Cisco Nexus スイッチ

Cisco Nexusシリーズ スイッチは、データ センター向けに設計されたモジュラー型固定ポートネットワーク スイッチです。Cisco Systems は、 2008 年 1 月 28 日に Nexus シリーズ スイッチを発表しました。Nexus 7000 ファミリの最初のシャーシは、前面に 2 つのスーパーバイザ エンジン スロットと 8 つのI/Oモジュール スロット、背面に 5 つのクロスバー スイッチ ファブリックモジュールを備えた 10 スロット シャーシです。Nexus 7000 のほかにも、Nexus シリーズには他のモデルもあります。

Nexus シリーズのすべてのスイッチは、ファブリック上でモジュラーNX-OSファームウェア/オペレーティング システムを実行します。NX-OS には、よく知られているCisco IOSと比較して、いくつかの高可用性機能があります。このプラットフォームは、高密度10 ギガビット イーサネット向けに最適化されています。

Cisco Nexus OS ソフトウェア定義ネットワーク (SDN) を使用すると、アイデンティティおよびアクセス管理 (IAM) を管理するのと同じポリシーを使用して、従来のネットワークおよびシステム アクセス方法では不可能だった完全に統合されたインフラストラクチャを通じて、アプリケーションおよびデータへのアクセス レベルを決定できます。

Nexus 9000は、Nexusデータセンタースイッチシリーズのハイエンドモデルです。他のモデルは次のとおりです: ^[1]

• Nexus 1000v 仮想スイッチ
• Nexus 2000 ファブリック エクステンダー
• Nexus 3000 シリーズ
• Nexus 4001 IBM ブレードセンタースイッチ
• Nexus 5000 シリーズ
• Nexus 6000 シリーズ
• Nexus 7000 シリーズ モジュラー データセンター スイッチ
• Nexus 9000 シリーズ

^{1000v は、VMware vSphere と Microsoft Hyper-V [2]}の両方を含む仮想環境で使用する仮想スイッチです。これは物理的なボックスではなく、ハイパーバイザと対話するソフトウェア アプリケーションであるため、ネットワーク環境を仮想化し、すべての仮想サーバが物理スイッチに接続されているかのようにシステムを構成し、仮想インターフェイスごとの複数の VLAN、レイヤー 3 オプション、セキュリティ機能など、スイッチが提供する機能を含めることができます。インフラストラクチャ/クラスタごとに、仮想アプライアンスとして Nexus 1000v を実行する 1 つの VM があります。これが VSM (仮想スーパーバイザ モジュール) です。次に、各ノードに、標準の vSwitch に代わる vSwitch である「クライアント」または仮想イーサネット モジュール (VEM) があります。

VEM はVMware と Cisco が共同で開発したvDS APIを使用します^[3] VMware は 2017 年 5 月に、vDS API サポートが vSphere 6.5 Update 2 以降から削除されることを発表しました。そのため、Nexus 1000v は使用できなくなります。VMware KB https://kb.vmware.com/s/article/2149722 https://www.theregister.co.uk/2017/03/31/vmware_to_end_support_for_thirdparty_virtual_switches/

仮想スイッチの設定、管理、監視を行うためのNX-OSインターフェースを提供するほか、標準の仮想スイッチが静的LAGのみをサポートするのに対し、 LACPリンクアグリゲーションもサポートしています^[4]

VEM の設定は、VSM NX-OSコマンドライン インターフェイスを介して行われます。

仮想スーパーバイザ モジュール (VSM) は通常、ESX/ESXi クラスタ内の仮想アプライアンスとして実行されますが、専用ハードウェア (Nexus 1010、1010x、1100) 上で VSM を実行することもできます。ネットワーク管理とサーバ管理の間に厳密な境界がある組織では、ネットワーク管理者は ESX クラスタ内で仮想マシンとして実行される VSM への依存を回避できます。Nexus1010 上で実行される VSM の機能と制限は、ESX の下で仮想アプライアンスとして実行される VSM と同じです。Nexus 1100 は最大 14 個の VSM をホストでき、ネットワーク分析モジュールなどの追加サービスも実行できます。

Nexus 2000 シリーズはファブリック エクステンダ (FEX) です。5000、6000 、または 7000 シリーズなどのハイエンド Nexus スイッチと組み合わせて使用​​できる、ラック上部の 1 Uの高さのシステムです。2000 シリーズは「スタンドアロン」スイッチではなく、親に接続する必要があり、「モジュール」または「リモート ライン カード」として認識されますが、メイン スイッチ エンクロージャではなく19 インチ ラックにインストールされます。この「リモート ライン カード」と 5000 または 7000 親スイッチ間の相互接続には、独自のインターフェイス (銅線用の CX-1、または短距離または長距離のCisco ファブリック エクステンダ トランシーバ(FET) インターフェイス)、または標準インターフェイス (Cisco SFP+ SR および LR ファイバ インターフェイス モジュールまたは SFP+ Twinax ケーブル) が使用されます。5000/6000/7000 マザー スイッチと組み合わせて、いわゆる分散モジュラーを作成できます。 システム。

2000 シリーズは 4 つの異なるモデルで構成されています。3 つのモデルは、24 または 48 Gbit/s のみ、またはギガビットまたはファースト イーサネット銅線インターフェイスと、銅線または光ファイバー上の最大 4 つの10 ギガビットアップリンク インターフェイスを提供します。Nexus 2232PP は、32 個の 1/10 Gbit/s イーサネットおよびFibre Channel over Ethernet (FCoE) インターフェイスを提供します。^[5] Nexus 2248PQ は、48 個の 1/10 Gbit/s イーサネットおよび FCoE インターフェイスを提供します。

HP BladeSystem C3000およびC7000サーバブレードシャーシには、Cisco Nexus B22HPファブリックエクステンダーが存在します。（2011年10月）^[6]

富士通 PRIMERGY BX400 および BX900 ブレード サーバ シャーシでは、B22F ファブリック エクステンダが使用されています。(2012 年 7 月) ^[7] Dell M1000e
ブレード サーバ シャーシ では、Cisco Nexus B22Dell ファブリック エクステンダが 2013 年 1 月にリリースされました。これは、当初のリリース予定から 2.5 年後のことです。Dell と Cisco の意見の相違により、Cisco は 2010 年に M1000e 用の FEX の開発を中止しました^[8]

Nexus B22FEX は、各ブレード サーバ インターフェイスに 16 x 10 Gbase-KR 内部 10 Gbit/s リンクを提供し、Nexus 5010、5548、または 5596 スイッチとのアップリンク用に最大 8 つの SFP+ ポートを備えています。FEX とマザー スイッチ間の最大距離は、TCP/IP トラフィックのみを使用する場合は 3 キロメートル、FCoE トラフィックも伝送する場合は 300 メートルです。^[9]

モデル 3064 は現在、3000 シリーズで市販のシリコンを使用している唯一の Nexus スイッチです。1、10、40 Gbit/s のイーサネット インターフェイスを備えた 1U ラック スイッチは、コロケーション センターでの使用向けに設計されています。10 Gbit/s で動作する 64 個のインターフェイスすべてに対して、ワイヤ スピードのレイヤー 2 およびレイヤー 3機能を提供します。サポートされているレイヤー 3 ルーティング プロトコルには、スタティック ルート、 RIP v2、OSPF、BGP-4などがあります。スイッチ ファブリックは 2.28 Tbit/s でスイッチングし、1 秒あたり最大 9 億 5,000 万パケットを転送できます。スイッチは、最大 16,000 個のプレフィックス、8,000 個のホスト エントリ、4,000 個のマルチキャストルートを含むルート テーブルを構築でき、最大 4,096 個のVLANがサポートされています。さらに、多数の入力または出力ACL を設定できます。

3064 には、ファン トレイが 1 つ、交換可能な電源が 2 つ搭載されており、独立した帯域外管理インターフェイスが 2 つあります。3064 をネットワークの残りの部分に接続するには、業界標準の LACP または IEEE 802.3ad を使用した独自のEtherChannelまたはリンク アグリゲーションがサポートされ、最大 32 個のポート チャネルと、各ポート チャネルに最大 16 個の物理インターフェイスがサポートされます。

このスイッチは、1Gbit/sまたは10Gbit/sイーサネットインターフェース用の48個のSFP+ ^{[10]と、それぞれ4 x 10Gbit/sインターフェースを処理する4個のQSFP+ [11]}を備えており、単一のファイバーペアで40Gbit/sを実現します^[12]

Nexus 4000 シリーズは、モデル 4001 のみで構成されています。これは、すべての 10 Gbit FCoE インターフェイスを備えたIBM BladeCenter用のブレードスイッチ モジュールです。このブレード スイッチには、1 Gbit/s または 10 Gbit/s で動作する 14 個のサーバー側ダウンリンクと、10 Gbit/s SFP+ モジュールを使用する 6 個のアップリンクがあります。アウトオブバンド管理用に、3 つのイーサネット インターフェイスが用意されています。1 つは外部 10/100/1000 bit/s 銅インターフェイス、1 つはAMMまたはAdvanced Management Module用の内部管理インターフェイス、もう 1 つは VLAN インターフェイス オプションを使用するインバンド インターフェイスです。また、このブレード スイッチには、CLI に直接アクセスするためのシリアル コンソール ケーブルもあります^[13]

現在、IBMブレードシステム用のスイッチのみが販売されています。2009年にNexus 4000シリーズが発表された際、IBMとDell（HPではない）用のNexus 4001シリーズが発売されると予想されていました^{[14]が、2010年2月にシスコが}Dell M1000e用のNexus 4001dをキャンセルしたことが明らかになりました^[8]

HPブレードシステム向けにシスコはファブリックエクステンダーをリリースした。これはNexus 2000トップオブラックデバイスに匹敵するが、当時はブレードフォームファクタであった。^[6] 2010年夏にリリース予定だったDellブレードシステム向けに開発されたFEXは、同年2月にNexus 4001dと同時に廃止された^[8]。

Nexus 5000シリーズ（N5Kとも呼ばれる）は、1Uまたは2Uラックスイッチの5つのモデルで、1または10Gbit/sイーサネットおよび10Gbit/s FCoEインターフェースで動作する20〜96のインターフェースを提供します。これらは、前述のNexus 2000シリーズファブリックエクステンダーと一緒に使用できます。5000シリーズは、キャリアグレードのレイヤー2およびレイヤー3スイッチングとFCoE機能を提供します^[15]

Nexus 5000 には 5 つのモデルがあります。

• イーサネット、FCoE、 DCBインターフェイスをサポートする 20 個の固定 10 Gbit/s と、次のモジュールのいずれかを提供する 1 つの拡張ポートを備えた1 ラック ユニットの高さのスイッチ:

1、2、または4 Gbit/sファイバーチャネルを備えた 8 つのポート

1、2、4、または8 Gbit/sファイバーチャネルの 6 つのポート

10 Gbit/s FCoE または DCB を備えた 4 つのポートと、1、2、または 4 Gbit/sファイバ チャネルを提供する 4 つのポート

10 Gbit/s FCoE または DCB を提供する 6 つのポート

• Nexus 5010 はサポート終了です - http://www.cisco.com/c/en/us/products/collat​​eral/switches/nexus-5000-series-switches/eol_c51-709037.html

2ラックユニットの高さのスイッチで、イーサネット、FCoE、DCBをサポートする40の固定10Gbit/sと、それぞれがモジュールの1つを提供する2つの拡張ポートを備えています。

• 1、2、または4 Gbit/sファイバーチャネルを備えた 8 つのポート
• 1、2、4、または8 Gbit/sファイバーチャネルの 6 つのポート
• 10 Gbit/s FCoE または DCB を備えた 4 つのポートと、1、2、または 4 Gbit/sファイバ チャネルを提供する 4 つのポート
• 10 Gbit/s FCoE または DCB を提供する 6 つのポート

• Nexus 5020 はサポート終了です - http://www.cisco.com/c/en/us/products/collat​​eral/switches/nexus-5000-series-switches/eol_c51-709037.html

5548には5548Pと5548UPの2つのサブモデルがあります。

• Nexus 5548P スイッチ: 32 個の固定非統合ポートと、拡張スロットを使用した最大 16 個の追加ポートを備えた 1U シャーシ。5548 シャーシは、Nexus 2000 シリーズ ファブリック エクステンダのメイン ファブリックとして使用できます。拡張スロットのインターフェイスは次のとおりです。

• 16 ポート統合型で、イーサネットおよび FCoE 用の 1 ～ 10 Gbit/s SFP+ スロット、または 1、2、4、または 8 のネイティブ ファイバー チャネルを提供
• 16 ポート SFP+ 10 Gbit/s イーサネットおよび FCoE
• 8ポートSFP+ 10Gbit/sイーサネットおよびFCoE、さらに8ポート1、2、4または8ネイティブファイバーチャネル。^[16]

• Nexus 5548UP: 32個の固定統合ポートと拡張スロットを使用した最大16個の追加ポートを備えた1Uシャーシ。5548Pと5548UPの違いは、5548Pの固定（オンボード）SFP+スロットが非統合であるのに対し、UPシャーシの同じSFP+スロットは統合されていることです。^[16]

5596 には、UP と T の 2 つのサブモデルがあります。

• Nexus 5596UP: 48個の固定統合ポートと3つの拡張スロットに最大48個の追加インターフェースを備えた2RUシャーシ。5596UPの機能は5548UPと同じですが、このスイッチは2RUの高さで3つの拡張スロットをサポートしています^[16]
• Nexus 5596T: 2RUシャーシで、48個の固定ポート（10G Base-T 32個 + SFP+ 16個）と、3つの拡張スロットに最大48個の追加インターフェースを備えています。5596Tは、固定スロットと拡張スロットで今後登場する10G Base-Tポートをサポートするほか、5596UPでサポートされているその他の汎用拡張モジュールもサポートします。^[16]

拡張モジュールの他に、3つのNexus 55xxスイッチはすべて、160 Gbit/sのレイヤー3ルーティングエンジンを挿入する機能を備えています。

5672UPには16または24の統合ポートを備えた2つのバリエーションがあります。^[17]

• Nexus 5672UP: 1/10 GbE (FCoE 対応) または 2/4/8 Gbps FC をサポートする 48 個の SFP+ ポートと、40 GbE (FCoE 対応) をサポートする 6 個の QSFP ポートを備えた 1RU スイッチ
• Nexus 5672UP-16G: 1/10 GbE (FCoE 対応) または 2/4/8/16 Gbps FC をサポートする 48 個の SFP+ ポートと、40 GbE (FCoE 対応) をサポートする 6 個の QSFP ポートを備えた 1RU スイッチ

• Nexus 56128P: 1/10 GbE (FCoE 対応) をサポートする 48 個の SFP+ ポート、40 GbE (FCoE 対応) をサポートする 4 個の QSFP ポート、および 2 つの拡張スロットを備えた 2RU スイッチ
• Nexus 56128P 汎用拡張モジュール (GEM): FCoE 付き 1/10 GbE または 2/4/8 Gbps FC をサポートする 24 個の SFP+ ポートと、FCoE 付き 40 GbE をサポートする 2 個の QSFP ポート

Cisco Nexus 6000 シリーズには、6001 モデルと 6004 モデルの 2 つのモデルがあります。^[18]これらはレイヤー 2 およびレイヤー 3 スイッチとして使用でき、さまざまなブレード サーバー システムのファブリック エクステンダー (FEX) からのトラフィックを集約できます。どちらのモデルも、前面から背面、または背面から前面へのエアフローをサポートし、完全な FCoE スイッチ (Nexus 5500 またはBrocade 8000 スイッチ ( Dell PowerConnect 8000e またはブレード バージョンPCM 8428-kと同じ) など) と組み合わせたFibre Channel over Ethernet をサポートします。

Nexus 6001 は、アップリンク用に 48 x 10 Gbit/s および 4 x 40 Gbit/s のインターフェイスを備えた固定 1 RUスイッチです。レイヤー 2 およびレイヤー 3 スイッチとして動作でき、FEX (ファブリック エクステンダ) と組み合わせることで、1 Gbit/s または 10 Gbit/s で最大 1152 個のポートを集約できます。システム速度は、レイヤー 2 ではワイヤ スピード、レイヤー 3 では 1.28 Tbit/s です。

Nexus 6000 シリーズの 2 番目のモデルは、4ラック ユニットの高さのモジュラー シャーシです。基本シャーシは、それぞれ 40 Gbit/s の固定 QSFP+ ポートを 48 個提供し、それぞれを 4 x 10 Gbit/s SFP+ ポートに分割できます。48 個の QSFP+ ポートに加えて、シャーシは最大 4 つの拡張モジュールを保持できます。各拡張モジュールは、12 個の追加の 40 Gbit/s QSFP+ ポートを提供します。したがって、合計で最大 96 個の QSFP+ ポートまたは 384 個の SFP+/10 Gbit/s ポートとなり、FEX を集約すると、1 または 10 Gbit/s で最大 1536 個の (ブレード) サーバー ポートになります。6001 と同様に、レイヤー 2/レイヤー 3 の動作はライン レートで、シャーシの合計スイッチング容量は 7.68 Tbit/s です。 Nexus 6004-EF スイッチは、6004 と同じ機能を提供するモジュラー デバイスですが、スイッチのすべてのスロットで拡張モジュールを使用します。6004-EF の基本構成には、2 x 12 ポート 40GbE 拡張モジュールが必要で、24 ポートの 40GbE または 96 ポートの 10GbE が提供されます。さらに拡張モジュールをインストールすることで、容量を追加できます。

レイヤー3およびFCoEの動作には追加のライセンスが必要です^[19]

Cisco は Nexus 6004X スイッチをリリースし、Nexus 5696Q に名前を変更しました。以前は、Nexus 6000 シリーズは Cisco 40G アグリゲーション製品に重点を置き、5500 および 5600 シリーズは 10G に重点を置く予定でした。ただし、これらのスイッチは主に共通のハードウェア コンポーネント、ASIC、および同じソフトウェア イメージを共有していたため、最近 Cisco は製品ポートフォリオを統合することを決定しました。

Nexus 5000 にはモジュラー機能があり、Nexus 2000 ファブリック エクステンダーを 5500 シリーズに接続できますが、Nexus 7000 は Nexus ファミリーの真のモジュラー スイッチで、4 スロット スイッチ 1 台、9 スロット スイッチ 1 台、10 スロット スイッチ 2 台、18 スロット スイッチ 2 台の 6 つのバージョンがあります。^[20]他の Nexus モデルとは異なり、7000 シリーズ スイッチは、キャ​​ンパス コアおよびデータ センター アクセス、アグリゲーション、コア用のモジュラー スイッチです。モデルの詳細については、以下を参照してください。Nexus 5000 シリーズと同様に、Nexus 2000 ファブリック エクステンダーは、7000 シリーズのリモート ライン カードとして機能します。70xx および 77xx ラインカードとスーパーバイザ モジュールは互換性がありません。

• 4 つのスロット: 3 ～ 4 つはライン カード スロット、1 ～ 2 つはスーパーバイザ スロット
• 7RUの高さ
• 96 個の 1 または 10 Gbit/s ポート (スロットあたり 48 個)、12 個の 40 Gbit/s ポート (スロットあたり 6 個)、または 4 個の 100 Gbit/s ポート (スロットあたり 2 個) をサポートし、すべて非ブロッキング ポートです。
• 1.92 Tbit/s システム帯域幅
• 440 Gbit/s、スロットあたり7億2000万pps （720 Mpps）
• 空気の流れは横から後ろ（右側からの入力）
• シャーシにはファブリックモジュールがなく、I/Oモジュールはバックプレーンを介して直接接続されます。
• 最大4つの電源。

• 9 スロット: 3 ～ 9 はライン カード スロット、1 ～ 2 はスーパーバイザ スロット
• 14RU 高さ
• 336 個の 1 または 10 Gbit/s ポート (スロットあたり 48 個)、42 個の 40 Gbit/s ポート (スロットあたり 6 個)、または 14 個の 100 Gbit/sc ポート (スロットあたり 2 個) をサポートし、すべて非ブロッキング ポートです。
• 8.8 Tbit/s システム帯域幅
• 550 Gbit/s、スロットあたり 720 Mpps
• 空気の流れは左右（右から左）です
• 最大 5 つのクロスバー ファブリック モジュール
• 最大2つの電源

• 10 スロット: 1 ～ 4 と 7 ～ 10 はライン カード スロット、5 ～ 6 はスーパーバイザ スロット
• 21RUの高さ
• 384 個の 1 または 10 Gbit/s ポート (スロットあたり 48 個)、48 個の 40 Gbit/s ポート (スロットあたり 6 個)、または 16 個の 100 Gbit/s ポート (スロットあたり 2 個) をサポートし、すべて非ブロッキング ポートです。
• 550 Gbit/s、スロットあたり 720 Mpps
• 空気の流れは前方から後方へ
• 最大 5 つのクロスバー ファブリック モジュール
• 最大3つの電源

• 18 スロット: 1 ～ 8 と 11 ～ 18 はライン カード スロット、9 ～ 10 はスーパーバイザ スロット
• 25RU高さ
• 768 個の 10 Gbit/s および/または 1 Gbit/s をサポート、すべて非ブロッキング ポート
• 768 個の 1 または 10 Gbit/s ポート (スロットあたり 48 個)、96 個の 40 Gbit/s ポート (スロットあたり 6 個)、または 32 個の 100 Gbit/s ポート (スロットあたり 2 個) をサポートし、すべて非ブロッキング ポートです。
• 18.7 Tbit/s システム帯域幅
• 550 Gbit/s、スロットあたり 720 Mpps
• 空気の流れは左右（右から左）です
• 最大 5 つのクロスバー ファブリック モジュール
• 最大4つの電源

• 10 スロット: 1 ～ 4 と 7 ～ 10 はライン カード スロット、5 ～ 6 はスーパーバイザ スロット
• 14RU 高さ
• 最大 384 個の 10 Gbit/s ポート、192 個の 40 Gbit/s ポート、または 96 個の 100 Gbit/s ポート (すべて非ブロッキング ポート) をサポート
• 42 Tbit/s システム帯域幅 (21 Tbit/s 全二重)
• スロットあたり 1.32 Tbit/s
• 空気の流れは前方から後方へ
• 最大6個のスイッチファブリックモジュール
• 最大 8 つの電源 (各 3 kW)
• 6マイクロ秒の遅延

• 18 スロット: 1 ～ 8 と 11 ～ 18 はライン カード スロット、9 ～ 10 はスーパーバイザ スロット
• 26RU高さ
• 最大 768 個の 10 Gbit/s ポート、384 個の 40 Gbit/s ポート、または 192 個の 100 Gbit/s ポートをサポートし、すべて非ブロッキング ポートです。
• 83 Tbit/s システム帯域幅 (42 Tbit/s 全二重)
• スロットあたり 1.32 Tbit/s
• 空気の流れは前方から後方へ
• 最大6個のスイッチファブリックモジュール
• 最大 16 個の電源 (各 3 kW)

Nexus 9000 シリーズは、2U から 21U のラック スイッチのさまざまなモデルで、100Mb、1Gb、10Gb、25Gb、40Gb、100Gb、400Gbイーサネット、10/25/40 Gb FCoE インターフェイスで実行される 60 から 2304 のインターフェイスを提供します。これらは、前述の Nexus 2000 シリーズ ファブリック エクステンダーで使用できます。9000 シリーズは、修正された Nexus オペレーティング システム (Nexus OS ACI) でソフトウェア定義ネットワーク (SDN) を使用して、統合された Active Directory (AD)、Network Standard Execution (NSX)、およびアプリケーション セントリック インフラストラクチャ (ACI) を提供します。

Nexus 9000 には多くのモデルがあります。

• 2ラックユニットの高さのスイッチで、イーサネット、FCoE、DCBインターフェースをサポートする48個のSFP+ 10 Gbit/sと、モジュールを提供する1つの拡張ポートを備えています。

イーサネット、FCoE、または DCB をサポートする 40 Gbit/s の 12 ポート

• 3ラックユニットの高さのスイッチで、イーサネット、FCoE、DCBインターフェースをサポートする96の固定1/10 Gbit/sと、モジュールを提供する1つの拡張ポートを備えています。

イーサネット、FCoE、または DCB をサポートする 40 Gbit/s の 8 つのポート

• 4 つのラインカードスロット
• 7RUの高さ
• 576 個の 10 Gbit/s および/または 1 Gbit/s をサポート、すべて非ブロッキング ポート
• 15 Tbit/sのシステム帯域幅

• 8 ラインカードスロット
• 13RUの高さ
• 1152 10 Gbit/s および/または 1 Gbit/s、すべて非ブロッキング ポートをサポート
• 30 Tbit/sのシステム帯域幅

• 16 ラインカードスロット
• 21RUの高さ
• 2304 10 Gbit/s および/または 1 Gbit/s、すべて非ブロッキング ポートをサポート
• 60 Tbit/sのシステム帯域幅