# 20. Балансировщик: аппаратная платформа [← Оглавление](../README.md) · [← Раздел 19: Фильтр: обновление прошивки](19.md) --- Балансировщик (EcoFilter Balancer) — устройство, обеспечивающее распределение трафика между фильтрами и их отказоустойчивость. Аппаратная платформа **одинакова** как для EcoFilter Balancer, так и для Eco Highway (эшелонированная система) — различия только в программной части. ## 20.1. Одноюнитовый (32 порта QSFP28) и двухюнитовый (65 портов) Балансировщик выпускается в двух форм-факторах: | Форм-фактор | Количество портов | Применение в ТСПУ | | ------------------ | -------------------- | ------------------ | | **1U** (одноюнитовый) | 32 порта QSFP28 | **Используется** | | **2U** (двухюнитовый) | 65 портов QSFP28 | Не используется | В проекте ТСПУ применяются **только одноюнитовые** балансировщики с 32 портами QSFP28. Характеристики: - **Пропускная способность** — 3,2 Тбит/с на уровне провода (для пакетов более 160 байт); - **Питание** — два блока питания с горячим резервированием (расположены на задней панели); - **Высота** — 1U. ## 20.2. Скорости портов: 10G / 25G / 100G Порты QSFP28 поддерживают работу на различных скоростях в зависимости от конфигурации и типа установленных трансиверов: | Скорость | Описание | | ----------- | ------------------------------------------------------------ | | **100G** | Все 4 линии порта QSFP28 объединены (суммарная скорость) | | **25G** | Каждая из 4 линий работает отдельно на 25 Гбит/с | | **10G** | Каждая из 4 линий работает на 10 Гбит/с (с использованием гидры) | В проекте ТСПУ типовые скорости — **10G** и **100G**. Каждый физический порт QSFP28 разделён на **четыре линии** (lane 0–3), каждая из которых может работать на скорости до 25 Гбит/с. Объединение всех четырёх линий даёт суммарную скорость 100 Гбит/с. > **Примечание:** management-интерфейс работает **только** на скорости 1 Гбит/с Ethernet. Скорости 10 и 100 Мбит/с не поддерживаются. ## 20.3. Гидры (breakout): один QSFP28 → четыре SFP+ (10G) Для подключения 10-гигабитных интерфейсов используются **гидры** (breakout-кабели) — разветвители, преобразующие один порт QSFP28 в четыре порта SFP+ (10G): ```text QSFP28 порт (100G) │ ┌────┴────┐ │ Гидра │ └──┬─┬─┬─┬┘ │ │ │ │ SFP+ SFP+ SFP+ SFP+ 10G 10G 10G 10G ``` Гидры могут быть: - **Оптические** — с оптическими кабелями; - **DAC** (Direct Attach Copper) — с медными кабелями прямого подключения. При использовании гидры в одном физическом QSFP28-разъёме появляется **до четырёх** независимых портов по 10 Гбит/с. Каждый из этих портов конфигурируется отдельно с указанием номера линии (lane). ## 20.4. Внутренняя архитектура Внутренняя архитектура балансировщика включает несколько ключевых компонентов, связанных между собой: ```text ┌──────────────────────────────────────────────────┐ │ Балансировщик │ │ │ │ ┌──────────┐ PCI-E ┌──────────────────┐ │ │ │Микросервер├──────────────►│ Чип Barefoot │ │ │ │ (Intel, │ │ Tofino │ │ │ │ Linux) │ │ (коммутация) │──── 32× QSFP28 │ └─────┬─────┘ └──────────────────┘ │ │ │ │ │ ┌─────┴─────┐ ┌───────────┐ │ │ │ Ethernet │ │ │ │ │ │ switch ├─────┤ BMC │ │ │ │ (5 портов) │ │ │ │ │ └─────┬─────┘ └───────────┘ │ │ │ │ │ ┌─────┴─────┐ ┌───────────┐ │ │ │ Management │ │Console MUX│ │ │ │ Ethernet │ │ │ │ │ └───────────┘ └───────────┘ │ │ │ │ │ ┌────┴────┐ │ │ │ Console │ │ │ └─────────┘ │ └──────────────────────────────────────────────────┘ ``` ### 20.4.1. Микросервер (Intel, Linux) — CLI, конфигурация **Микросервер** — основной «мозг» балансировщика, с которым взаимодействует оператор: - Небольшая специализированная плата с **процессором Intel**; - Оснащён **памятью** и **SSD-диском** для хранения конфигурации и прошивки; - Работает под управлением **ОС Linux**; - Предоставляет **CLI** для настройки и мониторинга; - Связан с чипом Tofino по шине **PCI Express**; - **Программирует** чип Tofino — задаёт правила обработки и коммутации трафика. Микросервер не обрабатывает трафик напрямую — он только управляет чипом коммутации. ### 20.4.2. Чип Barefoot Tofino — программируемая коммутация **Barefoot Tofino** — высокопроизводительный программируемый чип, обеспечивающий коммутацию трафика на скорости провода: - Соединён со всеми **32 портами QSFP28**; - Содержит **конвейеры** (pipelines), через которые проходят пакеты; - Программируется микросервером — правила балансировки, фильтрации, bypass загружаются в чип; - Обеспечивает производительность **3,2 Тбит/с**. Все операции с трафиком (балансировка между фильтрами, программный байпас, фильтрация по flow rules) выполняются **внутри чипа Tofino** без участия микросервера. ### 20.4.3. BMC — управление аппаратной частью, сенсоры, блоки питания **BMC** (Baseboard Management Controller) — модуль управления аппаратной платформой: - **Мониторинг сенсоров** — температура, напряжение, токи; - **Управление блоками питания** — статус, параметры; - **Мониторинг SFP-трансиверов** — диагностическая информация, уровни сигналов (DDM); - **Аварийное управление** — при критических проблемах (например, перегрев) BMC может отключить отдельные компоненты или полностью погасить платформу. > **Практический случай:** весной на ряде площадок наблюдались зависания балансировщиков. Причиной оказалось некорректное считывание BMC показаний температурного датчика — BMC ошибочно определял перегрев и выключал микросервер. Доступ к BMC возможен: - Через **внешнюю консоль** (при определённых настройках Console MUX); - Через **Management Ethernet** (один порт обеспечивает доступ и к микросерверу, и к BMC). ### 20.4.4. Ethernet switch (5-портовый) — доступ к микросерверу и BMC Внутри балансировщика расположен **5-портовый Ethernet-коммутатор**, к которому подключены: - **Management Ethernet** (внешний порт на передней панели); - **Микросервер** (CLI, конфигурация); - **BMC** (управление аппаратной частью). Благодаря этому коммутатору **один внешний Ethernet-порт** обеспечивает доступ одновременно к микросерверу и BMC — каждый на своём IP-адресе. ### 20.4.5. Console MUX — переключение консоли между компонентами **Console MUX** — мультиплексор консольного порта, позволяющий переключать физическую консоль между различными внутренними компонентами: - **Микросервер** — основной режим, доступ к CLI; - **BMC** — для диагностики и восстановления аппаратной части. > **Внимание:** скорость консольного порта может различаться в зависимости от того, к какому компоненту вы подключены. Если подключение к BMC — может быть одна скорость, к микросерверу — другая. На новых устройствах иногда приходится **подбирать скорость** консольного соединения. ## 20.5. Передняя панель: Console, Management Ethernet, USB На передней панели балансировщика расположены: | Порт / разъём | Описание | | ----------------------- | --------------------------------------------------------- | | **Console** | Консольный порт (через Console MUX переключается между микросервером и BMC) | | **Management Ethernet** | Порт управления (1 Гбит/с), доступ к микросерверу и BMC через внутренний коммутатор | | **USB** | USB-порт, доступен с микросервера и через USB-хаб | | **32× QSFP28** | Порты для подключения трафика (операторские линки и фильтры) | Также на панели присутствует **диагностический разъём**, не используемый в эксплуатации. **Учётные данные по умолчанию:** | Доступ | Логин/пароль | | ---------- | ----------------------- | | **SSH** | `admin` / `admin` | --- [← Оглавление](../README.md) · [← Раздел 19: Фильтр: обновление прошивки](19.md) · [Раздел 21: Балансировщик: конфигурация →](21.md)