Cisco Nexus数据中心方案竞争分析
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云计算业务部
思科Nexus数据中心交换机产品线简介
思科Nexus产品来自于2008年对Nuova Systems公司的收购，软件平台是NX-OS，独立 于Cisco原IOS平台，目前Nexuw产品线分为以下几个产品序列：
Nexus 7000 Series Switches 包含N7009、N7010和N7018三款产品，定位于数据中心核心，每槽位带宽550G，交换容量可扩展至17Tbps。 目前单槽位最高支持48个万兆接口，40/100G接口Ready。 N7K的板卡分为M和F两大系列，其中M系列定位为富特性板卡，F系列定位为高性能板卡。
（32端口万兆）
（48端口万兆）
单槽位包转发率
120Mpps（8口线速）480Mpps（32口线速）720Mpps（48口线速）
VLANs
16K
4K
4K
MAC表项
128K
16K
16K/chip
路由功能/IPv4
128K
No
32K
IPv6
64K
NO
16K
10G端口缓存（入/出方向） 96MB/80MB

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总结：Cisco方案1劣势
N7K F2板卡是小Buffer板卡，整板只有 72MB共享缓存(H3C S12500是每个万兆端口 256MB缓存)，此板卡Cisco定位是数据中心 汇聚，不适合数据中心核心，如右图所示：
在同一个N7K机框内，F2和M/F1板卡不 能混插。若要混插，需使用VDC技术将 N7K虚拟化为多个逻辑设备，F2与M/F1处 于不同的VDC内，采用外接网线的方式进行 互通。这将增加网络配置管理的复杂度，跨 板转发带宽低。
M/F1
VDC2
VDC1
F2

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F2板卡缺陷详细分析2
问题三：使用VDC方式实现混插有什么问题？
使用VDC后，本来一台设备变成了两台设备。带来了多种弊端，如右图：
VDC1：F2板卡，和接入N2000互联
VDC2：M板，作为核心互联
④
1，管理复杂：划分N个VDC后管理成本变成了N倍；
2，组网复杂：数据流量从N2K经过链路1上行到N7K的 ②
VDC1，然后流量再通过链路2/链路3到VDC2，然后再从 链路4/链路5出去，组网及转发流程复杂。 3，设备性能浪费：F2板卡和其它板卡之间的通信必须通 过外部连线互通，无法通过背板互通。需要在VDC1和 VDC2之间独立布置互联线缆，极大的浪费了板卡端口数 量。如右图，原本两台N7K直接互联即可，划分两个 VDC后VDC1/VDC2要分别相互互联，同时交叉互联，互 联端口是原来的四倍。
F2板卡datasheet： /en/US/prod/collateral/switches/ps9441/ps9402/data_sheet_c78-685394.html F2板卡应用限制：/en/US/docs/switches/datacenter/sw/6_x/nxos/release/notes/60_nx-os_release_note.html
M2 系列板卡 未来规划
F1 系列板卡 32 port 10G SFP+ (230G/slot)
F2 系列板卡 48 port 10G SFP+
(480G/slot)
2009年
2010年
2011年
2012年

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N7000 M/F系列板卡指标分析
参数
M系列板卡
F1系列板卡
F2系列板卡
不能与M/F1兼容
从指标上可以看出，其M板卡和F板卡规格差异较大，从思科内部胶片中明确指出， 其M板卡定于在数据中心核心和园区网核心，而F板卡仅仅定位于数据中心汇聚和接入。

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N7000 F1系列板卡集中转发揭秘
F1系列单板是不支持三层功能，那么在实际使用中，如果有三层报文通过F1系列板卡过来， 该如何处理？思科给出了一种最无奈的解决方案，集中式代理转发！ 如下图，F1系列板卡上只有L2处理引擎，只能处理二层报文，如果有三层报文过来，则必 须在机框系统中配置一款M系列板卡，然后将所有的报文送到这块M系列板卡的L3处理芯 片上进行集中式转发。
由于F2板卡单端口万兆商务只有125的50%；是105的93%（以单机96端口万兆线速模型计算），因 此在没有明确高密万兆端口情况下，通过前面列举的大规格和F2板卡各种限制提前屏蔽。形成 N7K的M板卡和125对等竞争的局面。
✓竞争
主推10500产品，树立105为数据中心级高密万兆核心交换平台地位；对部分不认同105的情 况，要利用N7K的板卡不兼容来举例。 105产品的32端口线速万兆年底推出，48端口线速万兆明年Q1推出，端口密度可以完全应对 思科F2板卡； 充分利用其F2板卡和M板互通时需要外接链路的缺陷，明确要求外联板卡使用M系列，下行板 卡使用F2系列，增加M/F2互联的内部消耗。 引导千兆端口形态，F2板卡端口必须配置为千兆速率来和千兆板卡互联。
③
Nexus 7000 10GbE Core
①
N2000
⑤
VDC2
VDC1

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F2板卡缺陷详细分析3
问题四：思科N7K的F2板卡还有那些其它问题？ 1，小缓存问题。
要根据我司应对产品灵活把握： 如果项目万兆密度不高，使用125和N7K应对，则要重点强大调缓存； 如果使用105和N7K应对，则不需要过分关注。
实现报文的转发。VSM运行在外部的网管服务器上，实现管理和协议控制。
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Cisco典型组网方案分析1—N7K F2+N2K
Cisco方案优势：
✓此方案是思科N7K推出F2单 板之后最常见也是最有杀伤力 的方案，可以很轻松的抬高竞 争对手的商务，降低思科的组 网成本；
✓高密千兆服务器双网卡双 Active接入，万兆核心，整网 性能高，可以很轻易的做到1： 1无收敛；
集中式转发带来问题非常明显： 性能问题，整机三层处理能力80G；而F系 列板卡是32端口万兆板卡，如果系统中有三块 板卡，三层报文的收敛比在10：1以上。 可靠性问题，如果M系列板卡故障或者拔出， 所有F系列板卡的三层报文都会 中断。
80G带宽
L3处理引擎 M系列
L2处理引擎 处理器
F系列
L2处理引擎 处理器
Nexus 5000 Series Switches 包含5010、5020、5548UP、5548P、5596UP五款产品，定位于数据中心接入及汇聚。均为全万兆SFP+接口， 支持FCoE，其中5548UP和5596UP固定接口可直接切换为FC接口。 5010、5020不支持L3转发，5548UP、5548P和5596配置子卡后可支持L3转发，整机L3转发性能为 160Gbps(240Mpps)。
2，F2板卡不支持OTV功能。
OTV是思科数据中心解决方案中经常鼓吹的特性，可以实现跨数据中心的大二层互联互通； 而F2板卡又是专门应用于数据中心的，不支持OTV功能就代表着数据中心互通方案的不完 善，后续必须通过划分新的VDC新增M板卡才能满足组网需求。
问题五：F2板卡有哪些竞争优势？ 高密万兆，价格低廉。
1.5MB/0.7MB
1.5MB
ARP表项
128K
NO
16K
MPLS
YES
NO
NO
VRF
YES
NO
YES
ACL
64K/chip
1K/chip
16K/chip
FCoE
No
Yes
YES
FabricPath
No
Yes
YES
OTV
YES
NO
NO
端口转发时延
20μs
5μs
6μs
兼容情况
不能与F2兼容
不能与F2兼容
F系列 L2处理引擎 处理F器系列 L2处理引擎 处理F器系列
L2处理引擎 处理器

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N7000 F2系列板卡缺陷分析
2011年10月份，思科正式推出F2 48端口万兆板卡，吸取了前面F1板卡不支持 三层功能的教训，在F2板卡上融合的三层处理能力，虽然比较弱，但对于接入、 汇聚等场景大多均可以使用。但F2板卡却存在比F1更严重的问题： 1. F2板卡和M/F1板卡不能再同一个机框内共存； 2. F2板卡整板缓存只有72MB； 3. F2板卡不支持OTV功能； 4. F2板卡支持N2K，但却不支持双归属；
N2K目前不支持双归属上行至N7K，服 务器接入设备的可靠性得不到保障，核心 1台N7K故障会引起多台N2K无法正常工 作。 N2K扩展数目受限（32台）

上图出自《Cisco Nexus 7000 NX-OS Overview》 11

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F2板卡缺陷详细分析1
问题一：什么叫做F2板卡和M/F1板卡不能再同一个机框内共存？ 即在同一个N7000机框内，M/F1板卡和F2不能混插。
N7K-M132XP
N7K-F248XP
问题二：思科如何解决这个问题？ 通过VDC方式。如在N7010设备中划分VDC1、VDC2，这两个VDC相当于独立的 设备，分别把M/F1板卡和F2板卡划分到不同的VDC中。
Nexus 2000 Series Fabric Extenders 包含2148T、2224TP、2248TP、2248TP-E、2232PP、2232TM六款产品。定位于N5000、N7000产品的端 口扩展器，本身没有报文转发能力，只是将N5000和N7000产品的端口扩展到ToR机架做服务器接入。 N5000全系列可以支持，N7000只支持32端口万兆M板卡和48端口万兆F2板卡。 N5010和N5020最多可扩展12个N2000，N5548P/UP、N5596最多可扩展24个N2000，N7000最多可扩展 32个N2000。 2148T为单电源，其它22xx系列均为双电源。2232的两个款型为全万兆款型，32个万兆下行，8个万兆上行， 其中2232TM为万兆电(RJ45)下行（N7000不支持），2232PP为万兆光(SFP+)下行。