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CRS-1学习笔记1.概述CarrierRoutingSystem-1(CRS-1)CiscoCRS-1多机架系统包括2到72个16插槽的线路卡机架和1到8个交换矩阵机架，总交换容量高达92Tbps。CiscoCRS-1采用了CiscoIOSXR软件，这是一个独特的自恢复式自我防御操作系统，可实现不间断运行，并能将系统容量扩展到92Tbps。利用这些独特的功能，客户可以在不对服务造成任何影响的情况下，维护、升级、改进和扩展CiscoCRS-1。CRS-1可以支持OC-768c/STM-256cIP接口，最多可以支持1152个40Gbps的线卡插槽。CiscoCRS-1采用了思科硅芯片分组处理器（SPP）——全球最先进的40GbpsASIC，具有独特的服务分离架构的CiscoIOSXR软件，以及服务智能交换矩阵——因而可以提供最大限度的服务灵活性和功能。利用全面的服务隔离和完整的线速功能灵活性，CiscoCRS-1可以提供今天的集成化网络服务所需要的各种功能。CiscoCRS-1可以采用两种配置：单机架系统和多机架系统。单机架系统将创新的多级交换功能集成到了单个线卡机箱中。它可以提供1.2Tbps的交换容量和16个40G线卡插槽。多机架系统最多可以容纳72个线卡机箱，它们之间通过8个交换矩阵互联，最高可以提供1152个40Gbps线卡插槽和92Tbps的总交换容量。CiscoCRS-1将控制、数据和管理面板完全隔离，从而让该系统可以独一无二地扩展各种功能，例如：控制面板单个系统处理器可以放置在特定的路由处理器上，或者在各种路由处理资源之间实现一定的“凝聚力”。分布式路由处理器（DRP）可以被添加到系统中任何可用的线卡插槽中——从而可以提供几乎无限的控制面板扩展能力。数据面板通过对1152个OC-768c/STM-256c接口、4608个OC-192c/STM-64c接口和18432个OC-48c/STM-16c接口的支持，CRS-1可以在不对服务造成影响的情况下扩展到92Tbps。管理面板CiscoCRS-1管理数据库可以通过CLI或者基于XML的界面，提供对该系统的全面管理。基于XML的CraftWorks界面（CWI）是一个可视化的管理工具，可以无缝地管理单机架或者多机架系统。2.CRS-1组建CiscoCRS-1的主要组件：1.CiscoCRS-116插槽线卡机箱（LCC）2.CiscoCRS-1矩阵卡机箱（FCC）2.1.CiscoCRS-124槽矩阵卡机箱（FCC）FCC本身是一个满载可以配备24个交换卡的机箱。在FCC的术语里面，这个交换卡称为S2卡（二级矩阵卡）。FCC的配置是：1.正面24个S2交换卡。40Gbps的进出。上下两层。每层12个卡槽。2.正面2个机箱管理控制卡（ShelfControllerGigabitEthernetCard，简称SCGE）。3.后面24个OIM(OpticalInterfaceModule)卡。4.后面2个OIM监视卡（OIM-LED）。后面的OIM卡就是用来互联LCC线卡机上的交换卡的。换言之，CRS-1机组互联是通过LCC交换卡上的适配器，然后通过光纤，连接到FCC的OIM卡上的适配器或者接口上，而形成互联网络的。在LCC与FCC互联时，例如16槽LCC，其后面的交换卡是一种叫做S13（CRS-16-FC/M）的交换卡。而LCC单独作为路由器时，其交换卡是S123交换卡（CRS-16-FC/S）。这是两个不同的物理卡，在互联时，LCC要把S123的交换卡变成S13的卡就可以了。机箱管理控制卡SCGE是CRS-1系统，例如通过LCC上的控制平面RP来启动，管理，监测FCC的唯一途径。SCGE卡分为2种类型–2个GigE端口的SCGE和22个端口的SCGE。这里最大的区别不是端口数目，而是层2的switching功能。如果一个系统配置的是2个端口的SCGE，系统需要另外配备思科的Catalystswitch。LCC的RP通过Catalyst交换机解决SCGE，从而达到控制FCC机的目的。而如果是最新的22个端口的SCGE，就不需要另外配备Switch了。LCC的RP可以通过GigE以太端口直接连接SCGE。2.2.CiscoCRS-116插槽线卡机箱（LCC）16个40Gbps线卡插槽——利用一个中央隔板设计，16插槽的LCC上有16个MSC位于机箱背部。每个接口模块PLIM都通过中央隔板Midplane与位于机箱后部的一个MSC相连。16个40G线卡插槽2个专用路由处理器插槽8个专用交换矩阵卡插槽2个专用机架控制器插槽电源和风扇架正面：A0A1A1AM0PS0B0B1B2AM1PS10123FC0FC14567UpperPLIMcardcage891011RP0RP112131415LowerPLIMcardcage背面：FT07654SM0SM1SM2SM33210UpperMSC/Fabriccardcage15141312SM4SM5SM6SM7111098LowerMSC/FabriccardcageFT12.3.CRS-18槽线卡插槽2.4.CRS-14槽线卡插槽注意4槽CRS-1的MSC也是插在正面的，背面只插4块交换矩阵。2.5.系统配置CiscoCRS-1可以采用两种不同的工作模式。所有容量升级和配置改动都可以在不影响服务的情况下完成：单机架系统配置单个16插槽线卡机箱集成化交换矩阵——不需要矩阵机箱交换容量：1.2Tbps支持16个40G线卡-16个OC-768c/STM-256POS端口-64个OC-192c/STM-64cPOS/DPT端口-64或者128个10GbE端口-256个OC-48c/STM-16cPOS/DPT端口多机架系统配置1到72个——16插槽线卡机箱1到8个——矩阵卡机箱交换容量：最高92Tbps最高支持1152个40G线卡-1152个OC-768c/STM-256POS端口-4608个OC-192c/STM-64cPOS/DPT端口-4608或者9216个10GbE端口-18432个OC-48c/STM-16cPOS/DPT端口线卡队列：每个入口流量8000个队列（层次化排队）每个出口流量8000个队列（层次化排队）CRS-1的模块化服务卡（MSC），是安装在机框背面的，为物理接口卡提供转发引擎的后台板卡；物理层接口模块（PLIM）是安装设机框前面的提供接口的板卡。一个MSC和一个PLIM是一对通过线卡机箱中间背板搭配的相关板卡。3.硬件安装3.1.拆箱1闭锁2大型侧面板3四面木制包装箱机箱在出厂时可以购买一个装配台，它可以帮助您升降和移动解包后的机箱。（注：不是默认配置，需要额外购买）。装配台如下图所示:1升降柄2装配台到机箱的夹板3夹板螺钉3.2.CRS-116槽承重：800KG不能装机架。固定：固定技术和安装孔图——思科为说明安装孔的位置提供了一个带有钻套的铝制模板。思科将为每个安装地点提供一个铝制模板。4.RP和DRP4.1.DRPDRP的作用是通过配置processplacement为RP分担一部分进程，或者成为SDR的DSDRSC。DRP由两部分组成：distributedrouteprocessor(DRP)card相关的DRPPLIM。其中DRP安装在机箱背面的0-15槽位（一般安装MSC），DRPPLIM安装在机箱正面相应的0-15槽中。DRP:DRPPLIM:DRP是在PLIM上的子RP模块，可以为CRS-1提供额外的路由功能。可以通过命令把某个路由协议的处理放到DRP上实现，实现对RP功能的分担，这称之为processplacement。DRP仅能分担路由功能，而不能提供系统的管理功能，所以他永远也不能成为DSC，但是DRP可以被指派成为SDR的DSDRSC。每块DRP上有两个symmetricprocessors(SMP0andSMP1)，这两个SMP是独立互不相干的。两个SMP通过routingsystemswitchfabricorEthernetcontrolplane.可以互相通信。DRPPLIM上还有两个空槽，用于插两块40Ghardisk（可能未来容量会变大），还有两个pcmcia插槽，用于插两块disk（1G，未来可能容量会变大）。每个CPU分配一个hardisk和一个disk。5.MSC和PLIMCRS-1的模块化服务卡（MSC），是安装在机框背面的，为物理接口卡提供转发引擎的后台板卡；物理层接口模块（PLIM）是安装在机框前面的提供接口的板卡。一个MSC和一个PLIM是一对通过线卡机箱中间背板搭配的相关板卡。一个数据报文(Packet)在经过交换矩阵之前，线卡的IngressMSC卡会把该报文分解为多个数据元。MSC会决定一个数据元被发送到哪个交换平面，并通过这个交换平面到达目标EngressMSC（这个MSC会汇总属于该报文的所有Cell，并恢复成一个Packet,并通过端口卡（PLIM）上相应的端口（Port）把报文转发出去。一定要注意的是：属于同一个报文的不同的数据元可以（其实是通常）是通过不同的交换平面抵达目的线卡的。但一个特定的Cell会而且只会通过一个选定的交换平面。在CRS-1，Ingress线卡上的MSC通常是通过轮询（RoundRobin)的算法来决定使用哪个交换平面的。这里面的原因很简单直接，可以使得这8个或4个交换平面的负载均匀化，而避免某一个交换平面产生阻塞丢掉数据元的情况。6.交换矩阵CRS-1最重要的部分可以说就是其交换矩阵和拓扑。交换矩阵把CRS-1的各个组成部分有机的结合在一起，形成一个高速的路由器。CRS-1的交换是CRS-1体系结构里略微复杂和难理解的部分，下面分别对LCC和FCC的交换矩阵和拓扑做一些概念上的介绍。首先，要了解CRS-1交换矩阵（SwitchFabric），交换平面（SwitchPlane），交换卡（SwitchFabricCard）和之间的关系。本节介绍交换矩阵和交换平面，这两个逻辑实体。交换卡属于物理实体（实现），将在下一节更详细的介绍。CRS-1交换矩阵（SwitchFabric）：交换矩阵由8个或者4个交换平面所组成。其中，16槽和8槽LCC：8个交换平面；4槽LCC：4个交换平面。交换平面之间是并行，没有依赖关系的。换言之，这些交换平面的关系是正交的。交换矩阵中通信的粒度是大小固定的数据元（Cell）。一个数据报文(Packet)在经过交换矩阵之前，线卡的IngressMSC卡会把该报文分解为多个数据元。MSC会决定一个数据元被发送到哪个交换平面，并通过这个交换平面到达目标EngressMSC（这个MSC会汇总属于该报文的所有Cell，并恢复成一个Packet,并通过端口卡（PLIM）上相应的端口（Port）把报文转发出去。一定要注意的是：属于同一个报文的不同的数据元可以（其实是通常）是通过不同的交换平面抵达目的线卡的。但一个特定的Cell会而且只会通过一个选定的交换平面。在CRS-1，Ingress线卡上的MSC通常是通过轮询（RoundRobin)的算法来决定使用哪个交换平面的。这里面的原因很简单直接，可以使得这8个或4个交换平面的负载均匀化，而避免某一个交换平面产生阻塞丢掉数据元的情况。CRS-1交换平面（SwitchPlane）：交换平面是交换矩阵的最小单位。一个交换平面能够实现了一个完整报文交换的功能。其中，每个交换平面采用3级（Stage）交换的体系结构。每个交换平面是通过在LCC机箱后面的交换卡来物理实现的。换言之，每个交换卡就是一个交换平面。CRS-1系统中，理论上只需要一个交换平面就可以实现CRS-1路由器的转发交换功能。在CRS-1的实际运营上，系统要求至少两个交换平面来保证系统路由转发交换。当然，这时系统已经不是线速的了。换言之，交换的能力不能支持众多40Gbps的线卡了。CRS-1的交换平面的交换率可以使得7个交换平面就可以保证CRS-1系统的线速。CRS-1系统中的任何（Each）一个