靈活的低延遲網絡平臺
思科 Nexus? 3550-F Fusion 是一款緊湊而強大的網絡平臺,專為低延遲應用而設計。該設備可在單個機架單元中提供多達 48 個 10G 以太網連接端口。它可以配置為:
? 第 1 層矩陣交換機,適用于低延遲數據扇出、電子接線板和透明監控應用。第 1 層交換的端口間延遲低于 5 納秒
? 第 2 層多路復用器/多路分解器,適用于多對一匯聚使用案例。應用包括金融交易訂單輸入網絡的低延遲鏈路匯聚和低延遲電信網絡。此模式的延遲低至 39 納秒
? 完全管理的第 2 層 MAC 學習交換機,包含 VLAN 標記/中繼和 IGMP 監聽功能。這適用于簡單多路復用器器無法勝任的應用。作為第 2 層交換機,該設備的延遲低至 95 納秒。
可擴展的模塊化架構
思科 Nexus 3550-F Fusion 圍繞獨特的模塊化架構而構建,該架構可隨著您的網絡而擴展。三線卡托支持隨著時間靈活增加和更改連接選項,同時兩個內部模塊托架支持設備升級和功能擴展,以便增加新功能并延長產品的使用壽命。3550-F 架構如下圖所示(圖1)。架構的核心是高密度的第 1 層矩陣交換機。該矩陣交換機可在所有模塊之間提供低延遲、可編程的 10GbE 連接。
外部模塊托架(A、B 和 C)可填充 16 端口 SFP+ 線卡 (N35-F-16P) 和/或 4 端口 QSFP+ 線卡 (N35-F-4Q)。提供標準 SFP+ 和 QSFP+ 光纖或電纜連接選項。
內部模塊托架未填充,僅供第 1 層使用。包含高密度 FPGA (N35-F-KU115) 模塊,用于第 2 層多路復用器和第 2 層交換機應用。對于自定義應用,可安裝多個 FPGA 和/或多個 X86 CPU 模塊 (N35-F-SKL)。
使用簡單,管理輕松
思科 Nexus 3550-F Fusion 運行專為滿足第 1 層交換需求和低延遲 FPGA 配置需求而設計的自定義操作系統和命令行界面 (CLI)。用戶普遍認為我們的 CLI 是他們用過的最好用的操作界面之一。
CLI 中的每一項命令都能通過遠程 JSON RPC API 調用。這正是此設備操作簡單、易于大規模管理的關鍵。
所有思科 Nexus 3550-F Fusion 產品都具有標準的企業管理和部署功能,包括自動配置(通過 DHCP)、SNMP、TACACS+ 身份驗證、板載 Python 編程功能、BASH 外殼訪問和時間序列日志記錄。
第 1 層交換
思科 Nexus 3550-F Fusion 在物理網絡層(第 1 層)工作,有別于在數據鏈路層(第 2 層)工作的傳統網絡交換機。第 1 層交換為以太網設備帶來電路交換的優勢。通過設備的連接會提前編程到矩陣交換機(參見圖 2),并無限期保持配置。與基于數據包的動態交換不同,它具有提供極低的確定性延遲的優勢。數據包可以在不足 5 納秒的時間內穿過第1 層矩陣交換機(端口到端口)。
第 1 層矩陣交換機有幾個用途。這就使得此設備能夠深入探查連接(適用于接近透明的網絡監控),在端口之間建立橋接(適用于電子網絡重新配置),并從一個端口向多個端口扇出連接(適用于低延遲數據復制應用)。
上面的圖 2 顯示了第 1 層矩陣交換機的配置示例:
? 端口 1 和端口 3 之間配置了“橋接”:端口 1 傳出的所有流量均導向端口 3,端口 3 傳出的所有流量均導向端口1。
?這種橋接可以是從端口 1 到端口 4 和端口 5 配置了兩條“分路”:端口 1 傳出的流量復制到端口 4 和端口 5,延遲低至 2.8 納秒。通常,如此低的延遲被視為對其他網絡設備透明。
透明分路
網絡監控對于日志記錄、調試和合規都至關重要。雖然使用光分路器可以實現低延遲網絡檢測,但是會占用寶貴的機架空間,也無法進行遠程管理。思科 Nexus 3550-F Fusion 只需占用 1RU 的空間,即可發揮 16 個光分路器的效用(48個端口)。思科 Nexus 3550-F Fusion 執行分路時會重新生成有源信號,從而保持較高的信號質量,同時端口間延遲同樣很低。
電子接線板
現實中,重新配置網絡在所難免,然而托管中心訪問往往成本高昂,且有時難以實現(比如在工作時間)。思科 Nexus3550-F Fusion 為隨時隨地遠程管理和重新配置物理網絡提供了一種快捷方便的工具,而且幾乎不會增加任何開銷。遠程 JSON RPC API 允許邏輯中央控制器直接自動化和控制此類更改。
數據包感知統計和監控
雖然思科 Nexus 3550-F Fusion 在物理層工作,但是完全能感知數據包。該設備會監控每個端口,收集已發送/已接收的數據包/字節數、發送/傳輸錯誤等關鍵數據包統計信息。該設備還能執行深入診斷,收集光強度、工作溫度、收發器功能等參數。收集所有這些統計信息都不會對關鍵路徑造成任何延遲成本。
第 2 層多路復用
大多數以太網網絡交換機一般都執行全端口交換。任何端口都可以向任何其他端口發送數據包。為此,設備必須檢查每一個數據包,并做出動態交換決策。但是,許多低延遲應用(例如電子交易訂單輸入網絡和低延遲電信網絡)僅需要 n對 1 鏈路聚合(或多路復用)和 1 對 n 鏈路分解(或多路分解)。如果只需要 n 對 1 多路多路復用/1 對 n 多路分解,執行全端口交換不僅會拖慢速度,而且代價高昂。
思科 Nexus 3550-F Fusion 提供專為低延遲應用設計的專業多路復用/多路分解功能。在不需要排隊的情況下,數據包可以在短短 39 納秒內通過設備。這意味著,思科 Nexus 3550-F Fusion 是目前市場上速度最快的多路復用器之一。
不同的多路復用器滿足不同的需求
多路復用原則上看似簡單,但要根據使用案例進行諸多權衡:需要什么線速?需要多少個端口?緩沖區的爭用深度應為多少?支持哪種多路分解?思科 Nexus 3550-F Fusion 支持多種多路復用模式,每種模式具有不同的功能和延遲權衡,這些都總結于下表 1 中。
FastMux 模式是目前最快的多路復用器。它僅提供 10G 以太網連接和有限的緩沖區深度。多路分解僅由第 1 層廣播執行。FastMux 適用于爭用較低且純速度是唯一目標的情形,例如電子交易訂單輸入網絡。
Mux 模式提供 1G 和 10G 以太網選項,能夠在這些速率之間進行速率轉換。它還提供第 2 層和基于 VLAN 的多路分解。這些功能適用于許多客戶需要訪問同一低速無線電鏈路的低延遲、遠程無線電信網絡。
與 Mux 模式一樣,交換機模式提供更多壓縮多路分解選項。此外,它還提供無限數量的多路復用器,讓用戶在網絡配置上更加靈活。
第 2 層學習交換機
并非所有使用案例都適合使用第 1 層交換(請參閱 XXX)或第 2 層多路復用(請參閱 YYY)。有時需要第 2 層學習交換機,但仍需要低延遲。思科 Nexus 3550 還提供完全管理的第 2 層學習交換機。該設備的延遲低至 95 納秒,還不到上一代 L2 交換機延遲的一半。除了 MAC 學習之外,它還提供:
? VLAN 標記、中繼、剝離和重寫
? IGMP 監聽
? 以 2.8 納秒的時間戳分辨率分接/匯聚時間戳
? BGP 客戶端(僅對等)