思科交换产品

Catalyst 4000-提供配线间中的集成

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Catalyst 4006系统和集成化第三层服务引擎简介

概览

Cisco Systems为Catalyst 4000系列推出新的Catalyst局域网解决方案,将基于Catalyst交换机的主干网网络服务扩展到企业配线间。通过新的Catalyst 4006 系统,经济有效的Catalyst 4000系列为企业或分支机构的每一个用户提供集成化配线间的好处。

Catalyst 4006

图1 Catalyst 4006

只有当在企业主干网中创建的珍贵网络服务被扩展到每一个配线间时,才能实现集成化数据、多媒体和语音网络的全部好处。在新世界网络中,企业将通过下列应用实现集成化数据网络能够提供的竞争优势:

  • 高可用性数据流量
  • IP电话、Cisco AVVID统一消息接发(语音、视频和集成化数据体系结构
  • 基于Internet的合作伙伴和供应商虚拟专网
  • 由于更多关键任务新可用于员工桌面,网络的价值增加,从而扩展了企业集成化配线间的竞争优势。

随着网络的发展,每一个企业都面临着计划无缝推出新应用、桌面服务和基础设施增强的挑战。配线间成为给个人赋予这些优势的战略集成点。

Catalyst 4000系列旨在集成当今配线间中所需的特性和性能,同时保护未来企业增强的无缝推出。未来,配线间要求将扩展包括:

  • 有线和无线PC连接
  • IP电话设备及网关
  • 组播流应用,例如Cisco IP/TV解决方案
  • 第四至第七层服务
  • 千兆位桌面

Catalyst 4000系列已经通过将Catalyst主干网体系结构优势扩展到模块化配线间体系结构,启动了这些功能, 从而提供了一个为您的网络提供未来保护的最佳端到端企业解决方案。

Catalyst 4000系列及其新产品无缝地集成了:

  • 可伸缩的应用
  • 可伸缩的桌面接口
  • 可伸缩的主干网-配线间连接

Catalyst 4000系列提供配线间和分支机构中的集成。


Catalyst 6000和4000的卓越结合

网络要求不断发展。集成化网络的新要求包括:

  • 3-5年的有用产品寿命,不会过时
  • 统一的配线间和主干网体系结构
  • 未来技术集成保护

Catalyst 4000系列提供专门在配线间中满足这些需求的特性及产品,而Catalyst 6000系列能够在主干网中最佳地满足这些需求。通过主干网中的Catalyst 6000以及配线间中的Catalyst 4000,Cisco提供最先进、最一致的企业网络解决方案。5年产品可用寿命期通过模块化机箱提供。统一的配线间和主干网通过Catalyst解决方案提供,为特性、接口和缺省值一致性提供相同的软件影像。未来技术保护通过集成仅模块化解决方案能够提供的更高层功能性得到保证。


Catalyst 4006系统简介
订购与可用性

Catalyst 4000系列现已安装200多万端口,拥有行之有效的配线间连接跟踪记录。Catalyst 4006系统提供一个经济有效、灵活的网络解决方案,能够扩展满足当今的高性能需求,并提供投资保护。

Catalyst 4000系列目前拥有2个机箱选项,提供一个从32扩展到240端口10/100快速以太网的公用体系结构。 其中Catalyst 4006增强了Cisco提供价格合理的企业和分支机构可伸缩性的承诺。Catalyst 4006现在就可以订购。FCS大约在2000年2月或3月。

Cisco还为Catalyst 4000系列推出了一个新的第三层服务接口卡。新的Catalyst 4000第三层引擎与所有Catalyst 4000系列机箱兼容,通过WRR(加权轮询) 调度和服务类型/服务类(ToS/CoS)标记提供使用多个(4)队列的服务质量(QoS)。Catalyst 4000系列交换机最多能够配置5个第三层服务接口卡,并为非路由协议提供线速第二层交换,例如NetBIOS、DECnet和局域传输(LAT)。Catalyst 4000系列第三层服务接口卡将可在2000年第二季度订购。FCS大约在2000年3月或4月。

而且,公司目前正推出2个新的以太网交换接口卡:48端口10/100 Telco卡和24端口100BaseFX。新增接口卡为客户提供广泛桌面连接选项的新增选择。这些接口卡现在就可订购。FCS大约在2000年2月或3月(表1)。

表1 新产品、订购、交付概览
产品编号 说明 订购日期 交付日期
WS-C4006-S2 Catalyst 4006公用设备,带有6插槽机箱、Supervisor Engine II,双GE(GBIC 插槽),2) AC PS,风扇托盘,机架工具 现在(2000年1月24日) 2000年第一季度 (2月)
WS-X4148-RJ21(=) 48端口10/100快速以太网Telco (4xRJ21) 现在(2000年1月24日) 2000年第一季度(2月)
WS-X4124-FX-MT(=) 24 100Base-FX (MTRJ)快速以太网光纤 现在(2000年1月24日) 2000年第一季度(2月)
WS-X4232-L3(=) 第三层服务接口卡,32 10/100 + 2 GE(GBIC插槽) 2000年第二季度(t2月/3月) 2000年第二季度(3月/4月)


突出优势

Catalyst 4000系列为企业/分支机构配线间提供先进的高性能解决方案。突出优势包括:

  • 性能-提供先进的交换解决方案,能够随着您增加端口扩展带宽,Catalyst 4000系列解决方案配备了尖端的ASIC技术,提供线速第二层和第三层10/100或千兆位交换。第二层交换由一个24 Gbps, 18 mpps引擎启动。第三层交换由一个可伸缩的8 Gbps, 6 mpps引擎启动。
  • 端口密度-Catalyst 4000系列能够在一个机箱中满足多达240个快速以太网端口的网络部件连接要求。Catalyst 4000系列的热插拔模块的即插即用交换解决方案降低了复杂性,可以简单地支持当今网络不断变化的桌面环境。未来端口接口增强包括无线PC连接。
  • 一致的软件体系结构-由于一致的Catalyst软件和用户界面,客户可以保留其知识库,并利用Catalyst 2900、3500、4000、5000、6000及8500系列成员的结合继续发展其基础设施。
  • 投资保护-灵活的模块化体系结构在配线间中提供经济有效的动态桌面连接变化管理。Catalyst 4006背板进一步提供投资保护,因为它支持60-Gbps无阻塞机箱未来保护容量。Catalyst 4003和4006机箱之间的兼容备份提供一个拥有公用电源和交换接口卡的大型重叠,降低了备用成本。
  • 功能透明的接口卡-该体系结构的优势扩展了Catalyst 4000系列接口卡的有用部署寿命。Catalyst 4000系统通过简单地增加新增的矩阵引擎模块(例如新的第三层服务模块),能够轻松地将所有系统端口升级到更高层的交换功能性。无需象传统交换产品那样替换现有的接口卡,就能够在系统端口上实现更高层功能性增强。在这方面,新的Catalyst 4006端口已经为广域网、IP电话以及第四-第七层Web交换作好了准备。
  • 模块化Supervisor Engine保护-Catalyst 4006机箱背板和Supervisor连接器的设计支持未来Supervisor引擎升级。未来增强可能性包括可伸缩的交换矩阵容量增长(64 Gbps)、线速第三层和第四层交换以及并发千兆位上行链路。
  • Cisco IOS网络服务-Catalyst 4000系列交换机提供成熟的企业第二层和第三层特性,能够增强企业网络。这些特性可以满足大中型企业的高级网络需求,因为它们已经根据多年的客户反馈予以改进。
  • 基于硬件的组播-协议不相关的组播(PIM)、密集和疏松模式、Internet群组管理协议(IGMP)以及Cisco群组管理协议(CGMP)支持基于标准和Cisco增强的有效多媒体联网。
  • 经济有效-Catalyst 4000系列结合了高级工程技术和生产进步,以更加经济有效的价格(每端口低于150美元)提供更加强大、更加可靠的企业交换解决方案。它重新定义了新的性价比值。
  • 共享内存体系结构,无HOL阻塞-低延迟、集中性共享内存交换矩阵体系结构提供领先的功能,消除了HOL阻塞的任何可能性。
  • 千兆位桌面-Catalyst 4000系列已经提供了丰富的1000 Mbps千兆位及千兆位服务器交换解决方案。由于其模块化接口卡体系结构,随着千兆位以太网标准的发展,Catalyst 4000系列千兆位解决方案的范围可以简单地扩展到桌面。例如,铜缆千兆位(IEEE 1000BaseT)接口卡已经为Catalyst 4000蓝图进行了规划,并将在业界完善该技术后面市。
  • 可管理性-由于基于业界标准的管理被植入每一个端口,因此通过在每一个Catalyst 4000系列交换解决方案上提供的高级可管理性,可以确保增加的控制和安全。您的网络操作通过灵活的基于Web、基于图形用户界面(GUI)以及基于命令行接口(CLI)的管理选项得到增强。最重要的是,每一个Catalyst 4000系列交换机的背后都有获奖的Cisco Systems服务及支持解决方案的支持。
  • 降低网络运营开销-Cisco端到端管理和服务降低了网络的总拥有成本。
  • 关键任务应用的性能保护-带有CiscoAssure支持的集中企业政策创建以及适合第二层CoS和第三层ToS的网络范围QOS相结合,可以保证从边缘到核心的应用性能。
  • 高可用性-Catalyst 4000系列提供的自治愈网络智能,足以快速恢复端口、设备及网络故障,而没有明显的桌面延迟。
  • 网络未来保护-Cisco的继续开发和投资使Catalyst 4000系列局域网解决方案成为战略性配线间和分支机构平台,拥有多年连续的特性增强。Catalyst 4000系列可以简单地处理网络发展。通过简单地增加更多端口,您可以增加网络带宽。此外,功能性透明的体系结构优势将扩展每一个交换接口卡的有用窗口,允许您根据需要增加更高层功能性,而无需全面升级。

配置选项

Catalyst 4000系列拥有新的Catalyst 4006机箱、Supervisor II、10/100自适应快速以太网和100-Mbps快速以太网光纤接口卡,提供更加强大、灵活的网络解决方案。它能使您根据任何圆区网络的具体需求,混用和搭配特定的网络配置。

表2 Catalyst 4000系列端口密度
    每机箱最大接口数
Catalyst 4000系列交换模块 每接口卡支持的接口数 带有Supervisor I的Catalyst 4003 Catalyst 4006
交换型10/100快速以太网(RJ45) 32或48 96 240
交换型10/100快速以太网(RJ21) 48 96 240
交换型100快速以太网(MTRJ) 4或24 48 120
交换型1000千兆位以太网 2或6或18 36 (网络流量模式决定可接受的超载)

Catalyst 4000系列解决方案可以采用2个强大的Supervisor引擎选项。每一个引擎提供一个高性能、集中的共享内存交换矩阵,同时通过支持可选的更高层功能性引擎的增加,保护您的接口卡投资。

Catalyst 4000系列解决方案可以采用2个强大的机箱选项。每一个机箱提供企业级功能性(参见表4),在多方面经过优化,可以确保经济有效的价格。

表3 Catalyst 4000系列Supervisor引擎特性
特性 Supervisor Engine I Supervisor Engine II
在有效端口之间支持16000MAC地址的动态分配 x x
双千兆位以太网上行链路   x
Catalyst 4003机箱支持 x  
Catalyst 4006机箱支持   x
1024 VLAN硬件支持 X x
交换机的环境状态 X x
SNMP X x
RMON X x
控制台/Telnet接口 X x
10 Mbps带外管理(RJ-45) X  
10/100 Mbps带外管理(RJ-45)   x
Fast EtherChannel和Gigabit EtherChannel技术 X x
24 Gbps容量,18 Mbps第二层引擎 X x
可伸缩的6 Mpps第三层多协议服务支持(选项) X x

表4 Catalyst 4000系列机箱特性
特性 Catalyst 4003机箱 Catalyst 4006机箱
插槽总数 3 6
支持的Supervisor Engine Supervisor I Supervisor II
热交换交换模块插槽数 2 5
支持的交换模块 所有 所有
PS Bay数 2 3
AC输入电源
DC输入电源 (未来) (未来)
集成化串联DC电源IP电话支持 是(未来)
外部串联DC电源IP电话支持 是(未来) 是(未来)
最大电源数 1 2
风扇拓扑槽数量 1 1
机架 中心,前面 中心,前面

成熟的Cisco IOS网络服务策略吸收了多年客户建议,可以满足要求最苛刻的网络需求(参见图1)。Catalyst 4000系列产品从这些广泛深入的网络服务及成熟协议中受益匪浅。

图2 Cisco Systems IOS策略

Cisco   Systems IOS策略


应用

带有以太网主干的多层交换企业网络

  • 当今尖端的网络设计使用第二层配线间(Catalyst 4000系列);分布层为第二层和第三层(Catalyst 6000系列)的结合;主干为第二层(参见图2)。
  • 分布层Catalyst交换机使用基于硬件的Cisco Express Forwarding Routing引擎执行局域网交换,能够以6 Mpps的增量扩展。这能够启动每秒数百万个数据包的第三层交换,而没有路由器跳跃的惩罚。分布层也是全多协议路由,并为所有协议扩展。
  • VLAN Trunk中继主要用作上行链路的流量工程工具。第三层服务模块上的上行链路和千兆位以太网端口互为备份。提供正确的第三层交换数量可以适应20至80个流量流模式。
  • 对于移动性Moile,优选的方案是DHCP。但是对于不能使用它的环境,第三层服务模块上现有的局域移动性特性允许静态地址环境中的IP移动性。

图3 采用Catalyst 4000系列交换机的企业网络

采用Catalyst 4000系列交换机的企业网络

Catalyst企业解决方案的关键优点包括:

  • VLAN Trunk用于最大限度地提高上行链路利用率。
  • 客户机IP寻址和移动性都使用DHCP。
  • 基于ASIC的第三层性能=第二层性能。
  • 成熟的热备用路由协议(HSRP)用于第三层冗余。
  • UplinkFast用在配线间中,提供第二层冗余。

后台应用

Catalyst 4000系列提供一个能够满足小型及大型企业需求的理想分支机构解决方案。您可以从一个小型Catalyst 4003开始,然后在运营需要时发展到更大的Catalyst 4006。Catalyst 4000系列第三层服务模块增加了多协议第三层子网控制和千兆位线速性能。Cisco IOS软件在其他交换机和广域网路由器之间提供稳定的互连。

企业级解决方案还需要一个灵活的体系结构,使客户能够无缝地在基础设施中增加新特性、功能性和技术。

由于Catalyst 4000系列集中的共享内存矩阵,所有交换端口都能够通过模块化交换矩阵增强简单经济地升级到更高层的网络功能性,而无需替换传统交换模块。

这种灵活性能使Cisco客户平滑地采用更高水平的功能性,例如第四层至第七层智能,并通过Catalyst 4000平台运行高级应用,例如语音。

图4 Catalyst 4000系列后台解决方案

Catalyst   4000系列后台解决方案


Catalyst 4000系列的特性及优点

表5 Catalyst 4000系列的特性、功能及优点
特性 功能/说明 优点
模块化3和6插槽机箱 支持Supervisor Engine及2或5个新增的接口模块 能够为圆区范围内部网需求标准化的公用体系结构
适合标准19英寸机架;包括安装工具和电缆指南 与现有配线间机架协作;在机箱前面或后面安装 确保在配线间和网络中心的简单安装
容错的负荷共享电源 支持1、2或3个电源 通过在容错配置中使用多个电源,增加可靠性
独立的电源线 每个电源上一个 允许由2个独立的电源和分布系统给设备供电,增强了系统可靠性
热交换电源和交换模块 随时为变化和维护启动热插入和抽取,而无需使系统停机 通过减少故障停机,增加了可靠性
灵活的交换模块 提供广泛的接口选择:10/100Mbps以太网和1000Mbps千兆位以太网 适应IP圆区局域网带宽优化,提供简单迁移,并为网络提供未来保护
24 Gbps容量背板(Catalyst 4003) 每秒转发1800多万64字节以太网数据包 旨在满足全负荷系统的吞吐量需求,所有接口以线速运行
60 Gbps容量背板(Catalyst 4006) 拥有每秒转发4800多万64字节以太网数据包的足够容量 旨在满足全负荷系统的吞吐量需求,所有接口以线速运行(说明:无阻塞矩阵未来需要Supervisor)
第三层服务引擎(选项)
集成化IOS多协议路由 基于ASIC的千兆位速度分布式路由 网络流量的第三层子网控制;成熟而且行之有效的路由协议;冗余保护
第三层QoS 带有Cisco Assure端到端无缝集成的且政策解决方案 网络流量优化或反优化的集中控制;简单地创建和管理政策,保护关键任务应用
动态ISL协议 动态地在Catalyst交换机之间配置Trunk端口 最大限度地减少VLAN Trunk配置,最大限度地提高即插即用功能
通过并行ISL Trunk上的生成树 在每个VLAN的基础上分配 增加Catalyst交换机之间的吞吐量和冗余
优先权提供负荷平衡 生成树优先权  
IGMP组播 基于标准的组播 基于硬件的组播
交换引擎和CPU(Catalyst 4003和4006)
Supervisor II;集中性共享内存体系结构; 为配线间和数据中心应用提供超过 提供一个完全可管理的交换系统解决方案,
16000个MAC地址的桥接地址表;双GE上行链路 18 Mpps的低延迟、低成本交换;全本地和远程管理 通过处理高端口密度的容量提供高度性能
Supervisor I;集中性共享内存体系结构;16000个MAC地址的桥接地址表 过滤/转发逻辑提供MAC地址及其相应VLAN的准确过滤和老化 提供可管理的交换系统解决方案,提供无阻塞性能
IP体系结构 IP帧交换背板适合以太网、快速以太网和千兆位以太网 为所有目前的桌面交换需求提供单一系统平台解决方案,带有未来技术保护的模块化灵活性
多层交换 支持第二层及第三层交换 提供桌面交换及配线间分布式路由功能性的
每一个端口接口上双重队列 在逐数据包的基础上对网络流量进行多队列分类和调度 区别网络流量,改进流量控制和延迟;为卓越的迁移路径;或中型企业主干网解决方案数据、语音和视频流量启动尖端的QoS
定制ASIC 与硬件交换操作和特性集成 更低延迟的线速数据包处理
Cisco发现协议(CDP) 自动化交换机和路由器邻居发现 简化配置管理,启动更高水平的IOS网络服务
标准符合性 业界标准体系结构支持 多供应商互操作性
支持1024个VLAN 确保大量交换型VLAN可用于企业网络;能使用户在网络范围选择多个交换机上的接口创建局域网 通过为性能和安全考虑对用户进行逻辑组合,简化网络管理,而无论物理接口位置如何;提供VLAN功能,而无需用户投资购买新主干网技术
交换型VLAN Trunk 跨使用802.1Q协议(或带有第三层服务选项的ISL)的任何快速以太网在交换机之间支持多个VLAN 企业范围的VLAN
动态ISL协议 动态地配置Catalyst交换机之间的Trunk端口 最大限度地减少VLAN Trunk配置。最大限度地提高即插即用功能
通过并行Trunk上的生成树优先权提供负荷平衡 在每个VLAN的基础上分配生成树优先权 增加catalyst交换机之间的吞吐量和冗余
VLAN Trunk协议(VTP) 分布VLAN配置信息 无缝集成快速以太网VLAN
全面的交换型网络管理
嵌入式RMON 在所有端口上提供4个RMON群组
-统计
-历史
-报警
-事件
提供有效的工作组故障诊断工具
提供分析工具帮助管理员调节网络性能
在候选人移至专用端口或更高速度端口时帮助识别
繁忙网络用户
积极监控交换互联网
增强型交换机端口分析器(SPAN) 允许通过单一监视器端口监控单一端口或多个(VLAN)端口 管理员可以利用现有的网络分析器对交换互联网进行故障诊断
保护可能被不支持SPAN的交换机丢失的网络可视性
提供企业VLAN体系结构的分析路径
全SNMP管理(获得并为以太网 从任何基于SNMP的管理站启动对 从安装的网络管理平台简化管理
MIB、MIB II、VTP及系统扩展设置) Catalyst 4000的管理 将VLAN配置扩展到SNMP管理软件
口令保护的管理界面 通过Telnet的本地或远程访问需要口令 提供保护,防止未经授权的配置改变
本地(带内)管理 Supervisor Engine拥有一个EIA/TIA-232接口,用于调制解调器或控制台终端连接 从直接连接的低成本终端或PC管理Catalyst 4000
通过SNMP设置或Telnet(客户机)连接提供远程(带外)管理 可通过任何交换型接口访问 从网络中的任何地方管理Catalyst 4000交换机
管理控制台 命令行接口(CLI) 提供不需要特殊应用的易于使用的ASCII文本接口
用于TFTP操作软件下载/上装的快闪内存 远程下载操作系统的新修订版本,而无需改变硬件 通过提供集中的网络管理功能,降低管理软件升级的成本
LED状态指示灯 允许管理员可视地监控电源、风扇、端口及背板操作 启动简单的交换机诊断和故障排除
机载硬件诊断和LED 每一个模块上的LED状态指示灯显示供电
诊断的成功完成、小型及重大故障
链路正常LED显示任何接口的状态
交换机负荷LED显示背板利用率
确认模块操作,启动简单的可视检查
改进对交换网络使用的访问
继续使用较早Cisco产品中成熟而且行之有效的
Catalyst交换机接口
交换机管理应用软件
CiscoWorks2000 资源和网络管理套件 尖端的企业网络控制及管理
CiscoView应用软件 提供直观的GUI,支持机箱物理视图、 简化交换型互联网管理;集成化管理解决方案为用
  配置、性能监控及小型故障诊断 户提供一个决定系统状态的工具

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