Архитектура MX

Overview

Juniper - hardware-based: в форвардинге CPU не принимает участия. Раздельно работают data-plane и control-plane.

Модульная архитектура: ядро + независимые друг от друга процессы.

Процессы (deamons):

• rpd: контролирует протоколы маршрутизации - может быть несколько, если дополнительно используется logical-system
• chassisd: мониторинг состояния всех компонентов
• mgd: управление оборудованием + процессы cli: rollback, private conguration mode, inactive, apply-groups, ....
• dcd: device control deamon: конфигурация интерфейсов, передача этой информации в routing socket

RE

Routing Engine

Собственно мозги роутера.

На RE запущен JunOS.

Софт, запущенный на RE отвечает и поддерживает: протоколы маршрутизации, таблицы маршрутизации, политики приема, передачи префиксов (для протоколов маршрутизации), обработка пакетов (ip с опциями, mpls с меткой 1, ICMP запросы).

Сбор хранение статистики по интерфейсам, сбор хранение логов, управление файлами.

Обеспечить интерфейс для управления системой и доступа пользователя к маршрутизатору.

Управление некотормы компонентами шасси.

Компоненты RE:

• CPU,
• RAM,
• CF card - память для хренения конфига и JunOS
• HDD/SSD - HD: хранение логов и файлов
• USB

Порядок загрузки JunOS имеет следующий вид: CF-card -> HDD/SSD -> USB-flash disk.

master RE не поддерживает горячую замену

HD не синхронизируется и у каждого RE - свой со своими файлами.

Порты:

• Ethernet — out-of-band management. Данный порт помечается в системе как fxp0/em0/em1.
• Console - консоль
• Aux - для подключения других устройств по console, через себя. Но вроде по факту работает только на SRX, на других сериях Juniper - NO.

RE устанавливается в SCB (о ней будет дальше).

PFE

Packet forwarding engine

Обрабатывает весь транизтный трафик. Выполняет следующие ф-ии:

• поиск next-hop
• ip/mpls/mac lookup
• QoS
• полисеры
• фильтрация
• туннелирование

PFE поддерживаeт горячую замену

PFE установлен на интерфейсной карте. Есть платы с 1-м, 2-мя или 4-мя PFE, каждый PFE обслуживает только свою группу интерфейсов и взаимодействует с другими PFE через SCB.

В составе интерфейсной карты есть CPU, который управляет всеми PFE.

PFE и RE общаются через гигабитный свич (который встроен в SCB).

Line cards

SCB

Switch and control board

SCB - физический слот для RE

• Вкл/выкл питание для line-card (DPC, MPC, FPC)
• Коммутация пакетов между всеми PFE [line cards] и связность RE и PFE
• Отвечает за загрузку системы
• Контролирует разные системные функции: состояния плат, скорость вентиляторов, управление питанием, управление craft-interface (см. что это на картинках на этой странице).

Если SCB без установленной master RE, то можно менять на горячую

Компоненты:

• фабрики коммутации: передача трафика между PFE (full-mesh между PFE) [читай line cards]
• встроенный гигабитный свитч: em-интерфейсы - связь и передача информации между RE и SCB: em0 - основной SCB, em1 - резервный SCB (PFE принимает пакет, предназначенный RE, передача Forwarding table от RE к PFE, передача счетчиков интерфейсов от PFE к RE)

Существуют:

• SCB — 120Гбитс на слот,
• SCBE — 160Гбитс
• SCBE2 — 340Гбитс
• SCBE3 — до 1 Tbps на слот (для 4х плат) и до 1,5 Tbps (для 6ти плат)

SCBE Поддерживает DPC, MPC, FPC. SCBE2 поддерживает MPC. Не поддерживает DPC.

DPC

Dense Port Concentrator

First-generation line-card [использовали I-CHIP]

Состоит из нескольких PIC + PFE на одной плате, которая вставляется в слоты роутеров.

DPC получает из сети и отправляет обратно в сеть пакеты.

PFE на DPC оснащены своими собственными встроенными ASIC'ами для обработки и передачи пакетов.

MS-DPC Multiservices DPC

Поддерживает дополнительные фичи в виде:

• Tunnel-services: GRE, IP-IP, Multicast tunneling,
• NAT (во всех его видах)
• Deep packet inspection (DPI)
• Функции межсетевого экрана

MPC + MIC

Modular Port Concentrator

Second-generation line-card [используют Trio chipset]

MPCs устанавливается в слот роутера. Затем в MPC устанавливаем MIC [Modular Interface Card].

Можно установить до 2х MIC разного типа, которые поддерживаются MPC.

MIC: Наборы mic могут быть сколь угодно разные: от 1G до 100G, медь или оптика. Миллионы вариаций..

MIC неприхотливы и могут меняться на горячую

FPC + PIC

Flexible PIC Concentrators

Аналогично MPC с MIC: FPC плата, в которую вставляются PIC'и (Physical Interface Cards)

В FPC могут вставляться два PIC'и разных типов, поддерживаемых роутером.

FPC занимает 2 слота в шасси.

Бывают: FPC2, FPC3.

Midplane

Часть шасси, в которое включаются все необходимые элементы. Расположена ближе к задней панели шасси.

• Передача пакетов между line-card через ASIC SCB.
• Электрическая связность между всеми компонентами, подача ЭЛ на каждый элемент от блоков питания.

PS

Power Supply

Типы Network Services

Если в chassis network-services не сконфигурировано ничего, то первая FPC, которая стала up - будет определять этот параметр.

Параметры, которые мы можем установить:

• ip - все line-card могут быть в up (кроме DPCE-X). Работает маршрутизация
• ethernet - все line-card могут быть в up: DPCE-X, DPCE-R, and DPCE-Q
• enhanced-ip - все Trio-based MPCs могут быть в up
• enhanced-ethernet - только Trio-based MPC-3D, MPC-3D-Q, and MPC-3D-EQ будут в up
• all-ip - включает DPC and MPC (кроме DPCE-X). опция не для прода
• all-ethernet - включает DPC and MPC (DPCE-X и другие L2 карты). опция не для прода

Можно менять опции:

• ip > ethernet: рестартанется только DPCE-X. В остальном можно применить без ребута роутера.
• ethernet > ip: потребуется потушить (power off) DPCE-X карту.
• enhanced-ip > enhanced-ethernet: без ребута роутера, но рестартанутся: MPC-3D, MPC-3D-Q, and MPC-3D-EQ
• enhanced-ethernet > enhanced-ip: всё пройдёт гладко
• ip/ethernet > enhanced-ip/enhanced-ethernet: изменения пройдут только после коммита + обязательно ребут шасси.

CLI

Мониторинг

show system storage [ad0 - compact-flash , ad1 - SSD]

show chassis network-services
show chassis fpc 
show chassis ethernet-switch	
show chassis fabric plane-location
show chassis fabric summary
show chassis hardware
show chassis hardware models
show chassis environment

Управление FPC: т.к. FPC этого ещё и глобальное понятие для линейных карт любого типа, то данные функции подойдут для DPC/MPC/FPC

request chassis fpc slot 11 restart
request chassis fpc slot 11 online

Если меняем FPC, то лучше вырубить питание, потом менять:

configure
set chassis fpc 0 power off     - выкл
delete chassis fpc 0 power off - вкл
commit

Полезные ссылки

Картинки из библиотеки для Visio от Juniper

Очень подробно и полно вплоть до описания прохождения пакета тема также раскрыта на Habr