產品解決方案

Juniper Networks QFX系列資料數據中心交換器解決方案

商品介紹
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Juniper Networks QFX 系列資料數據中心交換器能滿足當今要求最嚴苛的企業和服務提供者環境的需求。此高性能、高密度網路交換器平台專為Top-of-Rack Eed-of-Row建置以及主幹與核心聚合建置而設計。
 

QFX 系列具有以下特點

1.   高性能、低延遲(High performance with low latency)
憑藉高達每個插槽 6 Tbps 的吞吐量,QFX 系列交換器可為虛擬化資料中心環境提供低延遲、低抖動的持續wires peed交換。

2.    可用性(High availability)
備援架構、電源和冷卻,外加獨立的控制和資料平面確保最高系統可用性。

3.    建構資料中心交換織網區塊(Data center fabric building blocks)
QFX 系列交換器為多種資料中心提供通用交換織網區塊,包括 Junos FusionQFabric 系統、Virtual Chassis, and Virtual Chassis Fabric

4.   基於標準(Standards-based)
使用標準的橋接、路由、VMware NSX Layer 2 gateway以及光纖通道技術支援互通性和整合性。

5.   網路自動化(Network automation)
QFX 系列具有如 PythonChefPuppet 和全自動建置 (ZTP) 等豐富的自動化特點,可減少人為錯誤,改進 SLA 並提高員工工作效率。

6.   無縫軟體升級(Seamless software upgrades)
支援不中斷服務的軟體升級 (ISSU),可無縫移轉到新的軟體版本,而不會出現停機影響服務。 

 

QFX 系列分為 QFX5100/5110, QFX5200, QFX10000 系列可為各種資料中心提供相對合宜之架構組合。

 

QFX5100/5110 概述

Juniper Networks  QFX5100/5110 系列交換器具備多項靈活特性,為當今和未來的動態資料中心奠定了堅實的基礎。資料中心網路是重要的IT 架構轉型催化劑,可帶動雲端和軟體定義網路(SDN)的發展,以及應用的快速建置和傳遞。同時,關鍵型應用、網路虛擬化,以及整合式或擴充型儲存架構,也導致業界對可調式網路的需求提高。QFX5100 提供完整的建置選項,包括fabricLayer 3 以及spine and leaf,可作為資料中心交換架構的通用建構模組,讓使用者能在未來需求改變時,輕鬆地調整網路架構。QFX5100/5110 可擴展第 2 / 3 層交換器系列(包括 10/40GbE QFX5100 10/40/100GbE QFX5110)針對應用程式交付進行優化,具備一系列適用於虛擬化資料中心的強大功能。
 

QFX5100/5110 系列提供10GbE 40GbE/100Gbe 固定配置選項, 以及豐富的Layer 2Layer 3 MPLS 特性。QFX5100/5110 交換器使用Juniper Networks QFabric™系列產品、EX 系列Ethernet 交換器、Juniper 路由器和SRX 系列服務閘道器皆採用的可靠、高效能Juniper Networks Junos® 作業系統。藉由使用相同的作業系統, Juniper 讓所有產品都能以一致的方式進行建置並執行控制面板功能。QFX5100 並具有內建的Insight Technology 功能,以便透過microburst 監視和熱點統計,提供寶貴的效能和故障排除資訊。QFX5100 支援多種建置方式,例如當作Juniper 高擴充性QFabric 系統中的高效能QFabric 節點、建置於Juniper Networks 新的Virtual Chassis Fabric 交換架構中,或是安裝在Juniper Networks 現有的Virtual Chassis 交換架構中。
 

QFX5100 QFX5110 交換器通過允許統一不中斷服務的軟體升級 (ISSU) 提供高可用性資料中心運營。它們還支援虛擬化網路環境,包括Juniper Networks網路 Contrail VMware NSX 2 層閘道服務。
 

 

 

1: 位於存取層的QFX5100
 

 

2: 位於匯聚層的QFX5100
 

  

3: Layer 3到存取層建置的大規模資料中心

 

 

4: QFX5110 支援資料中心10GE/40GE存取層 uplink 100GE
 

  

目前有7 種可用的交換器型號如下:

  • QFX5110-48S,一款 10GbE 交換器,提供 48 SFP+ 埠和 4 QSFP28 埠,可配置為 40GbE 100GbE 埠。
  • QFX5110-32Q,一款 40GbE 交換器,提供 32 QSFP+ 埠或 20 QSFP+ 埠和 4 QSFP28 埠,可配置為 40GbE 100GbE 埠。
  • QFX5100-48S,一款 10GbE 交換器,提供 48 個雙模式小型可插拔(SFP SFP+)收發器埠和 6 個四通道小型可插拔增強型 (QSFP+) 40GbE 埠。
  • QFX5100-48T,一款 10GbE 交換器,帶有 48 個三速 (100 Mbps/1GbE/10GbE) RJ-45 埠和 6 QSFP+ 埠。
  • QFX5100-24Q,一款 40GbE 交換器,支援多達 32 QSFP+ 埠。
  • QFX5100-24Q-AA,一款高性能 40GbE 交換器,支持基於 FPGA 4x40GbE 擴展模組,帶有可定制邏輯,支援加速計算密集、延遲敏感、任務關鍵型應用處理。
  • QFX5100-96S,一款 10GbE 交換器,提供 96 個雙模式 SFP SFP+ 埠和 8 個四通道 QSFP+ 40GbE 埠。

為了增加靈活性,可使用 QSFP+ SFP+ 直連銅纜 (DAC) QSFP+ SFP+ 光纖分路器電纜和光纜將 QFX5100 QFX5110 交換器型號上的 QSFP+ 埠用作 4 10GbE 埠。此外,還可使用分支電纜將 QFX5110 上的 QSFP28 埠配置為 4 10GbE 埠,從而提供額外的配置靈活性。
 

在融合的伺服器邊緣接入環境中,QFX5100 交換器可建置作為標準的乙太網光纖通道 (FCoE) 中繼交換器,以保護客戶在現有資料中心聚合及光纖通道存儲區域網路 (SAN) 基礎架構方面的投資。

 

 

QFX5200 概述

有越來越多網路業者在資料中心,利用固定配置交換器來建置橫向擴充(scale-out)的spine-and-leaf IP fabric 架構,以便支援資料中心日漸增加的東西向訊務傳輸。Juniper Networks QFX5200 系列交換器是下一代leaf 存取交換器,提供靈活、經濟有效的高密度10GbE25GbE40GbE50GbE,和100GbE 介面, 可用於伺服器和intra-fabric 連接。其建置通用性可為當今資料中心提供投資保障, 並可因應未來資料中心需求。
 

除可在IP fabric 架構中配置為leaf 交換器之外,QFX5200 也非常適合用來建置Juniper Networks Junos Fusion fabric,以及企業網路常用的多層、多機箱鏈路匯聚(MC-LAG)網路。QFX5200 結合超低延遲與基於硬體的內建精確時間協定(PTP)支援,是金融服務應用的理想選擇。
 

和其他QFX 系列交換器一樣,QFX5200 支援先進的 Layer 2Layer 3、網路 overlay MPLS 功能。QFX5200 提供豐富的網路overlay 選項,包括OVSDB-VXLANEVPN-VXLANMPLS、通用路由封裝(GRE 等。大型公共雲端端服務供應商是最早採用25GbE 伺服器的企業,以便因應爆增的流量負載。利用QFX5200,他們可打造超大型、密集、快速的IP fabric,以便透過成熟的Internet 技術,支援多租戶和智慧型訊務轉送。
 

QFX5200 使用廣為全球網路業者採用的可靠、高效能Juniper Networks Junos 作業系統。QFX5200 支援Junos 軟體的非聚合版本,方便使用者在交換器中自行安裝協力廠商的應用程式和工具。Junos 的開放式模組化架構,使得QFX5200 能夠平行執行控制平面和資料平面,以及高頻分析流量等功能,讓高效能的四核CPU 能獲得充分運用。使用者可透過常規化的可編程API 來直接存取這些獨立功能,以便輕易整合訪客應用程式、SDN 控制器和協調工具,進而滿足先進資料轉送和網路監控需求。
 

Juniper 提供兩種版本的QFX5200

  • QFX5200-32C 小型1 U 平台,提供32 QSFP+ QSFP28 埠、2 850 W AC/DC 備用電源供應器, 以及5 個風扇托架
  • QFX5200-64Q 2 U 交換器,提供64 QSFP+ 32 QSFP28 埠、2 1,600 W AC/DC 備用電源供應器,以及3 個風扇托架

 

架構與重要元件

QFX5200 支援多元的建置選項,包括 L3 fabricsJuniper Networks Junos Fusion 以及具MC-LAG L2 L3 網路。客戶可選擇最適合其網路建置的架構,等到將來需求改變時,可隨時進行調整或升級。QFX5200 交換器可當作所有這些交換器架構的通用組成元件,讓資料中心業者能輕易地建立自己的雲端端網路。

 

  • Layer 3 FabricLayer 3 spine-and-leaf Clos fabric 具有可預測、非阻隔效能和可擴充等特性,對於計畫建構橫向擴充資料中心的客戶,是非常理想的解決方案。例如,您可擴充使用QFX5200 交換器(配置為leaf QFX10000 交換器(配置為spine)所建構的兩層式fabric,以便在單一fabric 中支援多達18,432 40GbE 埠,或者36,864 25GbE 10GbE 伺服器埠。 建構IP fabric 時,有一項最複雜的任務,就是發送所有詳細的建置資料,包括IP 位址、BGP 自主系統(AS)數量、路由政策、loopback 位址分配等等。然而,採自動化方式建構大規模的 IP fabric 也一樣困難。為克服這些挑戰,Juniper OpenClos 計畫提供免費的開放原始碼工具,以協助客戶在資料中心自動建構IP fabric。針對此開放原始碼計畫,Juniper 開發了一組存放在GitHub 中的Python scriptOpenClos 採用一組描述資料中心形狀和大小的輸入和輸出交換器配置檔,以及佈線規劃。

 

 

5: Layer 3 fabric QFX5200 當作leaf 交換器,而QFX10000 則建置為spine 交換器

 

 

  • Junos FusionJunos Fusion 是基於IEEE 802.1Br 標準的Ethernet fabric,可滿足中型到大型資料中心客戶對於大規模簡易建置的要求。Junos Fusion 提供易於建置的開放式fabric,並提供單點集中管理和自動化設備配置等特性。QFX5200 可在Junos Fusion 建置中配置為「衛星」設備,以便為「聚合」設備提供100GbE 上行鏈路。QFX5200「衛星」設備提供靈活的10GbE25GbE40GbE 50GbE 伺服器連接選擇。
     

    ·    MC-LAGQFX5200 支援兩個交換器之間的MC-LAG 協定。將QFX5200 建置於匯聚層時,此特性可確保網路可去除傳統L2 網路中的擴張樹協定(STP)。MC-LAG active/ active 雙介面操作存取與匯聚層之間的完整頻寬利用率,而雙控制平面技術則可確保最高的應用程式可用性。

    ·   Overlay 技術Overlay 技術已開始被廣泛用於建構虛擬網路,以便連接整個資料中心的資源,並隔離不同虛擬網路間的訊務和位址空間。此技術還大幅簡化了實體網路架構。利用QFX5200,使用者可在L3 fabric 上(未來還可在Junos Fusion MC-LAG 上)建置overlay 網路。藉由將EVPN 當作控制平面,您無需使用控制器便可建構VXLAN overlay 網路。此外,藉由將OVSDB 當作控制和管理平面,您可透過VMware NSX OpenContrail VXLAN overlay 網路中進行協調。隨著公共雲端端網路變得更大、更普及,業界需要可支援Internet 大規模多租戶的overlay 網路解決方案。QFX5200 支援資料中心所需的MPLS,使得SDN 控制器能夠透過網段路由將MPLS 標籤中的網路路徑編碼,以支援per-flow SLA 保證、智慧型訊務轉送,以及服務串鏈。

 

QFX10000 系列

領先業界的 QFX10000 交換器系列構成了高度可擴展、高密度網路的基礎,支援當今要求最嚴苛的資料中心和雲端環境,包括大中型資料中心、私有雲端和公有雲端。

借助Juniper Networks建立的訂制 ASIC,高性能、高度多元化的 QFX10000 交換器的輸送量可從 3 Tbps 擴展到 96 Tbps,以提供長期投資保護所需的必要容量。

此外,QFX10000 具備業界最高的 100GbE 埠密度(每個機架內多達 480 個),可以説明您將資料中心網路從現有的 10GbE 40GbE 架構無縫擴展到 100GbE,從而與不斷增長的需求保持同步。

QFX10000 交換器的設計還能適應未來的晶片組升級,擁有高達 200 Tbps 的輸送量,支援 400GbE 介面(將來可用時)。
 

QFX10000 系列包含四種型號,為每種資料中心應用提供靈活的解決方案:

  • QFX10002-72Q 是一種固定配置平台,以 2U 規格支援多達 24 100GbE 介面、72 40GbE 介面或 288 10GbE 介面。
  • QFX10002-36Q 是一種固定配置平台,以 2U 規格支援多達 12 100GbE 介面、36 40GbE 介面或 144 10GbE 介面。
  • QFX10008 是一種 8 插槽的模組化交換器,在一個主機殼內支持多達 240 100GbE 介面、288 40GbE 埠或 1,152 10GbE 埠。
  • QFX10016 是一種高密度、16 插槽的模組化機架,支援多達 480 100GbE 介面、576 40GbE 埠或 2,304 10GbE 埠。

QFX10000 交換器也是 Junos Fusion 架構的基礎,這種基於標準的新方法可建立高度可擴展的開放交換陣列。Junos Fusion 顯著簡化了資料中心和雲端建置,同時降低管理負擔。
 

QFX10000 交換器設計用作多種其他網路架構與陣列中的通用建立塊,能為您提供最高靈活性,並確保您絕不會受限於專有解決方案。此架構靈活性讓 QFX10000 交換器可在多種網路環境內執行,包括第 3 Spine and Leaf Clos 結構以及採用Juniper Networks多主機殼鏈路聚合 (MC-LAG) 的第 2 / 3 層網路。
 

 

6: QFX 10000 系列

 

架構與重要元件

QFX10000 支援多元的建置選項,包括 L3 fabricsJuniper Networks Junos Fusion 以及具MC-LAG L2 L3 網路。客戶可選擇最適合其網路建置的架構,等到將來需求改變時,可隨時進行調整或升級。QFX10000 交換器可當作所有這些交換器架構的通用組成元件,讓資料中心業者能輕易地建立自己的雲端網路。

  • Layer 3 FabricLayer 3 spine-and-leaf Clos fabric 具有可預測、非阻隔效能和可擴充等特性,對於計畫建構橫向擴充資料中心的客戶,是非常理想的解決方案。例如,您可擴充使用QFX5100/5200/QFX10002 交換器(配置為leaf QFX10000 系列交換器(配置為spine)所建構的兩層式fabric,以便在單一fabric 中支援多達50,000 10GbE 伺服器埠。 建構IP fabric 時,有一項最複雜的任務,就是發送所有詳細的建置資料,包括IP 位址、BGP 自主系統(AS)數量、路由政策、loopback 位址分配等等。然而,採自動化方式建構大規模的 IP fabric 也一樣困難。為克服這些挑戰,Juniper OpenClos 計畫提供免費的開放原始碼工具,以協助客戶在資料中心自動建構IP fabric。針對此開放原始碼計畫,Juniper 開發了一組存放在GitHub 中的Python scriptOpenClos 採用一組描述資料中心形狀和大小的輸入和輸出交換器配置檔,以及佈線規劃。
     

  • Junos FusionJunos Fusion 是基於IEEE 802.1Br 標準的Ethernet fabric,可滿足中型到大型資料中心客戶對於大規模簡易建置的要求。Junos Fusion 提供易於建置的開放式fabric,並提供單點集中管理和自動化設備配置等特性。QFX10000 可在Junos Fusion 建置中配置為「聚合」設備,以便為「衛星」設備提供100GbE 上行鏈路。
     

  • MC-LAGQFX10000 支援兩個交換器之間的MC-LAG 協定。將QFX5200 建置於匯聚層時,此特性可去除傳統L2 網路中的擴張樹協定(STP)。MC-LAG active/ active 雙介面操作可確保網路存取與匯聚層之間的完整頻寬利用率,而雙控制平面技術則可確保最高的應用程式可用性。
     

  • Overlay 技術:Overlay 技術已開始被廣泛用於建構虛擬網路,以便連接整個資料中心的資源,並隔離不同虛擬網路間的訊務和位址空間。此技術還大幅簡化了實體網路架構。利用QFX10000,使用者可在L3 fabric 上(未來還可在Junos Fusion MC-LAG 上)建置overlay 網路。藉由將EVPN 當作控制平面,您無需使用控制器便可建構VXLAN overlay 網路。此外,藉由將OVSDB 當作控制和管理平面,您可透過VMware NSX OpenContrail VXLAN overlay 網路中進行協調。隨著公共雲端網路變得更大、更普及,業界需要可支援Internet 大規模多租戶的overlay 網路解決方案。QFX10000 支援資料中心所需的MPLS,使得SDN 控制器能夠透過網段路由將MPLS 標籤中的網路路徑編碼,以支援per-flow SLA 保證、智慧型訊務轉送,以及服務串鏈。

 

 

7: QFX 10002 交換器可以建構Layer 3 fabric, VxLAN overlay, or MC-LAG

 

 

8: QFX10000 系列機箱式換器可以建構Layer 3 fabric, or MC-LAG

 

 

運營商級作業系統

與所有其它Juniper Networks網路EX系列和QFX系列乙太網交換機,以及全球最大規模和最複雜網路所採用的Juniper Networks網路路由器一樣,QFX10000交換機也執行Junos作業系統。利用一個通用作業系統,Juniper Networks網路能夠在所有產品中一致地實施和執行控制平面特性。Junos作業系統採用了一種高可用的模組化架構,它可以防止單點故障引發整個系統停機。Junos作業系統的以下重要特性提升了QXF10000的性能和功能:

  • 軟體模組化:進程模組獨立執行在各自受保護的記憶體空間,而且能夠重啟進程
  • 不中斷的路由和轉發:提供不中斷的路由(NSR)和不中斷的橋接(NSB)等特性
  • 提交和回退功能:確保網路配置沒有錯誤
  • 利用強大的腳本來檢測、報告和解決設備出現的問題

 

Juniper Networks虛擬化的開放式網路作業系統框架

QFX10000 交換機採用了一種開放的軟體架構,使客戶能夠與Juniper Networks網路一起創新,從而加快創新的步伐。客戶可以依照Junos設定和執行應用;之後這些應用可以執行它們自己的軟體發佈計畫。

這一新的解決方案通過API提供模組化和直接的程式設計支持。該平台和分組轉發引擎(PFE)模組與控制模組相互分離。客戶可以依照Junos設定和執行訪客應用(作為一個VMLinuxDaemon),通過標準化的可程式設計APIJunos溝通,以及直接與平台和PFE模組溝通。通過建立應用來對QFX10000 控制平面、資料平面和平台本身進行程式設計,客戶就能建置特定的網路轉發功能,通過將其與客戶的SDN控制器和編排工具進行整合後自動進行控制和管理。Juniper Networks QFX10000的可程式設計API具有統一的抽象層,這就使客戶的應用能夠在Juniper Networks的不同平台以及未來的Junos版本上執行。Juniper Networks QFX10000 基於Apache Thrift,通過介面描述語言(IDL)支援標準化的API定義,同時允許使用客戶最喜歡的程式設計語言。其它的服務(如分析和自動化管理)還能夠作為獨立的daemon執行,而且可以通過編排工具直接存取。

 

9: Juniper Networks虛擬化的開放式網路作業系統框架

 

 

雲端分析引擎

QFX5200/10000 支援Juniper 雲端分析引擎(Cloud Analytics Engine)。這款現代化分析工具可用於各種規模的複雜、動態資料中心。Cloud Analytics Engine 使用網路分析資料來改進應用程式效能和可用性。利用資料收集、關聯性建立以及圖形顯示等功能,客戶可監視整個實體和虛擬網路基礎設施,並且對工作負載(workload)和應用程式特性進行故障排除。

Cloud Analytics Engine 提供下列多項重要特性:

  • 應用可視性(visibility)和效能管理,可自動發現並分析應用程式,以及通過網路的工作負載流量路徑
  • 容量規劃和最佳化,可主動偵測熱點並監視延遲和microburst
  • 故障排除和因果分析,提供高頻監視並可建立overlay underlay 網路的關聯性

 

10:  Juniper Networks 雲端分析引擎

 

 

Junos Space Network Director

QFX10000 交換機可利用Junos Space Network Director來進行管理,有了這種新一代的網路管理解決方案,使用者只需通過一個介面就能查看、分析和控制整個企業網路(資料中心和園區、物理和虛擬)Network Director提供複雜的即時資訊分析、趨勢監測和自動化支援,從而增加了敏捷性,能夠更快

地推出和啟用服務。

對於雲端建置,Network Director提供一系列REST API來支援可訂製的動態網路服務,能夠簡化多租戶環境的服務使用。Network Director API整合了協力廠商雲端編排工具,能夠自動管理和配置L2L3和資料中心安全服務,而無需工人干預。

 

特性和優勢

高可用性

QFX10000 模組化主幹和核心交換機提供大量的高可用特性,以確保不中斷的運營商級性能。每個QFX10000主機殼都配置了一個額外的插槽來安裝備援的路由引擎模組(在熱備用模式中作為備用),以便在主用路由引擎出現故障時接

替其工作。當主用失效時,Junos作業系統整合化的L2L3路由引擎平滑切換(GRES)特性,以及不間斷路由(NSR)和不間斷橋接(NSB)特性,將共同確保向備用路由引擎無縫地傳輸控制資訊,以保持不間斷地存取應用、服務和IP

信。QFX10000 模組化交換機還支援獨立於拓撲結構的服務中軟體升級(TISSU),從而使其能夠無縫遷移到新的軟體版本,同時還能保持資料平面流量的完整性。

 

虛擬輸出佇列(VOQ)

QFX10000 交換機採用了一種基於VOQ的架構,後者專為極大規模建置而設計。VOQ是指輸出埠中的一個佇列,主要由入口PFE來維護。採用VOQ架構後,當出現擁塞時將在入口讓資料包排隊或將其丟失,以避免線頭阻塞。

 

自動化

QFX10000 交換機提供大量支援網路自動化和隨插即用操作的特性。這些特性包括執行和事件腳本、自動回退和Python腳本。該交換機還支持與VMware NSXOpenContrailPuppetOpenStackCloudStack進行整合。

 

MPLS

QFX10000 交換機提供多種MPLS特性,包括L3 VPNIPv6提供商邊緣路由器(6PE)RSVP流量工程和LDP,支援基於標準進行網路分段和虛擬化。

 

VXLAN

QFX10000 提供L2L3閘道服務,支援在資料中心的任意層進行VXLAN-VLAN連接(從伺服器接入到邊緣)QFX10000通過資料平面(VXLAN)和控制管理平面(OVSDB)協議與NSX相整合,從而集中地自動管理和編排資料中心網路。

 

FCoE

作為一種FCoE中繼交換機,QFX10000 能夠在FCoE伺服器和FCoE光纖通道SAN之間,提供一個IEEE DCB融合式網路。QFX10000 支援多特性的DCB建置,提供強大的監控功能,有助於SANLAN管理團隊各司其職。FCoE LAG主用/主用支援能夠提供永續的(雙路)FCoE連接。FCoE中繼交換機功能包括基於優先順序的流控制(PFC)、增強傳輸選擇(ETS)和資料中心橋接交換(DCBX),這些特性全都包含在預設軟體中。