2023-09-30 メーカー横断 プロダクト ポートフォリオ比較

ネットワーク機器メーカーの製品が、全体からどこに位置するのか書き出してみました。

全部書き出すと煩雑なので、メジャーな機種だけ。End of Sale が確定した機器を旧世代としています。

ネットワーク機器の使用位置

ルータ

ルータは主に 3 つの役割に分かれる。

PE

CE

P = Provider Router

• インターネット サービス プロバイダ (ISP) が内部で使用するルータ
• 大型で高価なものが使用される
• メガキャリアの場合は、あまり複雑なことをやらせないように設計する模様
• 右図からは省略している

PE = Provider Edge Router

• ISP が外部ネットワークと接する位置に置かれるルータ
• 用途によって導入する機種が選定される
  • L2VPN / L3VPN を提供 -> メトロ系
  • 固定 IP インターネット接続を提供 -> ミッドレンジ・ハイエンド系
  • BGP フルルート インターネット接続を提供 -> ハイエンド系

CE = Customer Edge Router

• ユーザが外部ネットワークと接する位置に置かれるルータ
• L3SW が持っていない機能を使って、インターネットや多拠点への接続を提供する
  • WAN 機能 : PPPoE
  • アドレス変換 : NAT , PAT
  • VPN : IPsec VPN

ルータ

役割	CE		PE	CE / PE	PE / P
セグメント	ブランチ	ローエンド	メトロ	ミッドレンジ	ハイエンド
Cisco ISR / ME / ASR 旧世代	C892J	ISR4200 ISR4300 ISR4400	ME3400 ME3800	ASR1000	ASR9000
Cisco ISR / NCS / ASR 現世代	C891FJ C921J	C1100 C8200 C8300	ASR900 NCS5500 NCS5700	ASR1000X C8500	ASR9900 Cisco8000
Juniper MX / PTX 旧世代	-	MX5 MX10	ACX5048 ACX5096	MX40 MX80 MX204 MX10003 MX10016	PTX1000 PTX3000 PTX5000 PTX10008 PTX10016
Juniper ACX / MX / PTX 現世代	-	-	ACX4000 ACX5448	ACX5000 MX304 MX480 MX10004	MX960 MX2000 PTX

Cisco ISR / ME / ASR

最新世代のルータは、スイッチのブランド名だった Catalyst を名乗りだしたので要注意。

• Catalyst : C8200 , C8300 , C8500
• Cisco 8000 と数字がカブるだろ ! いい加減にしろ ! (biim 兄貴風に)

ISR800 / 900 (C892J , C921J)

• パケット転送用に特別なハードウェアを搭載せず、Classic IOS が動作する
  • VPN は標準搭載として内部で暗号化・復号化モジュールを搭載している場合がある
• Cisco のブランチ (拠点) 向けルータ
• PowerPC , MIPS など組み込み向けの CPU を長らく採用していたが、C921J はついに x86 CPU を搭載した
• J がつくと日本向けの特別バージョンになる

ISR4000

• ASR1000 の QFP を、ソフトウェア実装で動作させるアーキテクチャを持ち、IOS-XE が動作する
  • CPU コアを IOS-XE の動作するコントロール プレーンと、QFP エミュレーション用のデータプレーンに振り分けている
• 他のソフトウェア転送系ルータと異なり、帯域幅が保証されるように動作する
  • 保証帯域幅以上のパフォーマンスを発揮する、ブーストライセンスが途中から追加された

ASR900 / 920

• Cisco 独自 Carrior Ethernet ASIC 搭載 で、IOS-XE が動作する
  • MPLS / VPLS などキャリア向け機能が充実し、ISP が回線サービスを外販する箇所などに導入するのがメトロ系ルータとなる
  • 前世代の ME3400 / ME3800X も、IOS でこの系統の ASIC を搭載していた
• 携帯の基地局と拠点をつなぐ、モバイル バックホールなどにも使用される
  • 無線 LAN でいうと PoE アクセススイッチの位置づけ
    • RF : 無線 LAN -> L2SW : PoE SW -> ディストリ・コア : L3SW
    • RF : LTE -> モバイル バックホール : ASR920 -> 基地局集約ルータ

ASR1000 / -X

• Cisco 独自 Quantum Flow Processor (QFP) 搭載、IOS-XE が動作する
• エンタープライズでセンターの VPN 装置や、キャリアの NAT 用途などで使用される

NCS5500

• マーチャントシリコン搭載、IOS-XR が動作する
• NCS5504 , 5508 , 5516 は Nexus9500 とシャーシを共通化している
• ルータにしてはポート数が多いため、ASR9000 よりポート単価は安いはず (グロスで安いとは言っていない)

ASR9000

• Cisco 独自 Network Processor を搭載し、IOS-XR が動作する
• 第5世代ラインカードは Lightspeed+ 搭載

Juniper ACX / MX / PTX

Juniper のブランチ・ローエンド ルータは、筆者の観測範囲では見てないのでよくわかりません。

• MX5 って売れてたんですかね ?? EoS 後の後継機もよくわからないし・・・

代わりに SRX のブランチ系でカバーしている気が。

あと MX204 / MX10003 は何ですぐ EoS で死んでしまうん・・・

ACX

• マーチャントシリコンを使ったルータで、Junos が動作
• Cisco NCS / ASR900 の対抗馬か
• ACX4000 : MX80 のシャーシを改造したような見た目

MX

• Juniper 独自 Trio チップセットを使ったルータで、Junos が動作
• Cisco ASR の対抗馬
• Juniper のルータで、最も機能が充実しているのは Trio 搭載の MX となる
  • 要件定義や将来使う機能が曖昧なときは、PTX よりも MX を選定する
• 最新は Trio 6 世代の MX304 , MX10004 , MX10k LC9600 ラインカード

PTX

• Juniper 独自 Express 系シリコンを使用しており、Junos が動作
• 機能の充実よりも速度にフォーカス している

キャンパス スイッチ

L2SW

キャンパス スイッチは、主に 3 つの役割に分かれる。

• キャンパス スイッチ = 大学の構内 (キャンパス) などの広大な敷地や、企業の入居するビルに導入されるスイッチ

上記の 3 種類で、3 層ネットワークと呼ばれ、上位から下位 (North <-> South) への帯域幅を重視したトポロジーを構成する。

アクセススイッチ - レイヤ 2 スイッチ

• 島ハブやフロアごとに設置されるスイッチ
• ユーザから見て一番近い位置に使用される
• サーバを収容するスイッチとして使用されることも

ディストリビューション (アグリゲーション) スイッチ - レイヤ 2 / 3 スイッチ

• アクセス スイッチを複数収容するスイッチ
• 小規模ネットワークの場合は省略される

L3SW

コア スイッチ - レイヤ 3 スイッチ

• アクセススイッチ or ディストリビューション スイッチを複数収容する、LAN のボスとなるスイッチ
• コアスイッチの設定を簡素に保つのが、トラブルの範囲を小さくするコツ
• 規模が大きいネットワークでは、シャーシ型スイッチを導入する
• CPE アドレスを持ち、ルーティングでルータへアドレスを広報する場合が多い
  • CPE アドレス = Customer Premises Equipment アドレス
  • アクセス層配下のユーザが持つアドレスのこと

キャンパス スイッチ

役割	アクセス		アクセス / ディストリビューション	ディストリビューション / コア	ディストリビューション / コア
レイヤ	レイヤ 2	レイヤ 2 / 3	レイヤ 3
セグメント	ローエンド1	ローエンド2	ローエンド3	ミッドレンジ	ハイエンド
Cisco Catalyst 旧世代	WS-C2960L	WS-C2960X WS-C2960XR	WS-C3650 WS-C3850	WS-C3850X WS-C4500-E / -X	WS-C6500 C6800
Cisco Catalyst 現世代	C1000	C9200L C9200	C9300L C9300	C9300B C9300X C9400 C9500	C9500H C9500X C9600 C9600X
Juniper EX 旧世代	-	EX2200 EX3300	EX3200	EX4200 EX4400 EX4500 EX6200	EX8200 EX9251 EX9253
Juniper EX 現世代	-	EX2300	EX3400	EX4300	EX4600 EX4650 EX9200

Cisco Catalyst

2022 年は Catalyst 9300 , 9400 , 9500 , 9600 に X シリーズが登場した。

ASIC に UADP 3.0 や Silicon One Q200 を積んで、高速化 + 次期モデルの不具合を露払いか。

Juniper EX

Juniper はあまり自信がない。数字でどれが旧製品なのか見分けづらい・・・

EX では L2 / L3 でプロダクトの作り分けをせず、ライセンスで分けている。

L3 機能を使っても commit で warning が出るだけなので、自宅ラボ用ではなかなか良い。

• EX2200-C で確認

データセンター スイッチ

ToR

データセンター スイッチでは、主に以下の 4 種類の役割に分かれる。

トポロジが 3 層ネットワークと異なるため、IP Clos のドキュメント を参照して違いを確認する必要がある。

IP Clos ではサーバ間 (East <-> West) の帯域幅が重視されるのが最大の特徴。

また、SAN を使用できるストレージ スイッチも存在するが、用途が全く異なるため割愛。

ToR

• Top of Rack スイッチ
• ラックの最上部 or 最下部にマウントし、サーバへネットワーク接続を提供する

Leaf

Leaf

• 下位の ToR を束ねて、上位の Spine へ接続するスイッチ
• キャンパススイッチとは異なり、速度が重視される場合には4 台以上 の Spine と接続する場合がある
• 別のネットワークと接続する Leaf は Border Leaf と呼ばれ、外部接続用にレイヤ 3 の GW を設ける場合が多い

Spine

Spine

• Leaf を束ねる上位スイッチ
• Leaf <-> Leaf 間で帯域幅が必要な場合、かなり高速なスイッチが選定される
• Spine 間を接続したいときには、更に上位に Super Spine や Spine of Spine を構成する場合がある

DCI

DCI / OTV

• データセンター間を接続するスイッチ
• OTV 対応のルータ・スイッチは高価なため、別の機種で行えないか要件を検討したほうが良い

データセンター スイッチ

用途	ToR	Leaf		Spine			Super Spine	DCI / OTV
速度	1G / 25G / 100G	10G / 40G	25G / 100G	100G	特殊シャーシ型	400G	シャーシ型	シャーシ型
Cisco Nexus 旧世代		Nexus5000	Nexus9300-EX			-	Nexus7000	Nexus7000
Cisco Nexus 現世代	Nexus2000 Nexus9200	-	Nexus9300-FX	Nexus9332C Nexus9336C	Nexus9400	Nexus9300-GX	Nexus9500 Nexus9800	Nexus7700
Juniper QFX 現世代		-	QFX5120		QFX5700	QFX5130 QFX5220	QFX10000	??
Arista DCS 現世代	DCS-7010X	-	DCS-7050SX3		DCS-7358X4 DCS-7368X4 DCS-7388X5	DCS-7050X4 DCS-7060X4 DCS-7060X5	7280R3 7500R3 7800R3	??

Cisco Nexus

Nexus は基本的に Cisco 独自 ASIC で作られていて、たまにマーチャントシリコンの Broadcom が混ざる。(Nexus3000 とか)

あと、製品のバリエーションが多すぎて、上記の表は一部でしかない。とりあえず以下を覚えた。

Nexus2000

• Fabric Extender として動作する特殊なスイッチ
• 単体では動作せず、Nexus5000 や 9000 を親 (ペアレント スイッチ) として接続すると使用できる
  • NX-OS・コンフィグは、親スイッチで管理する
• ローカルシャーシ内で折り返し通信はできない ため、親スイッチを経由して通信する
• このため同一ラック内のトラフィックが多いサーバには向かない

Nexus5000 / 7000

• 旧世代の Nexus BOX 型とシャーシ型
• 7000 は特殊で、F ラインカードと機能が豊富な M ラインカードが存在する

Nexus9300

• 9300-FX が 2022 年現在一番メジャーな機種 まずこれを覚える
• Cisco LSE (Leaf Spine Engine) ASIC 搭載

Nexus9500

• 9300 のシャーシ版

Nexus7700

• Nexus7000 の後継
• 9000 シリーズでサポートしない機能も、こいつは持っている
  • 例) OTV 機能で DC 間を接続 (DCI = Data Center Interconnect) する

Juniper QFX

基本はマーチャントシリコンを採用する、Juniper の DC 用スイッチ。

採用するなら以下のような観点からとなる。

• Juniper 独自機能を使いたい
  • バーチャル シャーシ (VC)
  • バーチャル シャーシ ファブリック (VCF)
  • Junos Fusion
• Apstra で管理したい

QFX5000

• Broadcom Trident ASIC 搭載

QFX5100

• QFX5120-48Y は Trident3 搭載で、Arista DCS-7050SX3-48YC8 とほぼ一緒

QFX5200

• Broadcom Tomahawk ASIC 搭載

QFX10000

• Juniper Q5 ASIC 搭載

Arista

Arista のスイッチはだいたい Broadcom の ASIC で作られている。

スイッチの SX 系とルータよりの R 系があるが、TCAM のルート数は高くても 2.5M 程度まで。

DCS-7050SX3

• Nexus9300 の対抗馬 まずはこいつを覚えると良い
• Broadcom Trident 3 ASIC を搭載

リファレンス

• Cisco Nexus 9000 Series Switches Compare Models
• Nexus 9000 / Nexus 3000 シリーズの ASIC 名と該当するプロダクト
• Network switch comparison Table, including ASIC and packet buffer.
• ジュニパーネットワークス 製品カタログ

ファイアウォール

FW

ファイアウォールは主に 2 種類に分かれる。

Classic Firewall

• 送信元 / 送信先 IP , TCP / UDP ポート番号でフィルタする、昔ながらのファイアウォール
• レイヤ 3 / 4 ヘッダのルックアップで良いため高速
• 最近は様々なアプリが TCP 443 で動作するため、きめ細かい制御には向かなくなってきている

Next Generation Firewall (NGFW)

• アプリケーション層もコントロールできる、次世代のファイアウォール
• TCP 443 であってもアプリごとに通信可否や帯域幅を制御できたりする
• また AD と連携して、IP だけでなくユーザやグループごとに通信可否を決定できる
• 細かくなった分、設計や構築の費用が増大する

UTM や IPS という役割もあるけど、今回は割愛。

ファイアウォール

	ローエンド1	ローエンド2	ローエンド3	ミッドレンジ 10 - 40Gbps	ハイエンド 40 - 200Gbps
Cisco ASA 旧世代	ASA5505 ASA5506-X	ASA5515 ASA5525-X	ASA5540 ASA5545-X	ASA5550 ASA5555-X	ASA5585-X
Cisco Firepower 現世代	FPR-1010 FPR-1120	FPR-1120 FPR-1140	FPR-2110 FPR-2120 FPR-2130	FPR-2140 FPR-3100	FPR-4100 FPR-9300
Juniper SRX 旧世代	SRX100	SRX210 SRX220	SRX240 SRX550	SRX650	SRX5400
Juniper SRX 現世代	SRX300	SRX320	SRX340 SRX345 SRX380	SRX550	SRX5600 SRX5800

Cisco ASA / Firepower

• Firepower は FXOS / FTD / ASA が動作する
  • プラットフォーム モード : FX-OS / FTD で IPS エンジンの Snort をメインに使用する
  • アプライアンス モード : 旧来の ASA を OS として使うモード ほとんど ASA と同じように使える

Juniper SRX

• NetScreen Screen OS を搭載していた NS / ISG の後継で、Junos で動作する