De UADP; het hart van de access-switches voor Software Defined Access

Alle modellen van de Catalyst 3650 en Catalyst 3850 hebben een UADP ASIC als hart die voor alle pakketten in de switch de forwarding-beslissing neemt. Deze UADP (Unified Access Dataplane) is een unieke ASIC; in tegenstelling tot ‘traditionele’ ASICs is hij volledig programmeerbaar, zodat nieuwe functionaliteit aan de dataplane van de switches kan worden toegevoegd in bestaande hardware.

In een switch of router moet ‘iets’ de pakketten bekijken en aan de hand daarvan besluiten waarheen ze doorgestuurd worden. Voor dit ‘iets’ zijn er drie keuzes:

  1. Een (general purpose) CPU
  2. Een Field Programmable Gate Array (FPGA)
  3. Een speciaal voor deze taak ontworpen ASIC

1) CPU

UADP - CPUEen CPU kan voor echt alles geprogrammeerd worden. Je krijgt hierdoor een heel flexibele switch, maar de performance is altijd veel minder dan bij een vergelijkbare FPGA of ASIC. De kosten van een CPU hangen af van het merk.

2) FPGA

UADP - FPGAEen FPGA is ‘programmeerbaar’ in de betekenis dat je van buitenaf ‘schakelingen’ maakt, alsof het een ASIC is. Daardoor ben je flexibel en heb je een prima performance, maar de kosten van FPGA’s zijn hoog.

3) ASIC

UADP - ASICEen ASIC is specifiek voor één taak gemaakt en kan die taak heel snel en voor een redelijke prijs uitvoeren… Maar hij kan niets anders dan die taak en is dus niet flexibel.

Waarom de UADP?

ASICs zijn gezien de performance en kosten ideaal voor een switch. Maar tussen het moment dat een ASIC ontworpen wordt en dat een switch verkocht kan worden, gebaseerd op die ASIC, zit minstens drie, meestal vier jaar. Als een klant deze switch pas na twee jaar koopt – als hij zich in netwerken bewezen heeft – en dan nog vijf jaar wil gebruiken, dan zit het netwerk van die klant vast aan een ASIC die tien jaar geleden ontworpen is; dus met de eigenschappen en mogelijkheden van tien jaar geleden.

UADP ASICDe UADP is ontworpen om een optimale combinatie van kosten, performance en flexibiliteit te geven. Het is een programmeerbare ASIC, speciaal ontworpen om Ethernet-pakketten te forwarden. Cisco’s Software Defined Access maakt gebruik van protocollen als VXLAN en LISP. Toen de UADP ontworpen werd, dacht echter niemand aan protocollen als VXLAN of LISP. Zelfs MPLS zat er niet in, toen de eerste Catalyst 3850 op de markt kwam. Maar omdat de UADP programmeerbaar is, kan je de werking van de ASIC veranderen met een software-upgrade en kan een Catalyst 3850 nu én MPLS én VXLAN én LISP in hardware-wirespeed afhandelen.

Ontwikkelingen?

Natuurlijk betekent dat niet dat er geen nieuwe ASICs meer ontwikkeld hoeven te worden: we willen zuinigere ASICs, met hogere kloksnelheid en daardoor met interfaces op hogere snelheid. Die ontwikkeling kan nog wel een hele tijd doorgaan. En er is al veel gebeurd: zo is er de UADP 1.0, die in de oorspronkelijke 3850’s en in de 3650’s zit. Later kwam er de UADP 1.1 – met een hogere kloksnelheid – die in de 3850-10G switches zit en in de mgig-modellen. Binnenkort komt de UADP 2.0 op de markt, voor bijvoorbeeld een Catalyst-switch die 40GE kan aggregeren.

Om ze qua complexiteit in perspectief te zetten: de Intel Ivy Bridge CPU’s bevatten rond de één miljard transistors. De UADP 1.0 heeft zo’n één komma twee miljard transistors, de UADP 2.0 heeft er ongeveer zeven miljard op één ASIC…

Binnenkort zullen we een serie switches aankondigen gebaseerd op deze UADP 2.0.

Laat een reactie achter