crs系统

crs系统

-

2023年3月17日发(作者：衡水铁路电气化学校)

思科电信级路由系统多种服务一个网络无

限的可能性

思科电信级路由系统

思科电信级路由系统（CRS-1）是第一个可以在帮助服务供应商提高业务盈利能力、

技术灵活性和运营效率的同时，在一个高度可用的、便于扩展的、集成化的分组基

础设施上提供一组全面的服务（包括数据、语音和视频）的分组通信系统。Cisco

CRS-1的主要特性包括：

无与伦比的系统寿命

CiscoCRS-1是业界唯一可以扩展到每秒92Tb（Tbps）的电信级路由系统。它采用

了第一个OC-768c/STM-256cIP接口，最多可以支持1152个40Gbps的线卡插槽。

它不仅简化了今天的网络，而且可以在未来十年内保护客户的投资。

不间断的系统运行

CiscoCRS-1建立在CiscoIOSXR软件的基础之上。该软件是业界唯一一个适用于

多机架的Tb级别电信级基础设施的自恢复式操作系统。这个基于微内核的操作系统

可以提供精确的独立流程、故障限制和隔离功能。利用这些独特的功能，客户可以

在不对服务造成任何影响的情况下，维护、升级、改进和扩展CiscoCRS-1。

利用思科智能化服务灵活性设计实现前所未有的服务灵活性

CiscoCRS-1采用了思科硅芯片分组处理器（SPP）——全球最先进的40GbpsASIC，

具有独特的服务分离架构的CiscoIOSXR软件，以及服务智能交换矩阵——因而可

以提供最大限度的服务灵活性和功能。利用全面的服务隔离和完整的线速功能灵活

性，CiscoCRS-1可以提供今天的集成化网络服务所需要的各种功能。

网络和服务融合平台

服务供应商已经意识到，针对特定服务的网络、复杂的网络架构和单纯的连接服务

已经无法满足他们的业务需要和不断增长的客户需求。过去，网络接入点（POP）的

各项功能（例如核心、对等通信、汇聚和边缘）都是由供应商通过部署具有特定功

能的路由节点而实现的，以满足每种网络功能的独特需求。这种传统的POP设计需

要服务供应商每隔三到五年就要重新设计一次他们的网络，以适应增长的需要和不

断变化的服务要求。而且，为了提高效率和盈利能力，服务供应商必须在努力扩大

他们的客户群和提高销售收入的同时，设法降低资本和运营开支。

为了达到客户的服务需求和股东提出的业务指标，服务供应商希望通过实现网络和

服务融合简化他们的POP架构，从而实现他们的业务、技术和运营目标。

CiscoCRS-1是第一个可以真正地将多项POP功能集成到单个系统的路由系统。它

为网络融合提供了很高的可扩展性和可靠性，并为数据、语音和视频服务的融合提

供了强大的服务智能性。CiscoCRS-1模糊了传统的核心、对等通信、汇聚和边缘

功能之间的界限——让服务供应商可以克服现有的网络设计限制，获得一个统一、

可靠、可扩展的路由系统所带来的优势。

现在部署CiscoCRS-1的服务供应商可以立即改进他们的核心网络——单个Cisco

CRS-116插槽机架系统可以取代多个现有的路由节点，并可以提供以前无法在分组

网络中实现的可靠性和服务灵活性。运营商可以通过扩展CiscoCRS-1的规模、体

积和功能，加入其他的POP功能，例如对等通信、汇聚和高速边缘服务，从而满足

未来十年中出现的网络和服务需求。

系统概述和特性

系统概述

CiscoCRS-1可以采用两种配置：单机架系统和多机架系统。单机架系统将创新的

多级交换功能集成到了单个线卡机箱中。它可以提供1.2Tbps的交换容量和16个

40G线卡插槽。多机架系统最多可以容纳72个线卡机箱，它们之间通过8个交换矩

阵互联，最高可以提供1152个40Gbps线卡插槽和92Tbps的总交换容量。

无与伦比的系统寿命

CiscoCRS-1可以在不对服务造成任何影响的情况下，从单机架系统无缝地扩展到

多机架系统，从而让服务供应商可以在未来十年中，在同一个系统上规划、设计、

测试和部署各种服务。CiscoCRS-1将控制、数据和管理面板完全隔离，从而让该

系统可以独一无二地扩展各种功能，例如：

控制面板

单个系统处理器可以放置在特定的路由处理器上，或者在各种路由处理资源之间实

现一定的“凝聚力”。分布式路由处理器（DRP）可以被添加到系统中任何可用的线

卡插槽中——从而可以提供几乎无限的控制面板扩展能力。

数据面板

通过对1152个OC-768c/STM-256c接口、4608个OC-192c/STM-64c接口和18432个

OC-48c/STM-16c接口的支持，CRS-1可以在不对服务造成影响的情况下扩展到

92Tbps。

管理面板

CiscoCRS-1管理数据库可以通过CLI或者基于XML的界面，提供对该系统的全面

管理。基于XML的CraftWorks界面（CWI）是一个可视化的管理工具，可以无缝

地管理单机架或者多机架系统。

不间断的系统运行

基于思科在网络领域长达20多年的硬件和软件创新经验，CiscoCRS-1可以提供不

间断的系统运行。在这个高度可靠的平台上，服务供应商可以通过一个始终可用的

自恢复网络提供服务。服务卡、路由处理器、控制器卡、电源和风扇等各种系统组

件都是完全冗余的。借助CiscoIOSXR软件——业界第一个采用内存保护机制的、

基于微内核的、针对Tb级电信级基础设施的操作系统，客户可以在不对服务造成任

何影响的情况下，维护、升级、改进和扩展CiscoCRS-1。

自恢复式软件

CiscoIOSXR软件采用了一种自恢复的工作方式，即首先限制任何故障或者系统错

误的影响范围，然后利用自动的流程恢复功能安全地重启和恢复流程的正常运行。

在线系统升级

CiscoIOSXR软件可以在不对服务造成任何影响的情况下，实现精确的软件升级

——从软件维护升级到重要功能的升级。只有那些在升级包中发生改动的流程会被

改变，从而缩短了测试周期并提高了系统的可靠性。

在线功能改进

服务供应商可以在不关闭系统或者中断现有流量、服务的情况下，向CiscoCRS-1

添加新的服务包，例如多协议标签交换（MPLS）或者组播。这使得服务供应商可以

逐步推出新型服务。此外，分布式路由处理器（DRP）可以被安放到任何可用的线卡

插槽中，以便扩展服务和分配流程。

自防御系统

CiscoCRS-1系统的自防御功能使它可以自动识别分布式拒绝服务（DDoS）攻击，

防止系统发生过载——即使在遭受攻击时。利用一个内嵌的事件管理器和安全的数

据跟踪记录，CiscoCRS-1可以主动地监控和防范攻击，同时提供必要的工具来跟

踪违反网络安全策略的事件。

在线扩展

CiscoCRS-1系统可以在不对服务造成任何影响的情况下，通过添加一些借助交换

矩阵机架互联的线卡机架完成在线扩展——从1.2Tbps到92Tbps。

系统运行和管理

CiscoCRS-1提供了一个经过改进的命令行界面（CLI）和路由策略语言（RPL）；

离线配置开发和错误检查功能，以及可定制的配置恢复功能；自动的、主动的系统

监控；基于角色的管理功能。

思科智能化服务灵活性设计

思科智能化服务灵活性设计使CiscoCRS-1成为唯一可以将特定服务网络的所有有

益组件与IP/MPLS网络的全面的服务灵活性、扩展能力结合到一起的路由系统。利

用CiscoCRS-1，运营商可以在不提高资本和运营开支的情况下，迅速地适应他们

的业务战略的变化。

思科智能化服务灵活性设计包括：

思科服务分离架构

在CiscoCRS-1系统中，思科服务分离架构可以在单个服务或者客户的基础上

完全地分离流量和网络操作。这种独特的功能让运营商可以隔离控制、数据和

管理面板，以及线卡和路由处理器（RP），从而创建独立于系统其他部分的逻

辑路由器。这种服务分离架构让运营商可以灵活地测试、部署和实施一组全面

的集成化服务，同时确信他们可以达到服务水平协议些的要求。

可以加快服务推出速度的组件

全球最先进的ASIC——40Gbps思科SPP——和业界第一个基于微内核的、针对

Tb级电信级基础设施的操作系统——CiscoIOSXR软件——的结合可以提供前

所未有的服务功能，从而加快向客户推出服务的速度。每个思科SPP将188个

32位RISC处理器集成到了一个100%可编程的芯片上。思科SPP在该芯片上采

用了大规模并行处理技术，因而可以在不降低性能的前提下灵活地提供服务。

CiscoCRS-1所采用的、高度模块化的软件可以通过各个功能集软件包缩短审核

和测试时间，从而加快服务供应的速度。

具有服务智能的交换矩阵

CiscoCRS-1的一个重要优点是采用了一种基于Benes架构的、针对分组网络优

化的三级交换矩阵。这种具有服务智能的交换矩阵的独特之处在于它可以利用

固有的组播复制功能和集成化优先级队列改进传统的三级Benes架构。利用它

的组播复制功能，服务供应商可以有效地进行扩展，从而在不影响系统或者网

络性能的情况下，向大量客户提供同一项服务（例如视频广播）。另外，这种

交换矩阵还采用了流量加速技术，它可以将流量速度提升250%，从而确保Cisco

CRS-1中不会发生系统拥塞。

思科电信级路由系统

系统特性

高效的管理

CiscoCRS-1的设计人员从一开始就将提高管理效率作为一个重要的设计目标。重

点在于提供一个统一的路由器视图——即使在大型的多机架安装中。CWI充分利用

CiscoCRS-1上的可扩展标记语言（XML）接口提供了一个独立的、多机架的路由器

管理工具。CWI可以提供直观的、基于GUI的配置和警报管理工具，以及一个全屏

的配置文本编辑器。此外，CiscoIOSXR软件采用了一个组件管理系统（EMS）。

这套全面的管理组件有助于建立一个自监控的、自恢复的网络，并为所有管理方式

提供统一的界面和功能——无论是CLI、XML，还是简单网络管理协议（SNMP）。基

于思科传输管理器的EMS采用了与思科光传输系统相同的管理系统，因而让网络管

理人员可以为光传输和IP/MPLS路由部署相同的EMS。

思科硅芯片分组处理器

CiscoCRS-1采用了思科SPP——全球目前最先进的40GbpsASIC。思科SPP在每个

芯片上集成了188个32位RISC处理器（每个都可以独立执行一项不同的任务），

因而可以提供100%的灵活性和40Gbps的处理能力。思科SPP的灵活性让用户可以

利用不同的软件代码，在相同的硬件上加载不同的核心、边缘和对等路由功能。这

消除了为核心和边缘路由采用不同引擎的需要。因为只需要更新软件代码，所以新

的功能、服务和应用的推出速度可以大大加快。

针对多机架电信级基础设施的专用操作系统

作为CiscoCRS-1的操作系统（OS），CiscoIOSXR软件采用了一种具有内存保护

机制的、基于微内核的架构，以及控制面板分配功能，从而让系统可以从1.2Tbps

扩展到92Tbps。微内核内部只负责处理最关键的OS服务，例如消息传送、内存保

护和流程或线程调度。所有作为传统OS内核的组成部分的其他组件（例如文件系统、

网络驱动程序和流程管理等）都被部署在内核之外。

这种新颖的OS架构设计使得CiscoIOSXR软件可以提供前所未有的可用性和可扩

展性，并实现数据、控制和管理面板的完全隔离。精确的模块性确保了在流程发生

错误或者软件进行升级时只需要重启必要的流程——从而实现软件的在线升级

（ISSU）。此外，每个流程（例如BGP、IS-IS和OSPF）都可以被进一步分解为不

同的线程，从而分散到不同的处理资源上。

系统组件

CiscoCRS-1的主要组件：

CiscoCRS-116插槽线卡机箱（LCC）

CiscoCRS-1矩阵卡机箱（FCC）

CiscoCRS-116插槽线卡机箱（LCC）

16个40Gbps线卡插槽——利用一个中央隔板设计，16插槽的LCC上有16个MSC

位于机箱背部。每个MSC都通过中央隔板与位于机箱前部的一个接口模块相连。

16个40G线卡插槽

2个专用路由处理器插槽

8个专用交换矩阵卡插槽

2个专用机架控制器插槽

电源和风扇架

CiscoCRS-1矩阵卡机箱（FCC）

24个插槽最多可以支持24个二级矩阵卡

2个专用机架控制器插槽

电源和风扇架

系统配置

CiscoCRS-1可以采用两种不同的工作模式。所有容量升级和配置改动都可以在不

影响服务的情况下完成。

系统规格

系统

CRS-1系统概述

单机架系统配置

单个16插槽线卡机箱

集成化交换矩阵——不需要矩阵机箱

交换容量：1.2Tbps

支持16个40G线卡

-16个OC-768c/STM-256POS端口

-64个OC-192c/STM-64cPOS/DPT端口

-64或者128个10GbE端口

-256个OC-48c/STM-16cPOS/DPT端口

多机架系统配置

1到72个——16插槽线卡机箱

1到8个——矩阵卡机箱

交换容量：最高92Tbps

最高支持1152个40G线卡

-1152个OC-768c/STM-256POS端口

-4608个OC-192c/STM-64cPOS/DPT端口

-4608或者9216个10GbE端口

-18432个OC-48c/STM-16cPOS/DPT端口

线卡队列：

每个入口流量8000个队列（层次化排队）

每个出口流量8000个队列（层次化排队）

机箱

16插槽线卡机箱

设计、插槽和容量

中央隔板设计

交换容量：最高1.2Tbps

线卡：16×40G插槽

交换矩阵卡：8个专用插槽

路由处理器：2个专用插槽

风扇控制器：2个专用插槽

尺寸

没有线缆管理和前盖

（高×宽×长）84×23.6×36in（213.36×59.94×91.44cm）

带有线缆管理和前盖

（高×宽×长）84×23.6×39.71in（213.36×59.94×100.84cm）

重量

在只预装风扇架时的出厂重量为939lb（425kg）

在包括电源架（但是没有电源模块）时的出厂重量为1008lb（457kg）

最大重量1657lb（751kg），这时机箱配置齐全，包括所有线卡、电源架、线缆管理和前盖

电源

最大直流=13.6KW@46,405BTU/小时

最大交流=15.5KW@52,888BTU/小时

矩阵卡机箱

设计、插槽和容量

背板设计

交换卡：24个插槽

机架控制器：2个专用插槽

尺寸

没有线缆管理和前盖

（高×宽×长）84×23.6×35in（213.36×59.94×88.9cm）

带有线缆管理和前盖

（高×宽×长）84×23.6×41in（213.36×59.94×104.2cm）

重量

在只预装风扇盘时的出厂重量为644lb（292kg）

在包括电源架（但是没有电源模块）时的出厂重量为712.8lb（323kg）

最大重量1559lb（707kg），这时机箱配置齐全，包括所有线卡、电源架、线缆管理和前盖

电源

最大直流=9.1KW@31,050BTU/小时

最大交流=10.4KW@32,668BTU/小时

支持的硬件

组件

路由处理器

1个OC-768c/STM-256cPOS接口模块（SR）

4个OC-192c/STM-64cPOS/DPT接口模块（VS,SR,IR,LR）

4个10GbE接口模块（LR）

8个10GbE接口模块（LR）

16个OC-48c/STM-16cPOS/DPT接口模块

单端口OC-48c/STM-16c可插拔光纤模块，1310nmSM-SR-LC

单端口OC-48c/STM-16c可插拔光纤模块，1550nmSM-LR2-LC扩展温度

模块化服务卡

内存

模块化服务卡

2GB缺省路由内存

每侧1GB分组缓存（每个线卡共2GB[入口和出口]）

路由处理器

4GB缺省路由内存

64MB启动闪存

2MB非易失性RAM(NVRAM)

1个1GB闪存盘（可拆除）

1个40GB硬盘

协议

POS/SDH

RFC1619/2615，基于SONET/SDH的点对点协议（PPP）

RFC1662，高级数据链路控制（HDLC）中的PPP——例如分帧

RFC2615，基于SONET/SDH的PPP

HDLC

特性和功能

IP特性

控制面板分组处理

IPv4主机服务

IPv4单播转发

IPv4ECMP

IPv6主机服务

IPv6转发服务

IPv6ECMP

转发功能

(X)ACL

使用MQC的QoS/CoS

IP分组分类/标记

排队——入口和出口

监管（包括入口和出口）

诊断/网络管理支持

路由功能

MP-BGPv4

OSPFv2

OSPFv3

IS-IS

静态路由

路由策略语言（RPL）

IPv4组播功能

利用IGMP的动态注册

组播反向路径转发（RPF）

PIM-SM

PIM-SSM

AutoRP

MSDP

MBGP

双向PIM

针对特定来源的组播（采用IGMPv3）

直接跟踪用于IGMPv3的主机、群组和通道

组播NSF

MPLS功能

MPLS转发和负载平衡

LDP

RSVP

MPLS流程设计功能

UNI

LMP

高可用性功能

RP冗余支持

NSF–ISIS,OSPF,BGP,组播,LDP,RSVP

SONETAPS(1:1)

线卡OIR支持

矩阵卡OIR支持

资源管理

安全功能

MD5

SSL

SSH/SFTP

SHTTP支持

控制分组监管

IPSEC

可管理性功能

警报管理

配置管理

记帐和统计管理

性能管理

控制点和网络管理——一般性要求

终端服务改进

经过改进的CLI

XML接口

XML模式（参见上面的规格表）

CraftWorks界面

CORBA支持

SNMP和MIB支持

思科网络生命周期和支持服务

思科将帮助客户规划、设计、部署、使用和优化CiscoCRS-1电信级路由系统，从

而在整个网络生命周期中提供全面的服务。这些服务包括：

高级服务团队，利用基于以前的CiscoCRS-1部署的方法和模板，在服务供应商环境中提供和部署CRS-1

系统

技术支持服务，可以提供CiscoCRS-1的下一个工作日更换、质保和备件服务，或者现场硬件更换支持

训练有素的技术服务中心工程师在技术支持和产品特性方面拥有丰富的实践经验，可以在全球范围内为

CiscoCRS-1提供24小时的支持。