021 - Visión General Del Software Cisco IOS XR

© 2005, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Course acronymVersion <x.x>

Visión General del Software Cisco IOS XR

© 2008, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. CRS-1 Arch and IOS-XR

IOS XR

Objetivos

Al completar este módulo será capaz de:

Describir la arquitectura modular del software Cisco IOS XR

Describir la alta disponibilidad del Cisco IOS XR

Describir la escalabilidad del Cisco IOS XR

Generalizar otras características del Cisco IOS


Generalizar otras características del Cisco IOS XR


Arquitectura de Cisco IOS XR

Módulos de enrutamiento

Módulos de protocolo Módulos de

li ió

Infraestructura distribuida

enrutamiento(BGP, OSPF)

p(IP) aplicación

Corre en múltiples

CPU’s


Kernel Cisco IOS XR

Componentes de Alta Disponibilidad (HA)

Kernel

Separación de planos

Tolerancia a fallas y aislamiento

Soporte de punto de control para reinicio de procesos

Redundancia a nivel de procesos

Reinicio y recuperación de procesos—redundancia de RP

Redundancia de procesador de enrutamiento y de RP di t ib id


distribuido

Reenvío ininterrumpido

Reinicio con Mínima Interrupción (MDR)

Capacidad de actualización de software en servicio (ISSU)


HA: Kernel

Protección de memoria, envío de mensaje, preventivo (pre-emptive)

Di ñ d ft d l Diseño de software modular

Toda la funcionalidad básica del OS implementada como procesos

Modelo de procesos con espacio de direcciones separadas y protegidas

PO S

Aplicaciones


Microkernel:

Amenazas

Cronogramas

Depuraciones (Debug)

Temporizadores

Colas de mensajes

Sincronización

Procesamiento distribuido

Sistema de archivos

Mensajería ligera

Administración de eventos

C

IS

C O

SIX

HA: Separación de Planos

Subsistemas/pocesos distribuidos

BG

P

RIP

IS-IS

OSP

F

Rou

ting

Polic

y

PIM

IGM

P

RIB

L2 D

river

s

AC

L

FIB

QoS

LPTS

Hos

t Ser

vice

s

PFI

Inte

rfac

es

Data plane

CLI

SNM

P

XML

Net

flow

Ala

rmPe

rf. M

gmt.

SSH

Management planeControl plane

Control Plane

BG

P

RIP

IS-IS

OSP

F

Rou

ting

Polic

y

PIM

IGM

P

RIB

L2 D

river

s

AC

L

FIB

QoS

LPTS

Hos

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vice

s

PFI

Inte

rfac

es

Data plane

CLI

SNM

P

XML

Net

flow

Ala

rmPe

rf. M

gmt.

SSH


Control Plane

BG

P

RIP

IS-IS

OSP

F

Rou

ting

polic

y

PIM

IGM

P

RIB

L2 d

river

s

AC

L

FIB

QoS

LPTS

Hos

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vice

s

PFI

Inte

rfac

es

Data plane

CLI

SNM

P

XML

Net

flow

Ala

rmPe

rf. m

gmt.

SSH



Process mgmt IPC mech. Memory mgmt. H/W abstraction

Memoria protegida microkernel

Servicios de sistema


HA: Tolerancia a Fallas y Aislamiento

Cisco IOS XR

Arquitectura en capas en vez de monolítica

Plano de datos

Plano decontrol

Pla

no

de

ges

tió

n


Aislamiento de fallas y protección entre planos basados en separación

HA: Soporte de Punto de Control para Reinicio de Procesos

Proceso

Punto de control

comparte almacenami

Actualizaciones del estado en ejecución

Nueva

(Proceso falla)


almacenamiento en

memoria

Nueva instanci

a de proceso

Estado de recuperación

Activo RP/DRP


HA: Redundancia a Nivel de Proceso

Proceso de prestación de servicio activo

Proceso

en espera

Proceso

activo

Proceso en esperaCliente

Cliente

Cliente


El proceso activo utiliza la base de datos de puntos de control

para compartir el estado entre el activo y

el de espera

C e te

Los clientes utilizan el proceso activo de

prestación de servicio

HA: Redundancia a Nivel de Proceso (Cont.)

1. Proceso activo falla

Cli t

Cliente

Cliente

4. El nuevo proceso activo

Proceso

activo

Proceso

en espera

Nuevo

proceso activo

2. El proceso en espera pasa a ser activo


Cliente

5. Los clientes utilizan el nuevo proceso activo de prestación de servicio

4. El nuevo proceso activo empieza a enviar actualizaciones al proceso en espera3. Se inicia un nuevo

proceso en espera


HA: Reinicio y Recuperación de Procesos

P A P A

Tarjeta activa Tarjeta en espera

Proceso A

Proceso B

Proceso C

Proceso A

Proceso B

Proceso C´

Proceso D

1

1

1

2

2

3

4

ProcesoPunto de control Proceso

Punto de control


1. Proceso A: envía datos de punto de control continuamente a su par en espera

2. Proceso B: refleja datos de punto de control en la tarjeta en espera

3. Proceso C: no hace puntos de control – el proceso C’ se inicia en la tarjeta en espera

4. Proceso D: no hace puntos de control – ningún proceso D’ se inicia en la tarjeta en espera

RP RP

HA: Redundancia de Procesador de Enrutamiento y de RP Distribuido

RP fallaDRP falla

RP Activo

Punto de control

Si no existe un DRP en espera, no hay punto

de control

DRP activo

DRP en espera

Punto de control


RP en espera

RP activo

Sin punto de control


HA: Envío Ininterrumpido (NSF)

Pares de RPs o DRPs

Cada MSC tiene un RP RPActivo ActivoEn espera

hardware dedicado de envío de paquetes

El envío de paquetes no se afecta por: Reinicio de los procesos

ISIS, OSPF, BGP, MPLS, Multicast

RP RP

Actualizacionesde controlinterrumpidas


Reinicio de procesos de infraestructura

Falla y recuperación del RP MSC MSC

Pero…envíoOk!

Reinicio con Mínima Interrupción (MDR)

¿Qué es?

Una pieza crítica del ISSU p

Una forma de reiniciar o cargar el software mientras el hardware continúa funcionando Actualizar MDR—Utilizado para actualizar o revertir

versiones de mantenimiento

Falla MDR—Utilizado para recuperarse de fallas de software antes de una recarga


¿Meta del MDR?

Las actualizaciones de versiones de mantenimiento deberían ser: Sin impacto (Hitless)

Causar el mínimo impacto de envío—menos que las pausas de los protocolos de control


Limitaciones del MDR

Paquetes ping, IPv4, IPv6, o LSP no son procesados

Paquetes IPv4 con opciones, excepto alerta de enrutamiento e IGMP, son descartadosson descartados

Paquetes IPv6 que requieren fragmentación son descartados

Paquetes IPv6 con encabezados opcionales son descartados

IPv6 ICMP y paquetes con direcciones de destino a un enlace local son descartados

Mensajes de unión y partida de grupos IGMP no son procesados

Paquetes IPv4 ICMP destinados al MSC son descartados


Paquetes que no sean ICMP enviados a: Caducidad TTL Sin enrutamiento (ingreso) Que requieran fragmentación pero conjunto bit DF (DF bit set) (egreso) Adyacencia incompleta (egreso)

No soporta fallas de FRR

Las estadísticas de plano de envío y datos de Netflow se pierden

Capacidad de Actualización de Software en Servicio

ISSU Entregar mejoras y resolución de defectos

MPLSMulti-cast

Entregar mejoras y resolución de defectos, mientras se conservan los otros paquetes inalterables

Afecta solo las áreas que cambian, no todo el software

Las mejoras y corrección de defectos no resultan en pérdidas de tráfico

OSPF ISIS

RPL BGP

Forwarding

Mgbl Security


Line card

OS

HFR Admin

Base


Característica de Escalabilidad

Gestión de adyacencia

Envío en dos etapasEnvío en dos etapas

Tablas de Base de Información de Envíos

Gestión de interface distribuida

Gestión de configuración distribuida


Gestión de Adyacencia

RP

Tarjeta de

Tablas ARP/Map

Tablas ARP/Map

Gerente de interface


Base de información de

adyacencia

Tarjeta de servicios modulares


Envío en Dos Etapas

¿Qué es el envío en dos etapas?

La búsqueda del envío se realiza dos veces

Del lado del ingreso La búsqueda retorna información para Del lado del ingreso—La búsqueda retorna información para aplicar cualquier tratamiento QoS de entrada y enviar el paquete al MSC de salida correcto

Del lado del egreso—La búsqueda da la interface, cola, información de adyacencia y tratamiento QoS de salida correcto

¿Por qué el envío en dos etapas?

Escalabilidad


Con el número de tarjetas/interfaces en un CRS-1, la cantidad de información de envío para cada MSC debe ser limitada

La información completa de adyacencia Capa 2 no se requiere en todas las tarjetas

Ejemplo: Escalamiento de características Entrada ACLs en tarjetas de ingreso Salida ACLs en tarjetas de egreso

Tablas de Información de Envío

MSCCPU

RP or DRP MSCPSE

AIB

BGP

HardwareFIB

z d

e co

nm

uta

ció

n

FIBprocesos

AIB Ifmgr

LSD

RSVP

LDP

BCDLGSP


OSPF

ISISRutas

estáticas

RIBBGP

Mat

riz


Gestión de Interface Distribuida

RP Impulsor de interface

MSC

Gerente de interface

MSCGerente de interface

Base de datos global de gerente

de interface


Impulsor de interfaceImpulsor de interface

Gerente de interface Gerente de interface

Interfaces Interfaces

Gestión de Configuración Distribuida

RP

Gerente de configuración

MSC


MSC



Aplicaciones L2/L3 y H/W

drivers

Hardware


Aplicaciones L2/L3 H/W drivers

Hardware



Otras Características

Distribución de procesos

Interface con el trabajo (craft work)


Distribución de Procesos

ADMIN

Los procesos pueden ser distribuidos a DRPs

Automáticamente

O

Por configuración

SDR propietario SDR no propietario

2 pares de RPs2 pares adicionalesDe tarjetas de línea DRPs

2 pares de tarjetas de línea RPs


Enrutador físico sencillo


Interface de Trabajo


Interface de Trabajo (Cont.)

Diseñada desde el comienzo para:

Productos a muy gran escala -> CRS-1 Multi-Estante

Múltiples plataformas de enrutamiento, chasis y versiones de software

Todo el conjunto de características de CISCO XR, incluyendo: Enrutadores de dominio seguro (SDRs) Lenguaje de política de enrutamiento (RPL)

Opciones flexibles de interface Escogencia entre la vista física y lógica Múltiples modos para configurar el mismo componente

Simplifica la gestión de un gran número de objetos:

Exporta datos en forma tabular

Validación del lado del cliente


Validación del lado del cliente

Sensibilidad al contexto

Características de valor agregado (mucha configuración)

Curva de aprendizaje superficial de la interface de usuario:

Bien conocido GUI “apariencia y funcionamiento” (look and feel)

Vista consistente entre las aplicaciones


Resumen

En este módulo, aprendió a:

D ibi l it t d l d l ftDescribir la arquitectura modular del software Cisco IOS XR

Describir la alta disponibilidad del Cisco IOS XR

Describir la escalabilidad del Cisco IOS XR

Generalizar otras características del Cisco IOS


Generalizar otras características del Cisco IOS XR

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