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このドキュメントは、hkatou Lab が [https://www.cisco.com/c/en/us/products/collateral/switches/catalyst-9500-series-switches/white-paper-c11-741484.html Cisco Catalyst 9500 Architecture White Paper] を非公式に翻訳したものです。
原文・画像の著作権は Cisco Systems にあります。
=== イントロダクション ===
=== イントロダクション ===
エンタープライズ キャンパス ネットワークは、アクセスレイヤにおいて 802.11ax の導入と、高速に成長するパワフルなエンドポイントにより、かつてないほど大規模な帯域幅の増加要求をサポートするよう、根底からの変化を求められています。アクセスレイヤの帯域幅は、高速側の 25Gbps や 100Gbps に合わせて実際の速度が帯域幅比率を維持できるように、1Gbps から 2.5Gbps , 5Gbps に移行しています。
エンタープライズ キャンパス ネットワークは、アクセスレイヤにおいて 802.11ax の導入と、高速に成長するパワフルなエンドポイントにより、かつてないほど大規模な帯域幅の増加要求をサポートするよう、根底からの変化を求められています。アクセスレイヤの帯域幅は、高速側の 25Gbps や 100Gbps に合わせて実際の速度が帯域幅比率を維持できるように、1Gbps から 2.5Gbps , 5Gbps に移行しています。
=== プラットフォーム概要 ===
=== プラットフォーム概要 ===
Cisco Catalyst 9500 プラットフォームは固定構成から成り立ち、全面から背面のエアフローのスイッチを Cisco ユニファイドアクセス データプレーン (UADP) 2.0 XL と 3.0アーキテクチャで構成され、これは単なる投資保護だけではなく、ラージスケールと高速スループットを持たせています。このプラットフォームは、モダンなオープン Cisco IOS XE オペレーティング システムが動作し、モデル駆動プログラマビリティをサポートし、コンテナをホストするキャパシティを持ち、サードパーティ アプリをネイティブにスイッチで (x86 CPU のアーキテクチャ・ローカルストレージ・大きなメモリにしたおかげで) 動作させます。このプラットフォームはすべてのハードウェアで高可用性能力があり、プラチナ レートの冗長電源と可変速高性能ファンを持っています。Cisco Catalyst 9500 のポートフォリオ (画像 1.) は、エンタープライズ キャンパスの環境で増大するパフォーマンスへの要求に答える、多様なポートスピードとポート密度のスイッチングを提供します。
Cisco Catalyst 9500 プラットフォームは固定構成から成り立ち、全面から背面のエアフローのスイッチを Cisco ユニファイドアクセス データプレーン (UADP) 2.0 XL と 3.0アーキテクチャで構成します。これは単なる投資保護だけではなく、ラージスケールと高速スループットを持たせています。このプラットフォームは、モダンなオープン Cisco IOS XE オペレーティング システムが動作し、モデル駆動プログラマビリティをサポートし、コンテナをホストするキャパシティを持ち、サードパーティ アプリをネイティブにスイッチで (x86 CPU のアーキテクチャ・ローカルストレージ・大きなメモリにしたおかげで) 動作させます。このプラットフォームはすべてのハードウェア コンポーネントで高可用性能力があり、プラチナ レートの冗長電源と可変速の高性能ファンを持っています。Cisco Catalyst 9500 のポートフォリオ (画像 1.) は、エンタープライズ キャンパスの環境で増大するパフォーマンスへの要求に答える、多様なポートスピードとポート密度のスイッチングを提供します。
[[ファイル:C95 arc-01.png|なし|画像 1. Cisco Catalyst 9500 シリーズ スイッチ|代替文=|フレーム]]
[[ファイル:C95 arc-01.png|なし|画像 1. Cisco Catalyst 9500 シリーズ スイッチ|代替文=|フレーム]]
Catalyst 9500 ポートフォリオは、新世代ハードウェア機能とスケーラビリティによる、アーキテクチャの基礎を提供します。これらのハイ パフォーマンス スイッチは UADP 3.0 ASIC がベースとなっており、ASIC ごとに最大 3.2Tbps の転送キャパシティをサポートし、無印の C9500 が持つ UADP 2.0XL と比べて、大きなテーブルを持っています。両方の Catalyst 9500 スイッチは、類似のハードウェアアーキテクチャを持ち、実績のあるオペレーティング システム ソフトウェアによる安定性を提供します。
Catalyst 9500 ポートフォリオは、新世代ハードウェア機能とスケーラビリティによる、アーキテクチャの基礎を提供します。これらのハイ パフォーマンス スイッチは UADP 3.0 ASIC がベースとなっており、ASIC ごとに最大 3.2Tbps の転送キャパシティをサポートし、無印の C9500 が持つ UADP 2.0XL と比べて、大きなテーブルを持っています。両方の Catalyst 9500 スイッチは、類似のハードウェアアーキテクチャを持ち、実績のあるオペレーティング システム ソフトウェアによる安定性を提供します。
画像 10. に、スイッチ コンポーネントのハイ レベル 構成図を示します。
画像 10. に、スイッチ コンポーネントのハイ レベル 構成図を示します。
[[ファイル:C95 arc-10.png|なし|フレーム|画像 10. Catalyst 9500 ハイパフォーマンス SKU ハイレベル ブロック ダイアグラム]]
[[ファイル:C95 arc-10.png|なし|フレーム|画像 10. Catalyst 9500 ハイパフォーマンス SKU ハイレベル ブロック ダイアグラム]]
=== UADP ASIC 複合体 ===
=== UADP ASIC 複合体 ===
[[ファイル:C95 arc-13.png|なし|フレーム|画像 13. X86 CPU 複合体]]
[[ファイル:C95 arc-13.png|なし|フレーム|画像 13. X86 CPU 複合体]]
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=== ASIC 相互接続 ===
=== ASIC 相互接続 ===
* オプティクスの電源はオンボードコントローラによって行われ、フロント パネル ケージに挿入されたモジュールで使用されます
* オプティクスの電源はオンボードコントローラによって行われ、フロント パネル ケージに挿入されたモジュールで使用されます
* アドバンスド フォワーディング ASIC は、100Gbps シングル フロー トラフィック処理をアップリンク ポートでサポートし、25G シングル フロー トラフィック処理をダウンリンク ポートでサポートします
* アドバンスド フォワーディング ASIC は、100Gbps シングル フロー トラフィック処理をアップリンク ポートでサポートし、25G シングル フロー トラフィック処理をダウンリンク ポートでサポートします
Note : C9500-24Y4C スイッチは 1xUADP 3.0 ASIC を備え、C9500-48Y4C と全く同じアーキテクチャになっています 類似のポートマッピングを持ち、全体では 24 x 25G/10G/1G ポートと 4 x QSFP28 イーサネット アップリンク ポートを備えています
Note : C9500-24Y4C スイッチは 1xUADP 3.0 ASIC を備え、C9500-48Y4C と全く同じアーキテクチャになっています 類似のポートマッピングを持ち、全体では 24 x 25G/10G/1G ポートと 4 x QSFP28 イーサネット アップリンク ポートを備えています
画像 20. に C9500-24Q スイッチ コンポーネントのハイレベル概要を提供します。
画像 20. に C9500-24Q スイッチ コンポーネントのハイレベル概要を提供します。
[[ファイル:C95 arc-20.png|なし|フレーム|画像 20. C9500-24Q ハイレベル ブロック ダイアグラム]]
[[ファイル:C95 arc-20.png|なし|フレーム|画像 20. C9500-24Q ハイレベル ブロック ダイアグラム]]
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==== C9500-24Q スイッチのハイライトは以下の通りです : ====
==== C9500-24Q スイッチのハイライトは以下の通りです : ====
=== ネットワーク モジュール ===
=== ネットワーク モジュール ===
Cisco Catalyst 9500 シリーズは、C9500-40X と C9500-16X スイッチのアップリンク ポートで、オプションとして 2 種類のネットワーク モジュール (画像 22.) をサポートします。デフォルトでスイッチはネットワーク モジュールを含みません。ネットワーク モジュールのすべてのポートはラインレートで、ダウンリンク ポートでサポートされるすべてのソフトウェア フィーチャは、ネットワーク モジュール ポートでもサポートされます。
Cisco Catalyst 9500 シリーズは、C9500-40X と C9500-16X スイッチのアップリンク ポートで、オプションとして 2 種類のネットワーク モジュール (画像 22.) をサポートします。デフォルトでスイッチはネットワーク モジュールを含みません。ネットワーク モジュールのすべてのポートはラインレートで、ダウンリンク ポートでサポートされるすべてのソフトウェア フィーチャは、ネットワーク モジュール ポートでもサポートされます。
Cisco Catalyst 9500 (UADP2.0) スイッチは、アプリケーション ホスティング (Cisco IOS XE 16.9.1 以降でのみ) のために、背面に 120GB の増設ストレージを、現地交換ユニット (FSU) としてサポートします。USB 3.0 ソリッド・ステート・ドライブ (SSD) はドライブの信頼性を監視するために、セルフ モニタリング、アナリシス、レポーティング テクノロジー (S.M.A.R.T.) を有効化し、ドライブの不良を予測し、様々なタイプのドライブ セルフ テストを実施します。USB 3.0 SSD モジュールは 120GB の 1 パーティションで、Cisco IOS ソフトウェアはデフォルト ファイルシステムとして、EXT4 のパーティションを作成します。
Cisco Catalyst 9500 (UADP2.0) スイッチは、アプリケーション ホスティング (Cisco IOS XE 16.9.1 以降でのみ) のために、背面に 120GB の増設ストレージを、現地交換ユニット (FSU) としてサポートします。USB 3.0 ソリッド・ステート・ドライブ (SSD) はドライブの信頼性を監視するために、セルフ モニタリング、アナリシス、レポーティング テクノロジー (S.M.A.R.T.) を有効化し、ドライブの不良を予測し、様々なタイプのドライブ セルフ テストを実施します。USB 3.0 SSD モジュールは 120GB の 1 パーティションで、Cisco IOS ソフトウェアはデフォルト ファイルシステムとして、EXT4 のパーティションを作成します。
ストレージはスイッチの背面に位置する SSD モジュールで、シリアル・アドバンスド・テクノロジー・アタッチメント (SATA) によって、Catalyst 9500 ハイパフォーマンスでサポートされます。このモジュールは現地交換ユニットで、グレースフルな抜去のために、スイッチのストレージパネルにホット スワップ ボタンを持っています。その SSD モジュールのストレージ容量は 240GB , 480GB , 960GB で、システムはデフォルトで EXT4 をサポートします。SATA モジュールはデバイスの健康を S.M.A.R.T. でモニタするための能力を備えています。画像 23. に 9500 シリーズのストレージ オプションの概要を示します。
ストレージはスイッチの背面に位置する SSD モジュールで、シリアル・アドバンスド・テクノロジー・アタッチメント (SATA) によって、Catalyst 9500 ハイパフォーマンス モデルでサポートされます。このモジュールは現地交換可能なユニットで、グレースフルな抜去のために、スイッチのストレージパネルにホット スワップ ボタンを持っています。その SSD モジュールのストレージ容量は 240GB , 480GB , 960GB で、システムはデフォルトで EXT4 をサポートします。SATA モジュールはデバイスの健康を S.M.A.R.T. でモニタするための能力を備えています。画像 23. に 9500 シリーズのストレージ オプションの概要を示します。
[[ファイル:C95 arc-23.png|なし|フレーム|画像 23. Catalyst 9500 ストレージ オプション]]
[[ファイル:C95 arc-23.png|なし|フレーム|画像 23. Catalyst 9500 ストレージ オプション]]
=== パケットウォーク ===
=== パケットウォーク ===
このセクションでは、Catalyst 9500 ハイパフォーマンス スイッチで、どのようにパケット フォワーディングが機能するか、ハイレベル概要を提供します。UADP 2.0 XL と UADP 3.0 はアーキテクチャ的に同様で、ユニキャスト パケットウォークは 1 つ説明します。
このセクションでは、Catalyst 9500 ハイパフォーマンス スイッチで、どのようにパケット フォワーディングが機能するか、概要を提供します。UADP 2.0 XL と UADP 3.0 はアーキテクチャ的に同様で、ユニキャスト パケットウォークを説明します。
==== ASIC の入力と出力ユニキャスト フォワーディング ====
==== ASIC の入力と出力ユニキャスト フォワーディング ====
# 出力 FIFO はパケットを出力 MACsec に送信します
# 出力 FIFO はパケットを出力 MACsec に送信します
# 出力 MACsec は、NIF でフレームを通過する際に必要であれば、ワイヤレートで暗号化します パケットはパックプレーンを通過し、ラインカード ポートの 1 つから外部へ送信されます
# 出力 MACsec は、NIF でフレームを通過する際に必要であれば、ワイヤレートで暗号化します パケットはパックプレーンを通過し、ラインカード ポートの 1 つから外部へ送信されます
==== マルチキャスト フォワーディング ====
==== マルチキャスト フォワーディング ====
=== 結論 ===
=== 結論 ===
Cisco Catalyst 9500 シリーズ スイッチは、Catalyst 9000 ファミリのスイッチのエンタープライズ クラス バックボーンで、包括的な高密度ポートフォリオで、100G , 40G , 25G , 10G の速度を柔軟性のあるアーキテクチャで提供します。この新しいプラットフォームは、増加した帯域幅、スケール、セキュリティ、テレメートリーによる Cisco 新世代プログラマブル UADP ASIC をベースとしています。プラットフォームは10G から 25G に、無停止な移行によって、インフラストラクチャの投資保護をサポートします。Cisco Catalyst 9500 シリーズ スイッチは、進化するハイスケールな要求と成長するエンタープライズ ネットワークに合わせ、ハイパフォーマンスを提供するために設計され、モジュラー システム アーキテクチャで構築されています。
Cisco Catalyst 9500 シリーズ スイッチは、Catalyst 9000 ファミリのスイッチのエンタープライズ クラス バックボーンで、包括的な高密度ポートフォリオにより、100G , 40G , 25G , 10G の速度を柔軟性のあるアーキテクチャで提供します。この新しいプラットフォームは、増加した帯域幅、スケール、セキュリティ、テレメートリーによる Cisco 新世代プログラマブル UADP ASIC をベースとしています。プラットフォームは 10G から 25G へ無停止な移行によって、インフラストラクチャの投資保護をサポートします。Cisco Catalyst 9500 シリーズ スイッチは、進化するハイスケールな要求と成長するエンタープライズ ネットワークに合わせ、ハイパフォーマンスを提供するために設計され、モジュラー システム アーキテクチャで構築されています。
=== リファレンス ===
=== リファレンス ===
* [https://www.cisco.com/c/dam/en/us/products/collateral/switches/catalyst-9000/nb-09-25ge-100ge-wp-cte-en.pdf 25GE and 100GE – Enabling higher speeds in the enterprise with investment protection white paper]
* [https://www.cisco.com/c/dam/en/us/products/collateral/switches/catalyst-9000/nb-09-25ge-100ge-wp-cte-en.pdf 25GE and 100GE – Enabling higher speeds in the enterprise with investment protection white paper]
* [https://miercom.com/?ddownload=5602 Cisco Catalyst 9500 High Performance series performance validation]
* [https://miercom.com/?ddownload=5602 Cisco Catalyst 9500 High Performance series performance validation]
<span></span><ins class="adsbygoogle" style="display:block; text-align:center;" data-ad-layout="in-article" data-ad-format="fluid" data-ad-client="ca-pub-1930311742297749" data-ad-slot="5409634032"></ins><span></span><span></span>
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