思科核心路由器CRS-1与SPP处理器的研究–FCC多机交换(4)

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CRS-1系统,其理论最大满负载是72个LCC的CRS-1多机互联。

在关于CRS-1端口配置中,我们谈到,72个满负载的LCC互联的CRS-1系统,其端口数目惊人,可以支持1152 OC-768c/STM-256 PoS 个端口,4608 OC-192c/STM-64c PoS/DPT 端口,或9216 10 Gigabit Ethernet 端口,18,432 OC-48c/STM-16c PoS/DPT 端口,1152 OC-768c/STM-256 tunable WDMPOS 端口,或者4608 10 Gigabit Ethernet tunable WDMPHY端口。

在上述这样一个72台LCC互联形成的路由器中,作为一个路由器,其最基本的一个要求是:确保一个数据报文(Packet)从任何一个线卡的任何一个端口,能够通过路由路径寻找,从这72个LCC的任何一个线卡的某个端口被CRS-1转发(Forwarding)出去。

在理论上,为了达到上述目标,1个FCC,2个FCC,。。。,8个FCC的情况下,如何将这72台LCC机器的交换卡互联?

这里面最关键的还是要牢牢抓住CRS-1支持8个独立的交换平面。8个独立的交换平面是CRS-1的纲,LCC等是CRS-1的目。纲举目张。

首先来回顾一下当FCC的每个S2交换卡(或者说OIM卡)作为一个交换平面的情况。

在2LCC+1FCC的情况下,每个LCC全负载,也就是说,上架8个S13卡(请参阅16槽LCC的交换卡槽结构与配置)。为了实现8个平面互联,FCC要贡献出8个S2(OIM)卡。每个卡出任一个交换平面。每个LCC的S13卡都通过其光纤接口A0-A2分别依次接到相应的OIM卡的光纤接口J0-J2和J3-J5上。OIM卡的光纤接口J6-J8闲置不用。

在上述配置下,任何一个LCC的线卡都可以通过其S13卡<–>A0-A2接口-<–>OIM卡<–>S2卡<–>S3卡来抵达其他的一个LCC机器的线卡。

上述拓扑下,系统升级,要加一台LCC,形成3LCC+1FCC,如何互联?

很简单,把这台新的LCC的8个S13卡的A0-A2分别接到FCC的8个OIM卡的J6-J8上。

上述拓扑下,系统再升级,要再加一台LCC,形成4LCC+1FCC,如何互联?

读者的直觉有可能是,一个FCC支持24个S2交换卡(24个OIM卡) 。在上述拓扑下,FCC只用掉了8个S2(OIM)卡,还有16个呢。FCC再贡献出来8个S2和8OIM卡,然后把这个新的第4个LCC 的S13卡的A0-A2接到这个新增加的OIM卡的J0-J2上即可。

这样的接入能使得系统达到“确保一个数据报文(Packet)从任何一个线卡的任何一个端口,能够通过路由路径寻找,从这72个LCC的任何一个线卡的某个端口被CRS-1转发(Forwarding)出去。”吗?

下图是笔者描绘的一个3LCC+1FCC的拓扑。我们来通过这个实例来解释这种拓扑结构扩容的问题。

在图中,笔者勾画出了3个LCC的两个交换平面的连接拓扑,分别是S13卡的SM0和SM4。有兴趣的读者可以依次把LCC剩下的7个S13卡通过FCC相应的OIM卡互联。我们会认识到,这种连接只能保证3个LCC的互联。

现在系统扩容,加一个LCC。自然,这个新的LCC也有8个S13卡和相应的光纤A0-A2接口。如何接入?

是的,FCC拥有24个OIM卡和相应的24个S2交换卡,而且目前其实只被用了8个,还剩下了16个OIM卡槽和16个S2卡。

但我们发现,即使你现在从FCC再贡献8个OIM卡,并且把在第4个LCC的8个S13卡的A0-A2都通过光纤接到相应的OIM卡的J0-J2上,但问题出来了:系统中目前的3个LCC的S13卡的光纤接口A0-A2都已经被用光了!!1,2,3LCC的8个S13卡都已经被全部接到了上图中的8个OIM卡上,并形成了8个交换平 面。FCC为了这个第4个新增加的OIM卡没有与任何来自其他LCC的S13卡的A0-A2互联。其他LCC的S13卡的A0-A2光纤接头都已经被全部使用完了;相应的 OIM卡的9个J0-J8接头也被全部占用殆尽了!

因此,这样的接入使得这第4个LCC形成了一个孤岛。没有与任何其他的LCC构成联通。

在3LCC+2FCC,3LCC+4FCC的情况下升级为4LCC+2FCC和4LCC+4FCC,结果是一样的。单纯的从FCC多余的OIM卡拿 出一些来连接新的LCC,只会导致这个新的LCC是一个数据交换的孤岛。其他LCC的数据没有办法抵达(Reach)这个新LCC的S2卡和相应的S13 卡。其他LCC的S13卡和相应的S2(OIM)卡都已经全满负载了(J0-J8都被全部用光了),从而导致这个新的LCC的S13卡无法加入相应的8个 交换平面。

不同交换平面 的数据是永远不会交叉转发的!这是CRS-1的一个原则(Rule)。

换言之,在一个S2卡作为一个交换平面的情况下,S2卡上的S2ASIC会而且只会

× 接受来自S13卡上的S1 ASIC芯片转发的数据单元;

×转发数据单元去一个S13卡上的S3 ASIC。

×绝不(Never)把一个数据单元转发到另外一个S2卡上的S2 ASIC。

因此,这里面所有问题的关键就是:如何将一个新的LCC加入交换平面。

从物理的角度,也可以这样理解,如何将一个新的LCC的S13卡的A0-A2接口接入到一个OIM卡上,而这个OIM卡上,系统中其他LCC的一个S13卡有相应的光纤接口接入,从而使得系统中所有的LCC可以通过S13卡形成一个连通(交换平面)。否则,系统中就形成一个LCC孤岛。

(没有打分)

雁过留声

“思科核心路由器CRS-1与SPP处理器的研究–FCC多机交换(4)”有4个回复

  1. 无名小猪 于 2009-07-22 6:58 下午

    读到这里,我总有一种感觉,CRS系统的8个平面和传统的程控数字交换机(PSTN)的某些地方十分相似,我以前搞过程控数字交换机的维护,里面有选组级、选面级等概念,它们的作用类似CRS系统(把信元从一个线卡的某个端口最终送到任意的线卡端口上),程控数字交换机里网络选组级等的目的就是实现电话的一方和任意对端的连接(本地电路连接,如果出局则选择中继端口了)。

  2. 无名小猪 于 2009-07-22 7:01 下午

    另外,上次的问题我还没有得到答案,即CRS逻辑连接完成后是否另外再需要人工的配置,整个CRS系统的配置是否基于CISCO IOS平台,即和普通CISCO ROUTER类似。

  3. 陈怀临 于 2009-07-22 7:36 下午

    小猪,你基本上抓住路由器系统在交换方面的本质了。现代通信设备的许多概念和机理其实就是从当年PSTN演变过来的。这也是我一再强调技术细节是次要的,概念是最重要的。另外,当然需要人工软件的配置,否则要你我干嘛?这些东西不要着急,你拿到系统管理员手册后,静下心来,。。。

  4. DPI 于 2009-07-23 2:07 下午

    楼主,做个PDF吧,谢谢