Семейство nexus 9000 делится на два подсемейства:
· 9300 это в основном коммутаторы которые ставятся в конце ряда дата-центра
· 9500 это в основном коммутаторы ядра
Разберем более подробно серию nexus 9500. Данная серия имеет несколько вариантов исполнения: 4-слотовый, 8-слотовый и 16-слотовый коммутатор.
Плотность портов серии 9500 чрезвычайна высокая и можно добиться до 1152 x 10 gbps
Так же у этой серии низкое электропотребление
Более подробная информация указана на рисунке 1
Рисунок 1. Архитектура платформы nexus 9500
Шасси. Шасси nexus 9500 похоже на nexus 7000, но есть ряд отличительных особенностей. В отличии от 7000 серии где супервизоры занимали пару слотов под лайн-карты, в серии 9500 все слоты под лайн-карты свободны. Так же в 9500 серии можно использовать специальные супервизоры небольшого размера занимающие половину лайн-карты. На передней панели есть большое количество слотов под блоки питания.
Сзади шасси кардинально отличается от того что было раньше. С тыльной стороны имеются фабрики, которые закрыты вентиляторами и их невозможно снять или установить во время работы. В построении этого шасси был сделан инновационный шаг в удалении так называемого мидплейн (прослойки между фабриками и лайн-картами). Если в предыдущем шасси лайн-карты и фабрики подключались к мидплейн шасси, то в шасси серии 9500 все подключается напрямую. В этом есть ряд преимуществ таких как: нет задержки на мидплейн (промежуточный компонент) и поток воздуха так же не задерживается.
Рисунок 2. Изображение шасси
Супервизоры. Кто знаком с супервизорами на серию 7000, сразу заметит разницу в новых супервизорах для серии nexus 9000. Супервизоры для серии 9000 в два раза меньше, они компактные по сравнению с супервизорами для серии 7000. Так же увеличена оперативная память, внутреннее хранилище и стоит более мощный процессор. Порты остались такими же, но добавился порт pps clock для подключения pps источника, для сбора детальных метрических данных об использовании сети (Рис. 3).
Рисунок 3. Обзор и характеристики супервизора на nexus 9500
Системный контроллер (рис.4). Идея системного контроллера в том, что он перенимает на себя ряд задач которые до этого выполняли супервизоры. Т.е он перенимает на себя функцию контроля блоков питания, вентиляторов. В случае отключения, отказа, увеличения нагрузки на систему, все это решает системный контроллер. Так же на нем находятся два коммутатора: eobs и epc. eobs – шина которая используется для передачи сообщений между устройствами. eobs- контролирует большинство элементов шасси. epc –специальная внутренняя сеть в коммутаторе через которую передается специальный управляющий трафик. Оба коммутатора находятся на системных контроллерах которых два в шасси. Так что в случае отказа одного контроллера остается второй.
Рисунок 4. Системный контроллер.
Блоки питания (рис.5). В этом шасси обновленные блоки питания с сертификатом 80 plus. Это означает что блоки питания отвечают самым современным требованиям и стандартам в электропотреблении и эффективности. Шасси может работать даже с одним блоком питания. Для того что бы заработало полностью заполненное шасси, достаточно 2 блоков питания. Но для того что бы лайн-карты не были отключены в случае выхода из строя одного из блоков, необходимо ставить более двух блоков питания на шасси. Всего можно поставить до 8 блоков питания.
Рисунок 5. Особенности блоков питания.
Также в шасси 9516 существует два слота под резервирование блоков питания для будущих карт которые будут потреблять большое количество электроэнергии (рис.6).
Модули фабрик (рис.7). Шасси может поддерживать до 6 модулей фабрик. Они устанавливаются непосредственно внутрь шасси и подключатся к лайн-картам. Фабрики можно менять на лету. Когда фабрика отключается, система понимает, что от фабрики отключается питание и контрольный трафик, который должен быть отправлен в супервизор, не будет отправляться на эту фабрику. Система может спрогнозировать отключение фабрики.
Каждый модуль фабрики содержит два чипа broadcom trident ii. Он не просто передает данные, он может принимать решение по коммутации (рис.8).
Вентиляторы (рис.7). Системный контроллер считывает потребности карт (какой карте какая температура нужна) и может регулировать обороты вентиляторов в системе для необходимого охлаждения. При замене фабрик, которые находятся за вентиляторами, необходимо сначала вынуть модуль вентиляторов, при этом остальные модули вентиляторов начинают работать на 100% оборотах. Если же необходимо вынуть несколько фабрик и как следствие - отключать несколько модулей вентиляции, то система будет перезагружена автоматически через 2 минуты. Если, после загрузки, система не обнаружит модуль вентиляции, то произойдет очередная перезагрузка и так будет длиться до тех пор, пока в систему не вернуть модуль вентиляции. Эту функцию, при желании, можно отключить.
Лайн-карты. На сегодняшний момент очень большее разгообразие лайн-карт для коммутаторов nexus 9000 серии:
1. n9k-x9636pq – имеет 36х40 Ггб порта
2. n9k-x9564px and n9k-x9564tx
Сводная статистика по трем модулям в которой самое интересное это последняя строчка в которой видно необходимое количество фабрик (рис.6). Для n9k-x9636pq необходимо 6 фабрик, а для n9k-x9564px and n9k-x9564tx всего лишь 3 фабрики для получения полной пропускной способности. Плюс 3 фабрики которые остаются на случай отказа оборудования.
Разберем более подробно серию nexus 9300.
Серия 9300 - коммутаторы которые часто ставят в конце дата центра и к ним подключают все сервера. В зависимости от требований сети, в линейке nexus 9300 можно выбрать 5 коммутаторов с лайн-картами под оптику или под медь. Для данной серии, существует один дополнительный модуль на 12х 40Ггб портов (рис.10). Если модуль вставлять в nexus 9396pq то будут работать все 12 портов, а если вставлять в nexus 93128tx то будут работать только 8 портов. У этой модели есть возможность настроить режим в 10Ггб, но для этого нужно использовать переходник.
Коммутатор nexus 9396px
Коммутатор nexus 93128tx
Блок питания. В серии nexus 9300 используются блоки питания с сертификатом 80 plus. Для шасси достаточно одного блока питания, но для обеспечения бесперебойной и безаварийной работы, необходимо иметь больше.
Следующий раздел это коммутаторы 40Ггб. Все соединения между коммутаторами переходят на новый уровень скорости в 40 Ггб. Для того что бы получить 40Ггб, одно из первых требований - замена большого количества оптически модулей, и замена кабельной системы в дата центре. Это довольно дорогое решение и не все клиенты согласны прервать работу в дата центре из-за замены кабельной системы. Специально для таких случаев, компания cisco разработала новый стандарт- bidi (рис.11). Это новый тип sfp, который использует уже существующую кабельную систему. Возможно подключить существующий мультимодовый кабель с разъемом lc и получить скорость в 40Ггб. Это решение поддерживается на всех коммутаторах nexus 9000 и на расстоянии кабеля в 150 м.
Примеры трансиверов которые поддерживаются новым стандартом bidi (рис.12)
В данной статье мы прошлись по основным моделям и характеристикам коммутаторов серии nexus 9000, но не затронули многие аспекты. Однако, информации из статьи достаточно для того что бы увидеть потенциал серии 9000 для поднятия уровня сети на новый качественный уровень (в основном дата-центры).