Микросхема UADP от Cisco: полнофункциональная конвергенция проводного и беспроводного трафика и гибкий «форвардинг» данных

Рынок требует повышения скоростей и улучшения качества обслуживания приложений в беспроводных сетях. В связи с этим начинают появляться точки доступа с поддержкой стандарта IEEE 802.11ac Wave 2 со скоростью на проводном Ethernet-порту свыше 1 Гбит/с. В июне этого года Cisco представила технологию Multi-gigabit Ethernet (mGig), позволющую перейти к более высоким скоростям беспроводной передачи с использованием стандарта IEEE 802.11ac Wave 2. Технология Multi-gigabit Ethernet поддерживается на платформах на базе UADP (в настоящее время — Catalyst 4500E и Catalyst 3850, в будущем их станет больше).

В январе 2013 г. корпорация Cisco выпустила коммутатор Catalyst 3850 и контроллер WLC 5760 Controller. На тот момент эти продукты не имели равных себе на рынке реальной конвергенции проводных и беспроводных сетей. С тех пор Cisco предложила множество платформ и функций, реализуемых на основе уникальной специализированной микросхемы (application-specific integral circuit, ASIC), которая сделала возможной столь многофункциональную конвергенцию.

Микросхема Unified Access Dataplane (UADP), при создании которой было использовано множество инноваций, обеспечивает аппаратную производительность и программную гибкость. Ее определяющими характеристиками стали реальная полнофункциональная конвергенция проводного и беспроводного трафика и гибкий механизм пересылки (forwarding) данных.

UADP выполняет кодирование и декодирование по протоколу DTLS со скоростью передачи данных, аппаратную сборку/разборку трафика, прямое терминирование CAPWAP-туннелей, а также обеспечивает многоуровневое качество обслуживания (QoS) беспроводного трафика с высокой степенью детализации (Port/AP, Radio, SSID, Client). В результате стало возможным получить в беспроводной сети столь же высокое качество обслуживания, каким традиционно отличались проводные сети. Теперь для беспроводного трафика доступны такие средства контроля и анализа, как Flexible Netflow и Wireshark. Кроме того, реализованные в UADP средства QoS сделали возможным дифференцированное обслуживание пользователей и приложений в беспроводных сетях. Теперь проводной и беспроводной трафик можно единообразно приоритезировать на нескольких иерархических уровнях, ограничивать по скорости, формировать и распределять по очередям с помощью командного интерфейса MQC (Modular QoS CLI).

Продолжая улучшать параметры передачи беспроводного трафика, Cisco сделала акцент на технологии Multi-gigabit Ethernet, сначала возглавив отраслевой консорциум N-Base-T, а затем став одним из основных участников группы IEEE 802.3bz.

На платформах, базирующихся на специализированной микросхеме UADP (Catalyst 3850/3650, 4500E и 5760), функционирует полномасштабный контроллер беспроводной связи и, как говорилось выше, конвергенция плоскости данных выполняется непосредственно в этой микросхеме. Такая комбинация обеспечивает уникальную производительность передачи беспроводного трафика (до 60 Гбит/с с контроллером 5760 и 40 Гбит/с — с платформами 3850/4500E), что значительно превышает возможности конкурентов. В модели с центральным контроллером все CAPWAP-туннели от сетевых точек доступа терминируются в одной точке — контроллере. В нем же терминируется трафик плоскости управления и плоскости данных, при этом контроллер выполняет многоадресную репликацию по всем туннелям. Из вышесказанного очевидно, почему такая схема не будет столь масштабируема, как распределенная архитектура конвергентного доступа Converged Access.

Микросхема UADP сделала возможным появление таких платформ, как Catalyst 3850 и Catalyst 4500E, которые не имеют аналогов на сегодняшнем рынке, даже если их использовать просто как коммутаторы. Поддерживается максимальная в отрасли стековая полоса пропускания 480G, а также другие функции, такие как Stackpower, Flexible Netflow со скоростью среды передачи на всех портах одновременно, применение и обработка тегов SGT, 8 аппаратных очередей на порт, многоуровневое иерархическое качество обслуживания QoS, UPOE, IPv6 First Hop Security и т.д. Полный контроль в сочетании с распределенными средствами управления трафиком, пользователями и приложениями на уровне доступа позволяет использовать сеть для обнаружения и блокировки атак, выявления брешей в защите, снятия параметров сетевого трафика, ограничения сетевого доступа для пользователей в соответствии с правилами и бизнес-политиками.