки отправляются по dBus супервизору. Они просматриваются в PFC (включая ACL и т. д.), затем результат помещается на rBus. Исходная выходная линейная карта принимает эту информацию и пересылает данные на правильную линейную карту вместе с коммутационной матрицей. Основным преимуществом здесь является наличие выделенного соединения между линейными картами со скоростью 8 Гбит/с. Принимающая линейная карта ставит выходной пакет в очередь перед отправкой его с нужного порта.

Число «256» получено из шасси, использующего 2 порта по 8 ГБ в 8 слотах шасси 6509: 16 * 8 = 128, 128 * 2 = 256. Это число удваивается, поскольку коммутационная фабрика является «полнодуплексной».

dCEF256

dCEF256 использует распределенную пересылку. Эти линейные карты имеют подключения 2x8 ГБ к коммутационной фабрике и не имеют классического подключения к шине. Только модули, имеющие DFC (карту распределенной пересылки), могут использовать dCEF.

В отличие от предыдущих примеров, линейные карты локально содержат полную копию таблиц маршрутизации супервизора, а также его таблицу смежности L2 (т. е. MAC-адреса ). Это устраняет необходимость какого-либо подключения к классической шине или необходимость использования общего ресурса супервизора. В этом случае входящий пакет ставится в очередь, но его пункт назначения ищется локально. Затем пакет передается через коммутационную структуру и ставится в очередь на выходной линейной карте перед отправкой.

CEF720

Этот режим работы аналогичен CEF256, за исключением подключения 2x20 ГБ к коммутационной фабрике и отсутствия необходимости в модуле коммутационной фабрики (теперь он интегрирован в супервизор). Впервые это было представлено в Supervisor Engine 720.

«720» создан на основе шасси с 2 портами по 20 ГБ в 9 слотах шасси 6509. 40 * 9 = 360 * 2 = 720. Это число удваивается, чтобы коммутационная фабрика стала «полнодуплексной». Причина, по которой для расчета используются 9 слотов вместо 8 для cef256, заключается в том, что ему больше не нужно тратить слот на модуль коммутационной матрицы.

dCEF720

Этот режим работы аналогичен dCEF256, за исключением подключения 2x20 ГБ к коммутационной фабрике.

Источники питания

Модель 6500 способна обеспечить высокую плотность передачи данных Power over Ethernet по всему шасси. По этой причине источники питания являются ключевыми элементами конфигурации.

Поддержка шасси

Ниже рассматриваются различные шасси 6500, а также поддерживаемые ими источники питания и нагрузки.

6503

Оригинальное шасси обеспечивает мощность до 2800 Вт, использует задние блоки питания и отличается от других в серии.

6504-Э

Это шасси обеспечивает мощность до 5000 Вт (119 А при 42 В) и, как и 6503, использует блоки питания, вставляемые сзади.

6506, 6509, 6506-Э и 6509-Э

Исходное шасси может поддерживать мощность до 4000 Вт (90 А при 42 В) из-за ограничений объединительной платы. Если вставлен блок питания выше этого значения, он будет обеспечивать полную мощность до этого ограничения (т. е. в этом корпусе поддерживается блок питания мощностью 6000 Вт, но будет выдавать максимальную мощность 4000 Вт).

6509-NEB-A поддерживает максимальную мощность 4500 Вт (108 А при 42 В).

С появлением шасси серий 6506-E и 6509-E максимальная поддерживаемая мощность была увеличена до более чем 14 500 Вт (350 А при 42 В).

6513

Это шасси может поддерживать максимальную мощность 8000 Вт (180 А при 42 В). Однако для этого его необходимо запустить в комбинированном режиме. Поэтому предполагается, что он будет работать в резервном режиме для получения максимальной мощности 6000 Вт (145 А при 42 В).

Варианты резервирования питания

6500 поддерживает два источника питания для резервирования. Они могут работать в одном из двух режимов: резервном или комбинированном.

Резервный режим

При работе в режиме резервирования каждый блок питания обеспечивает шасси примерно 50 % своей мощности. В случае сбоя неповрежденный источник питания обеспечит 100% своей мощности, и будет сгенерировано предупреждение. Поскольку его было достаточно для питания шасси заранее, в этой конфигурации перерывов в обслуживании не будет. Это также стандартный и рекомендуемый способ настройки источников питания.

Комбинированный режим

В комбинированном режиме каждый блок питания обеспечивает шасси примерно 83% своей мощности. Это позволяет более эффективно использовать источники питания и потенциально увеличить плотность PoE.

В системах, оснащенных двумя источниками питания, если один из них выйдет из строя, а другой не сможет полностью обеспечить питание всех установленных модулей, система управления питанием отключит устройства в следующем порядке:

• Устройства с питанием через Ethernet (PoE). Система будет отключать устройства PoE в порядке убывания, начиная с порта с наибольшим номером на модуле в слоте с наибольшим номером.
• Модули. Если требуется дополнительная экономия электроэнергии, система будет отключать модули в порядке убывания, начиная со слота с наибольшим номером. Слоты, содержащие модули управления или модули Switch Fabric, обходятся и не отключаются.

Этот порядок выключения фиксирован и не может быть изменен.

Онлайн-вставка и удаление

OIR — это функция 6500, которая позволяет заменять большинство линейных карт без предварительного отключения питания шасси. Преимущество этого заключается в том, что можно выполнить обновление во время эксплуатации. Однако, прежде чем пытаться это сделать, важно понять процесс OIR и то, как он может потребовать перезагрузки.

Чтобы предотвратить ошибки шины, в каждом слоте шасси имеется три контакта, соответствующие линейной карте. При вставке самый длинный из них первым контактирует и останавливает шину (во избежание повреждения). По мере дальнейшего продвижения линейной карты средний контакт устанавливает соединение для передачи данных. Наконец, самый короткий штифт убирает остановку шины и позволяет шасси продолжать работу.

Однако если какая-либо часть этой операции будет пропущена, возникнут ошибки (приводящие к остановке шины и, в конечном итоге, к перезагрузке шасси). Общие проблемы включают в себя:

• Линейные карты вставлены неправильно (таким образом, они контактируют только с контактами стойки и данных и, таким образом, не освобождают шину)
• Линейные карты вставляются слишком быстро (поэтому сигнал снятия блокировки не получен)
• Линейные карты вставляются слишком медленно (поэтому шина останавливается слишком долго и требует перезагрузки).

См. также

• Модуль управления (Cisco)