思科QuantumFlow处理器及其战略研究(9):体系结构(系统观点)
作者 陈怀临 | 2009-02-12 16:55 | 类型 专题分析 | 1条用户评论 »
系列目录 思科的QuantumFlow多核处理器
思科的QFP芯片,是作为思科的边缘路由器ASR1000的重要组成部分而粉墨登场的。ASR1000产品系列为三个:ASR1002,ASR1004和ASR1006。其不同的配置和结构的差别,可参阅下图所示。 在从系统的观点考察QFP和其所在的系统时,首先介绍一下ASP1000产品的一些命名约定。 CPP: Cisco Packet Processor。在ASR1000里,就是这个QuantumFlow Processor(QFP) CC:CarrierCard。即线卡模块板。在ASR1000里,叫做SIP(SPA Interface Processor)。SPA(Shared Port Adaptor)为线卡。 一个SIP模块上可以插入1-4个SPA线卡。支持Ethernet,ATM,POS等等报文格式端口。 FP: Forwarding Processor。 在ASR1000里,是ESP(Embedded Services Processor)卡。QFP芯片就是被焊接在ESP卡上,并通过SP-4.2接口来获取数据报文的。 RP: Routing Processor。在ASR1000里,仍然是叫做RP。就是思科经典的IOS的控制平面卡的意思。 如果读者不熟悉思科路由器产品命名约定的话,要注意的是,不要把这里的一些“Processor”与真正意义上的CPU处理器相混淆。SIP,ESP和RP等的Processor的意思是一个逻辑概念,其物理上是指相应的硬件处理卡。 下图所示为ASP1006的一个硬件结构图。 读者可以认识到,ASP1006可以支持两个RP,即控制平面卡,从而提高Dual-RE的HA。(ASP1004可以支持单RE的HA,即两个IOS运行在Linux的KVM环境上。ASR1006不支持单卡的Dual-IOS结构。)。可以支持两个ESP卡,也就是,两个QF芯片。这两个ESP卡的HA关系是Active/Passive。从而为ASR1000提供Statue-ful的服务处理的HA支持。这是ESP10中10的意思是10bps线速。。ASR1000不同的产品可以支持不同的ESP性能。例如ASR1002的ESP是ESP5,也就是说,是5Gbps的线速。 另外,可以看出ASR1006可以有两个SIP模块。每个模块可以支持1-4个SPA线卡。 当读者试图把握ASR1000的系统结构时,很重要的一点是:ASR1000是一个分布式结构,但是一个集中式的数据处理。换言之,任何一个数据报文,都要通过SPA–>SIP–>互联–>ESP,最后进入QFP进行处理。从RE出来的数据报文,例如BGP,OSPF报文,也是如此。在系统中,QFP起着一个枢纽的角色。 下图所示为QFP,ESP在整个系统中的逻辑结构图。 另外,有兴趣的读者,可以浏览QFP在ESP卡上的物理布板结构。从而可以更好的理解QFP是如何 通过系统级别的互联,然后通过SPI-4.2来收发报文,与主控CPU进行通信,被主控CPU监测,启动,更新等等的硬件结构。 从上述图中,读者也可以发现,在ESP板子上有两个“Interconnect ASIC”。这个互联逻辑就是思科目前力挺的ESI–Enhanced Serdes Interconnect。ESI互联结构是ASR1000系统把系统的部件(SIP,ESP,RP)结合起来的通信路径。 换言之,ASR1000的背板是基于ESI的。 那么为什么在ESP上有两个ESI芯片,其原因是为了ESP之间的高可靠性(HA)。在一个ESP或者QFP在Active模式下的时候,Active与Passive的ESP(或QFP)通过专门的一个ESI连接进行通信,从而完成Stateful的状态备份。实现ESP级别的HA。 | |
雁过留声
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加入了如下修改在文章中。
1. “(ASR1004可以支持单RE的HA,即两个IOS运行在Linux的KVM环境上。ASR1006不支持单卡的Dual-IOS结构。)”
2. ”从上述图中,读者也可以发现,在ESP板子上有两个“Interconnect ASIC”。这个互联逻辑就是思科目前力挺的ESI–Enhanced Serdes Interconnect。ESI互联结构是ASR1000系统把系统的部件(SIP,ESP,RP)结合起来的通信路径。换言之,ASR1000的背板是基于ESI的。
那么为什么在ESP上有两个ESI芯片,其原因是为了ESP之间的高可靠性(HA)。在一个 ESP或者QFP在Active模式下的时候,Active与Passive的ESP(或QFP)通过专门的一个ESI连接进行通信,从而完成 Stateful的状态备份。实现ESP级别的HA。“