Маршрутизаторы М-серии

Cерия M магистральных IP маршрутизаторов включает 8 одинаковых по функциональности моделей, различающихся по производительности, емкости портов и ассортименту интерфейсных модулей, а также наличием резервных аппаратных компонентов для обеспечения отказоустойчивости.

Операционная система JUNOS на основе ядра UNIX FreeBSD обладает уникальными возможностями для организации исключительно гибких, стабильных и надежных, гармонично развиваемых сетевых систем, включающих элементы от различных производителей. Истинная модульность, означающая организацию операционной системы в виде ряда независимых задач (модулей), функционирующих в защищенных областях памяти, позволяет осуществлять запуск и остановку программного модуля без риска для остальных компонентов системы. Благодаря этому обновление ОС, добавление новой функциональности в текущую версию ОС может быть осуществлено в режиме непрерывной эксплуатации системы. Это также позволяет использовать только необходимый набор функций, эффективно используя ресурсы оперативной памяти. Единая для всех платформ модульная операционная система облегчает производителю задачу ее поддержки, дальнейшего развития, распространения на новую аппаратную базу, исправления ошибок.

Для конечного пользователя все эти преимущества плюс упрощение устранения сетевых проблем и снижение затрат на обучение персонала (но повышение при этом качества его знаний и навыков) влекут за собой снижение величины одного из главных показателей экономической эффективности сетевых систем – стоимости владения в течение жизненного цикла (период от одной глобальной модернизации до другой).

Универсальность:

Маршрутизаторы серии M чрезвычайно гибкие в плане возможности их внедрения в любом месте сети, где требуется производительность, надежность и набор дополнительных возможностей обработки трафика. Они могут быть внедрены на краю сети провайдера, в небольших и средних магистральных сетях, в больших магистральных сетях, в приложениях пиринга, как рефлекторы маршрутов, а также в центрах хранения данных. Последние усовершенствования программного и аппаратного обеспечения маршрутизаторов M-серии сильно расширили набор функций, выполняемый на этих платформах.

Полный спектр возможностей доступен на всех платформах

Серия M - это серия платформ с очень широким диапазоном производительности от 5 Гбит/сек до 320 Гбит/сек. Поскольку на всех платформах работает абсолютно одна и та же операционная система JUNOS, то все возможности, применяемые на моделях верхнего уровня также доступны и на небольших платформах как М7i.

Широкий набор интерфейсов:

Благодаря широкому набору интерфейсов единственный маршрутизатор M-серии может обеспечивать потребности в доступе для тысяч пользователей посредством любых технологий - ATM, Frame Relay, Ethernet и TDM на любой скорости от DS0 до OC-192/STM-64 и 10 Gigabit Ethernet.

Самый полный в отрасли набор возможностей VPN:

Маршрутизаторы M-серии поддерживают наиболее полный в отрасли набор технологий реализации различных типов VPN. На одном маршрутизаторе одновременно можно реализовать виртуальные каналы второго уровня, Layer 2 VPNs, Layer 2.5 Interworking VPNs, Layer 3 2547 VPNs, VPLS, IPSec, GRE, IP over IP и другие механизмы туннелирования без какого-либо влияния на производительность.

Широкие возможности QoS и сбора статистики:

Наличие целого ряда функций обработки пакетов позволяет маршрутизаторам серии M поддерживать несколько уровней работы с QoS для приоритезации трафика: на портах, на логических соединениях (DLCI, VC/VP, VLAN) и на каналах (вплоть до DS0). Набор функций QoS включает классификацию, ограничение скорости, шейпинг, weighted round robin, strict priority, weighted random early detection, random early detection и маркировку пакетов. Кроме того, большой набор статистических данных, которые могут быть получены с маршрутизаторов серии М, обеспечивает гибкие возможности по реализации приложений биллинга и сетевого планирования.

Высокая надежность:

Архитектура M-серии с самого начала задумывалась и проектировалась с одной главной целью - обеспечения беспрецедентного уровня надежности и стабильности системы в целом. Эта цель была достигнута за счет нескольких факторов. Прежде всего, модульная, защищенная архитектура операционной системы JUNOS, которая фактически является UNIX-системой. Кроме того, все маршрутизаторы M-серии обеспечивают резервирование источников питания и вентиляторов, а платформы M10i, M40e и M320 обеспечивают полное резервирование всех систем. Возможности JUNOS расширяют эту резервированную архитектуру за счет функции безостановочного форвардинга в случае отказа основного процессорного модуля, а также в случае установки новых версий программного обеспечения.

Безопасность:

Маршрутизаторы серии M уже в базовой конфигурации поддерживают мощные функции обеспечения безопасности. Наличие же специального модуля (Adaptive Services PIC), который на высокой скорости аппаратно выполняет функции NAT, stateful firewall с обнаружением атак, IPSEC и учет трафика, позволяет внедрять эти функции без влияния на форвардинг пакетов.

Спецификация:

Ключевые компоненты:

Ключевыми компонентами любого маршрутизатора М-серии являются подсистема форвардинга пакетов - Packet Forwarding Engine (PFE) и подсистема маршрутизации - Routing Engine (RE).

Packet Forwarding Engine отвечает за форвардинг пакетов. Физически PFE состоит из интерфейсных карт (PIC), корзин для установки интерфейсных карт - FPCs, системной платы управления и форвардинга (control/system/forwarding board) и специализированных микросхем.

• Интерфейсные карты обеспечивают полный набор оптических и электрических интерфейсов доступа к сети.
• FPC - это корзина для установки интерфейсных карт, он также физически соединяет интерфейсные карты с остальной частью PFE. FPC разбирает заголовки пакетов и устанавливает приоритеты. На выходе FPC назначает очереди пакетам в зависимости от класса обслуживания. До четырех различных интерфейсных карт могут быть установлены в один FPC. Существует несколько типов FPC, в зависимости от платформы и от интерфейсных карт, которые необходимо установить.
• FIC (Fixed Interface Concentrator) - доступен только на М7i и содержит предустановленные 2 порта Fast Ethernet либо 1 порт Gigabit Ethernet. Gigabit Ethernet требует наличия SFP (Small Form factor Pluggable optics) в зависимости от типа требуемого физического оптического интерфейса.
• Системная плата управления и форвардинга (control/system/forwarding board) выполняет поиск маршрута (route lookup) и определение исходящего интерфейса. Она принимает решения по форвардингу пакетов, распределяет пакеты в памяти, обрабатывает управляющие пакеты, управляет системными компонентами. Для разных платформ эта плата имеет разные названия:
  • M7i/M10i - Compact Forwarding Engine Board
  • M20 - System and Switch Board
  • M40e/M120 Switching and Forwarding Module
• В M320 используется распределенная архитектура в которой компоненты плат управления и форвардинга (PFE) полностью расположены на FPC. Обработка пакета и поиск маршрута (route lookup) выполняется на входном PFE, после чего пакет направляется посредством свич-фабрики к выходному PFE, где выполняется финальный поиск маршрута и обработка пакета. Программируемые ASIC - компоненты PFE обеспечивают ни от чего не зависящую скорость обработки - 40 Гбит/с на каждый PFE. Для обеспечения неблокируемой работы все связи между ASIC и между входными/выходными PFE реализованы с запасом по производительности.
• Программируемые специализированные микросхемы (ASICs) обеспечивают лучшую в индустрии, аппаратную систему продвижения пакетов. Все каналы между микросхемами спроектированы с запасом по пропускной способности, что обеспечивает не блокирующий форвардинг.

Routing Engine создает таблицы маршрутизации и управляет маршрутными протоколами, а также управляет маршрутизатором в целом.

• Routing Engine обеспечивает работу всех протоколов маршрутизации независимо от подсистемы форвардинга, таким образом нестабильность маршрутизации в сети не влияет на форвардинг пакетов.
• Routing Engine реализует каждый маршрутный протокол с полным набором возможностей фильтрации и модификации маршрутной информации, необходимых для Internet-маршрутизатора. Маршрутные политики, реализованные в операционной системе JUNOS, являются наиболее удобными и гибкими из существующих на рынке.