24
Copyright Steven Noble 2012 Huawei NE5000E Huawei’s MultiChassis Capable Core Router Steven Noble ([email protected]) ABSTRACT This paper covers the hardware used for the Huawei NE5000E system including; hardware configurations currently offered, necessary pieces for the different configurations, Huawei’s naming convention and an overview of the upgrade process. Last Updated: June 24, 2010

Huawei NE5000E White Paper - Router Analysis · PDF fileLPU% (LineProcessingUnit ... !fabric!cards,!the!systemcan!connect! ... Huawei NE5000E White Paper

Embed Size (px)

Citation preview

    Copyright  Steven  Noble  2012  

 

 

   

Huawei  NE5000E  Huawei’s  Multi-­‐Chassis  Capable  Core  Router  Steven  Noble  ([email protected])  

ABSTRACT  

This  paper  covers  the  hardware  used  for  the  Huawei  NE5000E  system  including;  hardware  configurations  currently  offered,  necessary  pieces  for  the  different  configurations,  Huawei’s  naming  convention  and  an  overview  of  the  upgrade  process.                                   Last  Updated:  June  24,  2010  

Huawei  NE5000E  Core  Router  

    Copyright  Steven  Noble  2012  2  

Table  of  Contents  

NE5000E  Hardware  Naming  Cheat  Sheet  ........................................................................  4  General  Hardware  ............................................................................................................................  4  Software  ...............................................................................................................................................  4  

Document  Summary  ...............................................................................................................  5  

NE5000E  Timeline  ...................................................................................................................  6  NE  Series  Release  Dates  and  Backwards  Compatibility  .............................................  7  

Huawei  Installation  Base  Claims  ........................................................................................  7  NE5000E  Logical  Overview  ...................................................................................................  9  NE5000E  Chassis  ...............................................................................................................................  9  

NE5000E  Physical  Overview  .............................................................................................  11  NE5000E  Chassis  .............................................................................................................................  11  MPU  (Master  Processing  Unit)  ...................................................................................................  12  SFU  (Switch  Fabric  Unit)  ..............................................................................................................  12  SFUC  ...................................................................................................................................................................  12  SFEA  ...................................................................................................................................................................  12  

LPU  (Line  Processing  Unit)  ..........................................................................................................  14  Line  Card  Comparison  Chart  .......................................................................................................  14  Specific  Line  Cards  .........................................................................................................................  15  LPUA  ..................................................................................................................................................................  15  LPUC  ...................................................................................................................................................................  16  LPUE  ...................................................................................................................................................................  16  

LPUF  Family  of  Line  Cards  ...........................................................................................................  17  LPUF  Basic  Specifications  .........................................................................................................................  17  LPUF-­‐10/20  ....................................................................................................................................................  18  LPUF-­‐21  ............................................................................................................................................................  18  LPUF-­‐40  ............................................................................................................................................................  18  

SPU  (Service  Processing  Unit)  ....................................................................................................  18  VRP  5.5  .....................................................................................................................................  19  Versatile  Routing  Platform  ..........................................................................................................  19  VRP  Overview  ................................................................................................................................................  19  Software  Patching  ........................................................................................................................................  19  

Next  Generation  Technology  ............................................................................................  20  LPUF-­‐100/LPUX  (100G  Card)  .................................................................................................................  20  

Comparing  the  CRS-­‐1  to  the  NE5000E  ...........................................................................  22  Differences  ........................................................................................................................................  22  Processing  Power  .........................................................................................................................................  22  Fabric  .................................................................................................................................................................  22  Chassis  ..............................................................................................................................................................  22  ISSU  ....................................................................................................................................................................  22  

Similarities  ........................................................................................................................................  23  In  Service  Hardware  Upgrade  .................................................................................................................  23  Fabric  .................................................................................................................................................................  23  

Table  of  Contents  

  Copyright  Steven  Noble  2012   3  

Appendix  ..................................................................................................................................  24  Hardware  ...........................................................................................................................................  24  Software  .............................................................................................................................................  24  

 

 Figure  1  -­‐  Huawei  ad  showing  stand-­‐alone,  dual  and  4  +  2  Cluster  Systems

Huawei  NE5000E  Core  Router  

    Copyright  Steven  Noble  2012  4  

NE5000E  Hardware  Naming  Cheat  Sheet  

General  Hardware  

  LPU  (Line  Processing  Unit)  –  Line  Card     MPU  (Main  Processing  Unit)  –  Route  Processor     SFU  (Switch  Fabric  Unit)  –  Switch  Fabric  Card     SPU  (Serivce  Processing  Unit)  –  Services  Card  

Software  

  VRP  –  Versitile  Routing  Platform  –  Operating  System  

   

Huawei  NE5000E  Core  Router  

  Copyright  Steven  Noble  2012   5  

Document  Summary  

The  Huawei  Quidway  Net  Engine  5000E  (NE5000E)  is  the  current  high-­‐end  core  router  offered  by  Huawei.    The  NE5000E  was  introduced  in  2004  and  has  been  upgraded  incrementally  over  the  last  6  years.  

Huawei  claims  that  they  have  sold  over  1000  NE5000Es  to  many  large  network  providers  in  many  countries.  

The  NE5000E  is  composed  of  the  same  general  parts  that  all  core  router  are  made  from;  a  system  processor,  switch  fabric  and  line  cards.    Huawei  uses  different  acronyms  then  Cisco  for  their  hardware.    The  system  processor  is  called  the  MPU,  the  switch  fabric  is  called  the  SFU  and  the  line  card  is  called  the  LPU.  

There  are  multiple  line  card  versions  available  for  the  NE5000E  from  the  first  generation  LPU-­‐A  to  the  current  LPU-­‐F.    For  doing  certain  features  such  as  Netflow,  MPLS  VPN  and  certain  types  of  tunneling  the  NE5000E  uses  a  service  card  called  the  SPU.    The  line  cards  utilize  TCAMs  for  forwarding,  ACLs,  ARP  Tables  and  other  features.       The  NE5000E  can  be  connected  to  other  NE5000Es  directly  or  through  a  switch  fabric  chassis  to  create  a  multi-­‐chassis  system  or  “Cluster”  as  Huawei  calls  it.    Huawei  currently  claims  that  their  largest  cluster,  a  4+2  cluster  system  is  in  production  in  China.       Huawei  does  not  support  fabric  Multicast  replication  on  the  NE5000E.    The  source  line  card  does  the  first  two  multicast  replications  and  the  other  line  cards  handling  the  other  replications.    Due  to  the  fabric  usage  of  Multicast,  Unicast  traffic  can  be  dropped  by  the  system  if  there  are  too  many  Multicaat  replications  of  any  one  stream.       The  Operating  System  used  on  the  NE5000E  is  VRP.    VRP  is  a  monolithic  operating  system  based  on  VxWorks.    VRP  supports  limited  software  patching  and  claims  support  process  restart.      

Huawei  NE5000E  Core  Router  

    Copyright  Steven  Noble  2012  6  

NE5000E  Timeline  

In  2002  Huawei  introduced  the  NE5000  TSR,  a  rebadged  router  from  another  vendor.    The  system  supported  up  to  10G  per  slot  and  promised  performance  equal  to  that  of  Juniper’s  M120  and  Cisco  Systems  GSR.    This  router  was  replaced  in  2004  with  a  Huawei  developed  system,  the  NE5000E.  

The  NE5000E  is  based  on  the  same  chassis  as  the  NE80E.    The  main  difference  between  the  two  systems  is  the  fabric.    The  fabric  in  the  NE5000E  is  40G  while  the  NE80E  was  10G  in  2004.    Currently  both  the  NE80E  and  NE5000E  have  40G  fabrics.  

The  NE5000E  was  designed  in-­‐house  at  Huawei  to  compete  with  the  Cisco  CRS-­‐1  and  the  Juniper  T-­‐Series.    

The  first  release  of  the  NE5000E  had  a  40G  fabric  but  used  the  10G  LPU-­‐A  line  cards  from  the  NE80E.    The  LPU-­‐A  is  a  10G  capable  line  card  that  utilizes  the  Cisco  designed  Intel  IXP2800  NPU.    The  first  NE5000E  specific  line  card  was  the  LPU-­‐C.    The  LPU-­‐C  was  claimed  by  Huawei  to  support  up  to  20Gb/s  at  wire-­‐rate  but  had  limited  memory  and  performance.    The  first  claimed  40G  capable  line  card  was  the  LPU-­‐E.    The  LPU-­‐E  has  claimed  performance  of  over  60Mpps  and  1M  IPv4  FIB  entries.  

  The  current  incarnation  of  the  NE5000E  has  a  40G  Fabric,  8kW  power  supplies  and  40G  line  cards.  

  The  NE5000E  is  also  capable  of  “Clustering”  i.e.  Multi-­‐Chassis.    With  the  addition  of  SFEA  (Switch  Fabric  Extended)  fabric  cards,  the  system  can  connect  back-­‐to-­‐back  with  another  NE5000E  or  to  multiple  NE5000Es  through  switch  fabric  chassis.  

  Most  of  the  forwarding  chips  are  made  by  a  Huawei  sub-­‐company  called  HiSilicon.    The  HiSilicon  SD588  is  a  10G  chip  and  is  used  on  many  of  the  line  cards  such  as  the  LPUB,  LPUC,  LPUF.    The  HiSilicon  SD588NFC  looks  to  be  a  20G  chip  and  is  used  in  the  LPUE.      

Huawei  NE5000E  Core  Router  

  Copyright  Steven  Noble  2012   7  

NE  Series  Release  Dates  and  Backwards  Compatibility    

• Pre  2004  o NE40/80  –  2.5G  chassis  

§ Huawei  built  product  o NE5000  –  10G  Fabric  

§ Rebadged  from  another  company  • 2004    

o NE80E  –  10G  fabric  § Limited  backwards  compatibility  with  NE40/80  line  cards  by  

utilizing  the  LPU-­‐D  adapter  line  card.  o NE5000E  –  40G  Fabric  

§ No  40G  cards  at  introduction,  only  20G  LPU-­‐C  § No  backwards  compatibility  with  the  NE5000  line  cards  

• 2005  o NE40E  –  10G  Fabric  that  accepts  20G  cards  (oversubscribed)  

• 2007  o NE40E  –  Upgraded  to  20G  fabric  o NE80E  –  Upgraded  to  40G  fabric  

• 2009    o NE40E-­‐X3  –  First  NExxE-­‐X  series  router  

§ Small  form  factor  § Completely  new  fabric  (claimed  to  be  1.2Tb)  

• 2009    o NE40E-­‐X8/16  –  New  Chassis/Cooling/Power/Fabric  

§ Upgrade  needed  to  support  >  40G  slot  (>  20G  on  NE40E-­‐8)  § New  cooling  design  to  support  multiple  high-­‐speed  line  cards  § Claimed  support  for  all  previous  NE-­‐E  series  line  cards  (LPUA-­‐

>LPUK)  • 2010  

o NE40E-­‐X1/2  o NE5000E-­‐X16  

• 2011  o VRP8  o LPUF-­‐100  o SFUI  

Huawei  Installation  Base  Claims    Huawei  claims  that  the  NE5000E  core  router  has  been  deployed  worldwide.  

They  also  claim  that  by  the  end  of  December  30,  2009,  more  than  1000  routers  have  been  installed  and  more  than  40  NE5000E  clusters  installed  in  over  15  backbone/metro  core  networks.  

Huawei  NE5000E  Core  Router  

    Copyright  Steven  Noble  2012  8  

 The  following  is  from  a  press  release  by  Huawei:    “In  China,  China  Telecom,  China  Netcom,  China  Mobile,  China  Unicom  have  

used  the  NE5000E  routers  in  a  large  scale.    Outside  of  China,  the  NE5000E  routers  have  been  used  in  a  large  scale  in  operators'  networks  of  T-­‐mobile  in  Holland,  FT/Orange  in  Belgium  and  Portugal,  Singtel  in  Singapore,  Globe  in  Philippines,  Etisalat  in  Saudi  Arabia,  TATA  in  India,  America  Movil  in  Ecuador,  VIVO  in  Brazil,  Central  Telecom  in  Russian,  SuperOnline  in  Turkey.”         Note:  The  Press  release  states  that  NE5000E  routers  “have  been  used”  outside  of  china,  it  does  not  specifically  state  that  they  are  currently  in  use,  or  are  deployed  in  production.    

Huawei  NE5000E  Core  Router  

  Copyright  Steven  Noble  2012   9  

NE5000E  Logical  Overview  

NE5000E  Chassis       There  are  three  key  parts  that  combine  together  to  create  the  NE5000E;  The  Line  Processing  Unit  (LPU),  Switch  Fabric  Unit  (SFU)  and  Main  Processing  Unit  (MPU)  

The  Line  Processing  Unit  (LPU)  provides  the  physical  interfaces  to  the  outside  world  (Ethernet/POS)  and  connects  to  the  Switch  Fabric  Unit  (SFU).  

The  Switch  Fabric  Unit  (SFU)  connects  the  Line  Processing  Units  (LPU)  together  allowing  packets  to  be  sent  from  card  to  card  across  the  fabric.      

The  Main  Processing  Unit  (MPU)  is  akin  to  the  Route  Processor  of  the  Cisco  12000  Series  Router.  The  MPU  runs  the  control  and  management  planes  of  the  Chassis  

 

Huawei  NE5000E  Core  Router  

    Copyright  Steven  Noble  2012  10  

 Figure  2  -­‐  NE5000E  Internal  Connections  

   

  SFU

  SFU

  SFU

  SFU

  MPU

  LPU

  MPU

  LPU

  LPU

   

  LPU

  LPU

  LPU

Huawei  NE5000E  Core  Router  

  Copyright  Steven  Noble  2012   11  

NE5000E  Physical  Overview  

NE5000E  Chassis  

  The  NE5000E  has  the  same  physical  footprint  as  the  NE80E  and  the  CX600-­‐16.    Dimensions  of  the  NE5000E  are  442  mm  x  669  mm  x  1600  mm  (width  x  depth  x  height).    It  weighs  about  551  lbs  fully  loaded.  Max  power  draw  is  stated  at  about  6800  watts.  

1

LPU

2

LPU

3

LPU

5

LPU

6

LPU

7

LPU

4

LPU

8

LPU

9

LPU

10

LPU

11

LPU

12

LPU

13

LPU

14

LPU

15

LPU

16

LPU

19

SFU

20

SFU

21

SFU

22

SFU

17

MPU

18

MPU

 Figure  3  –  NE5000E  Chassis  and  Line  Card  Numbering  Diagram  

  (1)  LCD  Display  (Fans  install  behind),  (2)  Cable  Management,  (3)  LPU,  (4)  Mounting  Hardware,  (5)  Air  Intake  (Air  flows  in  the  front  bottom  and  out  the  back  top)  ,  (6)  Power  Supplies,  (7)  Handles  

The  NE5000E  supports  16  LPUs  (Line  Processing  Unit)  in  Slots  1-­‐16,  4  SFUs  (Switch  Fabric  Unit)  in  Slots  19-­‐22,  2  MPUs  (Main  Processing  Unit)  in  Slots  17-­‐18,  redundant  fan  trays  and  power  supplies  

Huawei  NE5000E  Core  Router  

    Copyright  Steven  Noble  2012  12  

MPU  (Master  Processing  Unit)  

  The  Main  Processing  Unit  (MPU)  consists  of  the  main  control  unit,  system  clock  unit,  synchronous  switching  clock  unit  and  system  maintenance  unit.  The  MPU  controls  and  manages  the  system.  As  the  system  clock  source  and  the  management  and  maintenance  unit,  the  MPU  provides  the  functions  of  the  control  plane,  switching  plane,  and  maintenance  plane.    The  MPU  runs  the  VRP  (Versatile  Routing  Platform)  software  and  is  responsible  for  all  of  the  tasks  of  a  standard  route  processor.  

  There  are  two  versions  of  the  MPU  currently,  MPU-­‐A  which  is  used  in  stand-­‐alone  systems  and  the  MPU-­‐B  which  is  required  for  Clustered  systems.    The  MPU  utilizes  a  PowerPC  processor  and  comes  with  2GB  of  ram  and  a  512MB  CF  card.  

 Figure  4  –  NE5000E  MPU  

SFU  (Switch  Fabric  Unit)      

  There  are  4  switch  fabric  cards  in  the  NE5000E.    The  fabric  runs  in  a  3+1  redundant  configuration  (N+1).    Each  fabric  card  has  64  3.125G  SerDes  connections  giving  them  200G  each.    The  SerDes  connections  are  shared  16  per  slot  across  16  slots.    After  encoding  there  is  about  160G  usable.      

SFUC  

  The  Switch  Fabric  Unit  rev  C  (SFUC)  is  the  standard  40G  stand-­‐alone  fabric  for  the  NE5000E.    It  is  a  crossbar-­‐based  fabric  designed  by  Dune  Networks.    This  fabric  does  not  do  multicast  replication.  

SFEA  

  The  Switch  Fabric  Extended  rev  A  (SFEA)  is  the  multi-­‐chassis  40G  switch  fabric  for  the  NE5000E.    It  is  a  3  stage  switching  fabric  that  contains  Amphenol  connectors  to  allow  for  either  back-­‐to-­‐back  connection  between  two  NE5000Es  or  connection  directly  to  an  external  switch  fabric.      

Each  Amphenol  connector  has  72  fibers,  32  are  used  in  each  direction  with  8  spares.  Each  Fabric  card  has  4  connectors,  and  there  are  4  switch  fabric  cards  in  the  

Huawei  NE5000E  Core  Router  

  Copyright  Steven  Noble  2012   13  

system  for  a  total  of  1.6Tb  of  raw  bandwidth  in  each  direction  if  all  fabrics  were  active.    Since  the  system  is  3+1  redundant,  there  is  only  1.2Tb  of  raw  bandwidth  available.    After  overhead  and  encoding  there  is  about  750G  left.  

    This  fabric  also  does  not  do  multicast  replication.  

 

 

 Figure  5  -­‐  SFEA      

Huawei  NE5000E  Core  Router  

    Copyright  Steven  Noble  2012  14  

LPU  (Line  Processing  Unit)  

The  LPUs  designed  by  Huawei  follow  a  standard  formula  containing  the  following  items;  physical  interfaces  (Ethernet/Pos),  multiple  NPUs,  TCAM  memories,  a  PowerPC  CPU  and  a  FAD  (Fabric  Access  Device).    The  LPUs  have  letter  designations  starting  from  LPUA  and  currently  going  past  LPUK.  While  most  line  cards  are  single  versions,  the  LPU-­‐F  is  a  family  of  line  cards.  

The  initial  run  of  cards,  the  LPUA  and  LPUB  contained  a  limited  (512k)  amount  of  TCAM.    The  maximum  TCAM  entries  for  IPv4  was  set  to  224k,  which  is  lower  then  the  current  Internet  routing  table.    The  LPUG  was  the  first  card  that  claimed  support  for  600k  IPv4  TCAM  entries.    Huawei  has  been  replacing  LPUA  cards  at  customer  sites  with  the  LPUG.  

The  LPUH  was  the  first  card  to  claim  support  for  1M  IPv4  TCAM  entries.  Currently  the  LPUE,  LPUF-­‐20,  LPUH  and  a  few  others  claim  support  for  1M  FIB  entries.  

An  important  thing  to  note  is  that  the  FIB  size  on  the  system  is  limited  by  the  worst-­‐case  line  card  inserted;  if  a  LPUA  is  installed,  the  system  will  default  to  224k  IPv4  routes  in  the  FIB.  

Each  line  40G  line  card  has  8  3.125G  SerDes  connections  to  each  fabric  for  a  total  of  75G  of  raw  bandwidth  (3x25).    Using  normal  overhead  calculations  gives  a  bandwidth  available  of  about  46G.    As  Huawei  claims  that  there  are  16  SerDes  available  to  each  line  card,  they  could  get  up  to  about  93G  but  not  100G  required  to  do  a  100G  line  card.  

Line  Card  Comparison  Chart  Line  Card   Processor(s)   Forwarding  

Claimed  Full  feature   Chassis  

Support  IPv4  FIB  Table  

LPUA   Intel  IXP2800   25Mpps     Yes   40/80/5000   224k  

LPUB   Huawei  SD588   25Mpps   No   40/80/5000   224k  

LPUC   Huawei  SD588   50Mpps   Yes   40/5000   224k  

LPUD   Huawei  SD588   25Mpps   No   40/80/5000   224k  

LPUE   Huawei  SD588NFC   100Mpps   Yes     5000   1M  

LPUF-­‐10/20/40  

Huawei  SD588   25/50/100Mpps   -­‐A  versions  only  

40/80/5000   1M  

Huawei  NE5000E  Core  Router  

  Copyright  Steven  Noble  2012   15  

 

Specific  Line  Cards  

LPUA  

  The  LPUA  was  the  first  line  card  introduced  for  the  NE40E/80E/5000E  series  routers.    The  LPUA  was  based  on  the  Intel  IXP2800  NPU,  which  was  originally  designed  by  Cisco.    The  LPUA  has  limited  TCAM  memory  allowing  for  only  220k  IPv4  routes  to  be  put  in  hardware.      This  is  the  same  design  that  is  used  in  all  of  the  future  cards  with  the  main  changes  being  increased  TCAM  and  Different  NPUs.  

 

     

 

Huawei  NE5000E  Core  Router  

    Copyright  Steven  Noble  2012  16  

LPUC  

  The  LPUC  was  the  first  >  10G  forwarding  line  card  available  for  the  NE  series  routers.    It  works  in  both  the  NE5000E  and  the  NE40E  but  not  the  NE80E.    It  has  a  claimed  forwarding  performance  of  50Mpps  and  the  ability  to  hold  224k  IPv4  FIB  entries  by  default.  

 Figure  6  -­‐  LPUC  2  Port  10GE  

 

LPUE  

  The  LPUE  was  the  first  40G  capable  card  available  for  the  NE5000E.    It  utilizes  2  20G  NPUs  in  parallel.    There  are  currently  2  versions  of  the  card  a  40x1GE  

Huawei  NE5000E  Core  Router  

  Copyright  Steven  Noble  2012   17  

and  a  4x10GE.    The  card  claims  forwarding  performance  of  100Mpps  and  up  to  1M  IPv4  FIB  Entries.    Testing  has  shown  that  the  forwarding  performance  of  the  LPUE  is  affected  by  Access  Lists  and  other  features.  

 Figure  7  -­‐  LPUE  4  Port  10GE  

LPUF  Family  of  Line  Cards  

LPUF  Basic  Specifications  

  The  LPUF  is  a  flexible  line  card  that  accepts  FPICs  (flexible  plugged-­‐in  interface  cards).    There  are  currently  10,  20  and  40G  versions  of  the  LPUF  line  card.    The  LPUF-­‐10  is  a  10G  line  card,  the  LPUF-­‐20  is  a  20G  line  card,  the  LPUF-­‐21  is  an  updated  LPUF-­‐20  and  the  LPUF-­‐40  is  a  40G  line  card.    There  are  also  performance  and  value  versions  of  the  cards  (LPUF-­‐XX-­‐A  and  –B).    LPUF-­‐21-­‐A  would  be  a  performance  card  (supporting  IPv6,  MVPN  and  L3VPN)  that  can  be  fitted  with  a  40xGE  or  4x10GE  adapter.    The  FPICs  are  not  hot  swappable.  

 Figure  8  -­‐  LPUF-­‐10  

Huawei  NE5000E  Core  Router  

    Copyright  Steven  Noble  2012  18  

 Figure  9  -­‐  10GE  FPIC  

LPUF-­‐10/20  

  The  LPUF-­‐10  and  20  were  the  first  flexible  line  cards  introduced  for  the  NE  series  routers.    Both  cards  are  based  on  the  HiSilicon  SD588  NPU.    Both  the  LPUF-­‐10  and  LPUF-­‐20  can  take  2  port  adapters.    The  LPUF-­‐10  can  only  handle  10Gb/s  of  traffic  while  the  LPUF-­‐20  can  handle  up  to  20Gb/s.    Claimed  forwarding  performance  is  25Mpps  for  the  LPUF-­‐10  and  50Mpps  for  the  LPUF-­‐20.    Claimed  FIB  size  is  1M  IPv4  routes.  

LPUF-­‐21  

  The  LPUF-­‐21  is  a  slightly  improved  version  of  the  LPUF-­‐20,  it  is  hard  to  know  exactly  what  the  improvements  are  as  Huawei  does  not  release  detailed  data  sheets  on  their  equipment.    The  public  specs  read  identical  in  the  data  sheets.    Claimed  forwarding  is  50Mpps  and  Claimed  FIB  size  is  1M  IPv4  routes.  

LPUF-­‐40  

  The  LPUF-­‐40  is  a  40G  card  that  utilizes  2  SD588NFC  ASICs.    Huawei  claims  that  the  card  is  capable  of  100Mpps  and  40Gb/s  line-­‐rate.    This  card  should  have  the  same  physical  characteristics  as  the  LPUE  just  with  FPICs.  

SPU  (Service  Processing  Unit)  

The  Service  Processing  Unit  (SPU)  is  a  line  card  with  no  interfaces  used  to  implement  the  NetStream  function  and  processes  tunnel  services  related  to  Generic  Routing  Encapsulation  (GRE)  and  multicast  Virtual  Private  Networks  (VPNs).  

Since  traffic  must  travel  onto  and  back  off  of  the  SPU,  the  10G  SPU  can  only  do  a  maximum  of  5Gb/s  of  traffic  processing  at  best.      It  also  uses  a  slower  CPU  then  the  current  line  cards,  a  800  MHz  PowerPC  vs.  the  1000  MHz  PowerPC  that  is  utilized  by  the  line  cards.  

Huawei  NE5000E  Core  Router  

  Copyright  Steven  Noble  2012   19  

Feature  support  on  top  of  the  services  offered  on  the  SPU  is  likely  to  be  worse  then  on  a  normal  line  card.    For  example  QoS  on  top  of  mVPN.  

VRP  5.5    

Versatile  Routing  Platform  

VRP  Overview     VRP  is  a  Monolithic  OS  based  on  VxWorks.    VRP  version  5.5  is  specific  to  the  NE5000E.    Huawei  claims  that  VRP  supports  most  all  IPv4  and  IPv6  features  necessary  in  networks.    They  also  claim  support  for  NFS/BFD  on  most  routing  protocols.  When  answering  RFPs  Huawei  is  known  to  answer  yes  to  all  features  then  build  a  special  version  of  VRP  supporting  the  necessary  features  for  testing  and/or  deployment.  

  Because  of  the  special  versions,  there  is  no  “standard”  VRP  release.    All  software  support  is  done  directly  via  engineers  at  Huawei;  i.e.  you  cannot  go  to  the  Huawei  website  and  download  the  latest  version  of  VRP  for  your  platform.    Due  to  the  fact  that  Huawei  has  hundreds  if  not  thousands  of  different  builds  of  VRP  (basically  one  for  each  different  customer)  it  is  hard  to  make  a  list  of  the  features  they  actually  support.  

Software  Patching     VRP  5.5  Software  is  distributed  as  a  single  blob  and  loaded  as  such.    Huawei  claims  that  VRP  is  a  modular  OS  as  it  supports  software  patching.    There  is  no  comparison  to  IOS-­‐XR  as  IOS-­‐XR  is  a  fully  modular  OS.    If  a  patch  requires  changes  to  hardware  firmware,  the  affected  hardware  must  be  restarted.    Huawei  does  not  have  a  feature  like  MDR.  

Huawei  NE5000E  Core  Router  

    Copyright  Steven  Noble  2012  20  

 

 

Next  Generation  Technology  

LPUF-­‐100  (100G  Card)  

  The  LPUF-­‐100  has  been  announced  by  Huawei  but  will  not  ship  until  at  least  2011.    The  LPUF-­‐100  is  a  100G  card  based  on  the  just  announced  Solar  2.0  PFE  ASIC.  The  Solar  2.0  PFE2A  chip  is  developed  by  Huawei  and  based  on  their  Macro  Instruction  for  Packet  Processing;  a  Huawei  technology  claimed  to  be  good  for  IP/MPLS.  Compared  to  a  network  processor,  the  Solar  2.0  PFE2A  chip  is  claimed  to  be  more  flexible  in  application  of  services,  higher  performance,  and  to  have  low-­‐power  consumption.  

Huawei  NE5000E  Core  Router  

  Copyright  Steven  Noble  2012   21  

 Figure  10  -­‐  LPUF-­‐100  Logical  Diagram  

 Figure  11  -­‐  Huawei  Solar  2.0  100G  ASIC  

 Figure  12  -­‐  Huawei  LPUF-­‐100  100GE  and  10x10GE  linecards  

 

Huawei  NE5000E  Core  Router  

    Copyright  Steven  Noble  2012  22  

Comparing  the  CRS-­‐1  to  the  NE5000E  

Differences  

Processing  Power  

The  CRS-­‐1  RP  is  SMP  while  the  NE5000E  MPU-­‐B  is  a  single  CPU.    The  risk  of  bogging  down  the  CPU  on  the  NE5000E  is  much  greater  then  on  the  CRS-­‐1.  

The  NE5000E  does  not  have  DRPs,  limiting  its  usability  in  Multi-­‐Chassis  deployments.    Multi-­‐chassis  deployments  tend  to  have  higher  feature  capacity  requirements  such  as  1000s  of  BGP  peers,  100s  of  local  neighbors  doing  different  protocols,  etc.      A  single  RP  with  a  single  processor  will  have  issues  keeping  up  with  even  a  single  chassis.  

Fabric  

The  NE5000E  Switch  Fabric  Chassis  is  half  as  dense  as  the  CRS-­‐1  Fabric  Card  Chassis.    In  similarly  sized  systems  for  each  Cisco  FCC  deployed,  Huawei  would  need  two  of  theirs.    2  Huawei  fabric  chassis  will  take  up  the  same  amount  or  more  space  then  a  CRS-­‐1  fabric  chassis  depending  on  how  they  are  mounted.  

The  original  stand-­‐alone  NE5000E  has  a  crossbar-­‐based  fabric  (SFUC),  the  CRS-­‐1  only  has  a  3  stage  fabric,  stand-­‐alone  or  multi-­‐chassis.  

The  NE5000E  SFEA  (Multi-­‐Chassis  capable  switch  fabric)  contains  all  3  stages  of  the  CLOS  fabric,  while  the  CRS-­‐1  only  has  S1/S3.    This  means  the  cost  of  goods  (COGS)  on  the  NE5000E  SFEA  are  higher  then  the  COGS  on  the  CRS  Fabric.  

Chassis  

The  CRS-­‐1  chassis  was  designed  from  the  ground  up  to  be  next  generation  capable,  supporting  40Gb/slot  initially,  upgradable  to  120+  Gb/slot  using  the  same  chassis.    The  cooling  design  and  chassis  rigidity  are  the  best  in  the  business.  

The  NE5000E  chassis  is  the  same  chassis  used  on  the  NE80E  and  CX600-­‐16  systems;  lightweight  metal  with  minimal  cooling/power.  In  order  to  support  a  chassis  full  of  100G  line  cards,  Huawei  will  need  to  release  a  Next  Generation  NE5000E  with  a  better  cooling  design  and  upgraded  power.    Huawei  has  already  released  upgraded  versions  of  the  NE40E  series  routers  (The  NE40E-­‐X)  to  address  these  issues  on  that  platform.    There  is  a  good  chance  that  the  next  generation  NE5000E  will  be  based  on  the  same  chassis  as  the  NE40E-­‐X16.  

ISSU  Cisco  offers  per-­‐process  upgradability  and  restart  while  Huawei  only  offers  

software  patching.      

Huawei  NE5000E  Core  Router  

  Copyright  Steven  Noble  2012   23  

Cisco  has  MDR  (Minimum  Disruptive  Restart),  Huawei  requires  that  line  cards  and/or  processors  are  reset  if  there  are  any  microcode  changes  to  the  processing  path.  

Similarities  

In  Service  Hardware  Upgrade  

Both  the  NE5000E  Cluster  System  and  the  CRS-­‐1  MC  claim  no  traffic  disruption  during  system  expansion.      

Huawei  has  a  patented  process  called  ISHE  (In-­‐service  Hardware  Expansion),  which  they  claim  to  enable  hitless  hardware  expansion  from  a  single  chassis  to  back  to  back  and  on  to  multi-­‐chassis.  

Fabric  

Both  the  NE5000E  Cluster  System  and  the  CRS-­‐1  MC  utilize  a  3  stage  switching  fabric.    Huawei  uses  CLOS  while  Cisco  uses  Benes.  

Huawei  NE5000E  Core  Router  

    Copyright  Steven  Noble  2012  24  

Appendix  

Hardware  

  LPU  (Line  Processing  Unit)  –  Line  Card     MPU  (Main  Processing  Unit)  –  Route  Processor     SFU  (Switch  Fabric  Unit)  –  Switch  Fabric  Card     SPU  (Serivce  Processing  Unit)  –  Services  Card       LPU-­‐A  –  First  generation  full  feature1  line  card     LPU-­‐B  –  Lower  cost  limited  feature  line  card     LPU-­‐C  –  First  20G  line  card  specific  for  the  NE5000E     LPU-­‐D  –  Adapter  card  allowing  the  use  previous  generation  line  cards     LPU-­‐E  –  40G  line  card  for  the  NE5000E  

LPU-­‐F  –  Flexible  line  card  (akin  to  SIP/SPA)     LPU-­‐F10-­‐A  –  10G  full  feature1  line  card     LPU-­‐F10-­‐B  –  10G  limited  feature  line  card  

LPU-­‐F20-­‐A  –  20G  full  feature1  line  card     LPU-­‐F20-­‐B  –  Lower  cost  limited  feature  line  card     LPU-­‐F21-­‐A  –  Latest  generation  full  feature1  LPUF  with  more  memory     LPU-­‐F21-­‐B  –  Latest  generation  limited  feature  line  card     LPU-­‐F40-­‐A  –  40G  full  feature1  line  card     LPU-­‐F40-­‐B  –  40G  limited  feature  line  card     LPU-­‐F100-­‐A  –  100G  full  feature1  line  card  SPU-­‐C  –  10G  service  card  

Software  

  VRP  –  Versitile  Routing  Platform  –  VxWorks  based  OS  for  Huawei  routers     VRP  5.5  –  VRP  version  for  the  NE5000E  Specifically     VRP  8.2  –  VRP  version  8  for  the  NE5000E       NetStream  –  Licensed  feature     IPv6  –  A  license  is  required  to  enable  IPv6  on  the  NE5000E     Tunneling  –  A  license  is  required  to  enable  GRE/IPSEC/L2TP  tunneling     Layer  2  –  A  license  is  required  to  enable  Layer  2  switching  and  MSTP                                                                                                                              1  L3VPN,  MVPN,  IPv6  Enhanced