MX301 Juniper Networks — компактный высокопроизводительный маршрутизатор в форм-факторе 1U, предназначенный для современных сетевых инфраструктур. Новая модель в линейке MX имеет высокую плотность портов, энергоэффективность до 0,3 Вт на Гбит/с и гибкость внедрения. Благодаря этим характеристикам MX301 подходит для операторов связи, облачных провайдеров, мультисервисных операторов (MSO) и крупных корпоративных сетей.
Маршрутизатор обеспечивает пропускную способность до 1,6 Тбит/с в полнодуплексном режиме и поддерживает интерфейсы высокой плотности от 1GE до 400GE. Это позволяет эффективно использовать устройство на границе WAN, а также в задачах кластеризации ИИ на периферии сети. MX301 оснащён аппаратным ускорением MACsec и IPsec, что повышает уровень защиты и производительность шифрования. Операционная система Junos OS обеспечивает полную совместимость с существующими платформами серии MX и поддерживает автоматизацию всех этапов жизненного цикла сети. Устройство также соответствует требованиям синхронизации класса C.
MX301 поддерживает критически важные функции корпоративных и операторских сетей, включая:
- границу корпоративной глобальной сети (WAN Edge);
- интернет-шлюз и пиринг;
- функции CPE;
- ядро магистральной сети;
- шлюзы и периферию центров обработки данных (DC Gateway и DC Edge).
Рисунок 1: Передняя панель МХ301
Рисунок 2: Задняя панель МХ301
MX301 оснащён системой охлаждения с шестью вентиляторами и резервированием N+1, обеспечивающей эффективный воздушный поток спереди назад и соответствие стандарту NEBS-3. Питание устройства реализовано через два энергоэффективных блока питания с резервированием 1+1 и поддержкой переменного, постоянного и высоковольтного напряжения. Типичное энергопотребление не превышает 500 Вт.
Ключевое отличие процессоров маршрутизаторов MX301 и MX304 — наличие модуля Intel QuickAssist Technology (QAT). Это аппаратный ускоритель, встроенный в отдельные чипсеты, процессоры и платы расширения Intel, предназначенный для повышения производительности ресурсоёмких операций. Вместо выполнения сложных алгоритмов средствами центрального процессора QAT использует специализированные аппаратные механизмы. Это позволяет значительно ускорить обработку данных и снизить нагрузку на центральный процессор, освобождая его ресурсы для других задач.
Программная архитектура MX301 отличается от архитектуры других маршрутизаторов. Устройство в форм-факторе 1U оснащено встроенной гибкой платой (FPC), которая не имеет выделенного процессора. Для сравнения, в MX304, а также в линейных картах модульного шасси MX10K каждая FPC оснащена собственным процессором. В MX301 применяется иной подход: устройство использует усовершенствованный процессор маршрутизации (RE), который виртуализирует микрокод линейной карты — так называемой универсальной линейной карты (ULC). В результате формируется программная архитектура, реализованная непосредственно на аппаратной платформе маршрутизирующего модуля.
Рисунок 3: Программный стек МХ301
MX301 построен на базе одной микросхемы Trio 6 ASIC и обеспечивает функциональность и возможности масштабирования, что и LMIC в MX304, который также использует процессоры поколения Trio. Микросхема Trio 6 ASIC состоит из двух модулей PFE, каждый из которых обеспечивает пропускную способность до 800 Гбит/с в полнодуплексном режиме. Единый ASIC обеспечивает подключение 26 портовых слотов на передней панели устройства.
Рисунок 4: Группы портов МХ301
Как показано на рисунке выше, передняя панель содержит четыре группы портов, или портовые группы, которые различаются по цвету:
- Оранжевая группа: 1× QSFP56-DD + 1× QSFP56 + 2× QSFP28
- Желтая группа: 1× QSFP56-DD + 8× SFP
- Синяя группа: 1× QSFP56-DD + 8× SFP
- Зелёная группа: 1× QSFP56-DD + 1× QSFP56 + 2× QSFP28
Каждая группа портов имеет максимальную пропускную способность 400 Гбит/с и не может быть перегружена. Это означает, что в зависимости от конфигурации скорости портов некоторые порты могут быть автоматически отключены.
Также важно отметить, что каждая группа работает независимо. В таблице ниже показана плотность портов MX301 в зависимости от скорости интерфейса:
| Интерфейс | Плотность портов на шасси |
|---|---|
| 1GE | 32 (в режиме breakout) |
| 10GE | 32 (в режиме breakout) |
| 25GE | 32 (в режиме breakout) |
| 40GE | 6 (физические порты) |
| 50GE | 32 (в режиме breakout) |
| 100GE | 16 (физические порты) |
| 400GE | 4 (физические порты) |
Таблица 2: Плотность портов МХ301
Для нативного 1G MX301 не имеет ограничений и может поддерживать Jumbo-кадры размером до 12 Кбайт на портах 1GE.
Максимальная плотность портов
400GE
Рисунок 5: Максимальное количество 400GE
- 4× 400GE QSFP56-DD
100GE
Рисунок 6: Максимальное количество 100GE
- 16× 100GE
8x QSFP28 (собственный интерфейс) + 2x QSFP56-DD (breakout-кабель 4x100GE)
50GE
Рисунок 7: Максимальное количество 50GE
- 32× 50GE
16x SFP56 (собственный модуль) + 2x QSFP56-DD (breakout-кабель 8x50GE)
40GE
Рисунок 8: Максимальное количество 40GE
- 6× 40GE QSFP56-DD
25GE
Рисунок 9: Максимальное количество 25GE
- 32× 25GE
16x SFP28 (собственный интерфейс) + 4x QSFP28 (breakout-кабель 4x25GE)
10GE
Рисунок 10: Максимальное количество 10GE
- 32× 10GE
16x SFP+ (встроенный модуль) + 4x QSFP+ (breakout-кабель 4x10GE)
1GE
Рисунок 11: Максимальное количество 1GE
- 32× 1GE
16x SFP (собственный интерфейс) + 4x QSFP+ (breakout-кабель 4x1GE)
Внутренняя архитектура MX301
Рисунок 12: Внутренний вид MX301
Как показано на схеме, маршрутизатор построен на едином чипсете Trio 6, который объединяет два модуля PFE в одном корпусе. Чипсет Trio шестого поколения (также известный как YT) работает по принципу Run-to-Completion и включает ряд технологических улучшений: новый блок ускорения фильтрации и встроенный криптографический модуль для аппаратной поддержки IPsec. MX301 поддерживает синхронизацию класса C и обеспечивает работу MACsec на линейной скорости на всех портах. Шасси способно обрабатывать до 10 миллионов сетевых префиксов в таблице FIB, поддерживает H-QoS с пятью уровнями и очереди объёмом до 128 тысяч.
На Рисунке 3 также показаны компоненты физического уровня (PHY). PHY — это элементы плоскости данных, подключённые к PFE. Они взаимодействуют с SerDes и отвечают за адаптацию, усиление и преобразование сигналов между PFE и сетевыми интерфейсами. SerDes (Serializer/Deserializer) — высокоскоростная схема, которая преобразует параллельные данные в последовательные для передачи по одной линии связи.
Компоненты физического уровня условно делятся на три типа:
- Редукторы (или Forward GearBoxes) — адаптируют скорость и кодирование SerDes для подключения к портам с более высокой скоростью.
- Реверсивные редукторы (RGB) — адаптируют скорость и кодирование SerDes для работы с каналами более низкой скорости.
- Ретаймеры — не изменяют скорость и кодирование SerDes, но усиливают сигнал, увеличивая дальность передачи.
В MX301 PHY используются в роли редукторов и/или реверсивных редукторов, что позволяет поддерживать широкий диапазон скоростей портов.
