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VxLAN下的数据中心拓扑变化

前两天正好有事飞北京一趟，会了会北京分公司的朱总，聊到现在演变过来的DC拓扑，已经和我学IE时了解到的大不一样了。简单记录，回头深究。

思科推崇的传统DC架构为Spine-Leaf架构，涉及产品为Nexus 752架构，7k跑spine，5k跑leaf，2k作为Fabric Extender打破ToR/EoR布局，引入MoR。

7k和5k是Fabricpath的，二层无阻塞的环境，7k跑FHRP，网关在7k。

而现在虽然也是Spine-Leaf架构，但是推崇的产品已经改为963架构，这里也只是听说963架构，不知道所谓6k跑什么流量。姑且当做9k连3k吧，网关在3k，也就是在leaf上，3k上联9k跑同DC下东西流量，3k直连防火墙出局跑南北流量。9k和3k之间跑evpn，利用VxLAN封装报文跑东西流量。

这里有个问题，我问朱总，那这样不是很多网关，要很多防火墙？朱总说，是。

随后还简单聊了Fabricpath和Trill的区别，我理解的FP是二层等价多路径的，无阻塞的，而朱总所说的Trill是要结合STP一起用的，是会阻塞链路的。但是据我所知这俩玩意是一回事的。回头还得查查IEEE文档了。但是无论这玩意如何，总归是没人用的。

Nexus系列交换机与IOS系列交换机的明显区别

Nexus系列交换机是与IOS系列独立开来的交换机产品，其在命令语法和日常使用中均有较大区别。以下是几个日常使用中明显的区别：
1，Nexus默认SSH登陆，而IOS系列默认telnet登录
2，高度模块化的映像，启用各种功能需要用feature命令打开
3，Nexus默认使用用户名密码登陆，IOS默认只需要密码登陆
4，Nexus没有write命令，需要copy run start
5，Nexus系列中license管理严格，高级功能不仅需要业务板卡支持，还需要购买软件授权，如MPLS授权，高级二层授权（Fabricpath）等
6，支持COPP（Control Plane Policing）
7，Nexus映像由kickstart和system image构成，IOS仅有system image

其实Nexus和IOS在实际使用上也有较多的不同，这里只列举出比较明显的区别，希望大家有一个比较宏观的认识。

Cisco Nexus系列各产品简述

由于思科系列的Nexus产品的产品线长，编号大致从N1K到N9K，灵曦为各位整理出Nexus家族产品线的概述情况。考试以N1KV，N2K，N5K，N7K为主。

1K – 虚拟化，N1kV（N1000V），为VMWARE提供的第三方交换机产品，软件交换机
2K – 虚拟接入层，远程板卡，必须配合5K，7K使用，为5K，7K提供远程接入功能，不可管理，扩展了5K或7K的端口数量，并改变了TOR/EOR架构。（考试型号：N2232PP）
3K – 高频交易，高密度交换，金融产品使用
4K – 嵌入式交换机，测试产品，在IBM服务器中嵌入了交换机，有可能是FI的前身，几乎没见过
5K – 标准接入层产品，最强的功能是有unified port，可以自由配置LAN/SAN端口，即原生支持FC存储网（考试型号：N5548UP）
6K – 原5K高级版，已融合到56xx系列
7K – 可做汇聚层或核心层的交换机。最强功能：VDC（Virtual Device Context）可以将一台交换机虚拟为4台或8台业务VDC和1台管理VDC实现独立管理。（考试型号：N7009）
9K – ACI架构，不用思科芯片实现转发，实现spine/leaf架构

Cisco Nexus N7K/N77 系列中的带宽计算问题

由于N7K系列为高度模块化设备，其背板（FABRIC），IO模块（业务板卡）均为模块，可以独立添加删除替换，故需要对N7K系列做背板带宽和整机吞吐带宽计算。

  • 背板支持情况：

N7K系列机器支持FAB1和FAB2两代背板，N77只支持FAB2背板。
N7K系列中，FAB1背板提供46Gbps/slot（插槽）的带宽支持能力，FAB2支持110Gbps/slot的带宽支持能力。
N77系列中，FAB2背板提供220Gbps/slot带宽支持能力。

整机吞吐带宽 = 背板带宽（FAB） x 插槽数（slot）

  • 以IO模块N7K-F248XP-25E为例：

N7K-F248XP-25E业务板卡解读如下：
N7K – 只适用于N7K系列机器（不适用于N77）
F2 – F2代板卡
48 – 48个端口
XP – 万兆SFP+口
25 – 需要2代FAB 5块

已知该业务板卡需要FAB2代，即每FAB为该slot提供110Gbps速率，5块合计550Gbps。而该板卡最大吞吐为1Gbps x 48 = 480Gbps吞吐，小于550Gbps，故该业务板卡可以全线速运算。

    • 整机吞吐计算：
      以7009（7slot）为例：
      由上述计算可知，5块FAB可以为每个slot提供550Gbps带宽，该款型号支持7slot，故整机总吞吐能力为 550Gbps x 7 = 3850Gbps

 

  • 以IO模块N77-F212CK-26为例：
    业务板卡解读如下：
    N77 – 适用于N77系列机器
    F2 – F2代板卡
    12 – 12个端口
    CK – 每口100Gbps
    26 – 需要2代卡6块

该板卡需要100Gbps x 12 端口 = 1.2Tbps吞吐，N77中二代FAB可以提供220Gbps/slot吞吐，需要6块一共可提供1.32Tbps/slot吞吐，可以满足该板卡全线速运算。

  • 以IO模块N7K-F132XP-12L为例：
    板卡为N7K机器上F1代板卡，32个万兆SFP+口，需要1代FAB 2块，具备XL加大转发表项。
    一代板卡2块共提供46Gbps x 2 = 92Gbps吞吐，而该业务板卡最多需要10Gbps x 32端口 = 320 Gbps吞吐，92Gbps小于320Gbps，故该板卡不足以支持线速运算，且超订比为1:4