Cisco Catalyst 4500 シリーズ

Cisco Catalyst 4500シリーズ スイッチは、音声、ビデオ、およびデータ トラフィックの統合型ネットワークに必要とされる高度な制御を実現する復元力を備えています。

概要

Cisco^® Catalyst^® 4500シリーズ スイッチ（図1）は、最適な制御機能によってノンブロッキングでのレイヤ2～4スイッチングを可能にし、ビジネスクリティカルなアプリケーションを展開する大規模企業、中小・中堅企業、およびメトロ イーサネットのお客様に必要とされる復元力に優れたビジネス環境を実現します。Cisco Catalyst 4500シリーズは、高度なQuality of Service（QoS;サービス品質）、予測可能なパフォーマンス、高度なセキュリティ、および包括的管理を含めたインテリジェント ネットワーク サービスを提供し、制御機能をネットワーク エッジに拡張します。Cisco Catalyst 4500シリーズでは、組み込まれた復元力によって、高度な制御が実現されています。この復元力はハードウェアとソフトウェアの両方に組み込まれており、ネットワークのダウンタイムを最小限に抑えることで、従業員の生産性と収益性を確保し、ビジネスを成功へと導きます。Cisco Catalyst 4500シリーズのモジュラ型アーキテクチャ、メディアの柔軟性、拡張性は、機器のライフサイクルを長くするだけでなく、経常的な運用コストを最小限に抑え、ROI（投資回収率）を向上させ、所有コストを削減します。

図1 Cisco Catalyst 4500シリーズ スイッチ

統合化ネットワーク

競争の激しい現在のビジネス環境では、統合化ネットワークは、生産性の向上、組織の柔軟性、運用コストの削減を実現させ、優位な競争力を企業につけさせるうえで非常に重要な役割を果たします。データ、音声、ビデオをIPベースのネットワークに統合するには、各トラフィック タイプを識別し、固有の要件に合わせて管理できるスイッチング インフラストラクチャが必要です。Cisco Catalyst 4500シリーズは、Cisco IOS^®ソフトウェアと組み合わせて高度な機能と制御を実現するスイッチング インフラストラクチャを提供します。

制御の最適化

Cisco Catalyst 4500シリーズは、統合によってビジネス問題を解決するすべてのアプリケーションに、ネットワーク インフラストラクチャを提供します。復元力が組み込まれたインテリジェント ネットワーク サービスを拡張すれば、すべてのタイプのトラフィックを最小限のダウンタイムで制御できるようになります。Cisco Catalyst 4500シリーズでは、このような制御を以下の方法で実現します。

• 復元力 - 冗長スーパーバイザ エンジンによる高速なフェールオーバー機能（Cisco Catalyst 4507RおよびCatalyst 4510Rスイッチ）、ソフトウェア ベースのフォールト トレランス、冗長ファン、および電源装置の1+1冗長性によって、Cisco Catalyst 4500シリーズ全体のネットワークのダウンタイムが最小限に抑えられます。すべてのCisco Catalyst 4500シリーズ シャーシにPower over Ethernet（PoE）が組み込まれているため、ネットワーク設計が簡略化され、IPテレフォニーの実装における障害ポイント数も限定されます。
• 高度なQoS - レイヤ2～4におけるQoSおよびトラフィック管理の機能統合により、ミッションクリティカルで迅速な処理を要するトラフィックが32,000のQoSポリシー エントリに基づいて分類され、優先付けされます。Cisco Catalyst 4500シリーズでは、ホスト、ネットワーク、およびアプリケーション情報に基づいた入出力ポリサーなどのメカニズムによって、帯域幅を大量に消費するトラフィックのシェーピングとレート制限を実行します。
• 予測可能なパフォーマンス - Cisco Catalyst 4500シリーズは、レイヤ2～4のトラフィックを最大102 Mppsのワイヤ スピードで転送する能力をハードウェアで実現しています。スイッチング パフォーマンスは、ルート エントリ、有効になっているレイヤ3サービスの数には影響されません。
• 高度なセキュリティ - シスコ独自のレイヤ2セキュリティ機能によって、パスワードおよびデータを盗聴するおそれのある不正サーバおよびMan-In-The Middle（MITM）攻撃によるセキュリティ違反を防御します。悪意のあるネットワーク攻撃者から送られてくるトラフィックを軽減するために、レイヤ2～4のフィルタリングおよびポリシング機能もサポートしています。
• 包括的管理 - Cisco Catalyst 4500シリーズでは、すべてのポート設定および制御をWebベースで管理し、アベイラビリティや応答性といった重要なネットワーク特性を一元管理できます。

スケーラブルなアーキテクチャ

音声、ビデオ、およびデータのインフラストラクチャを単一のネットワークに統合することによって、ネットワークの総所有コストが削減され、管理およびメンテナンス作業も簡単になります。Cisco Catalyst 4500シリーズのモジュラ型アーキテクチャはスケーラビリティと柔軟性を備え、マルチプラットフォームでの展開を不要にし、メンテナンス コストを最小限に抑えます。ネットワーク機器のライフサイクルをさらに延ばすために、Cisco Catalyst 4500シリーズは次の機能を備えています。

• ライン カードの下位互換性 - 既存のシャーシにライン カードをアップグレードして、高速なインターフェイスを実現するための柔軟性を提供します。シャーシを交換する必要がないため、追加コストが不要です。
• 将来の機能拡張に備えた余裕のある設計 - Cisco Catalyst 4500シリーズのアーキテクチャでは、将来のネットワーク ニーズに応じた機能に対応できるように、ハードウェア リソースに十分な余裕を持たせてあります。Cisco IOSソフトウェアをアップグレードするだけで、豊富なハードウェア対応機能が利用できるようになります。シャーシごとのアップグレードは必要ありません。

Cisco Catalyst 4500シリーズ
Cisco Catalyst 4500シリーズには、Cisco Catalyst 4510R（10スロット）、Catalyst 4507R（7スロット）、Catalyst 4506（6スロット）、およびCatalyst 4503（3スロット）という4種類のシャーシがあります。Cisco Catalyst 4500シリーズには共通のアーキテクチャが採用されているので、既存のCisco Catalyst 4000シリーズのライン カードを活用して、ファスト イーサネット ポート（10/100または100BASE-FX）を384まで、あるいはギガビット イーサネット ポート（10/100/1000BASE-Tまたは1000BASE-LX）を384まで拡張できます。Cisco Catalyst 4500シリーズは、既存のCisco Catalyst 4000シリーズのラインカードとスーパーバイザ エンジンを使用することができ、統合化ネットワークを展開する際の利用方法が大きく広がります。

Cisco Catalyst 4500シリーズの利点
Cisco Catalyst 4500シリーズは、企業LANアクセス、小規模バックボーン ネットワーク、レイヤ3ディストリビューション ポイント、および統合型SMBおよびブランチ オフィス ソリューションに対応した高度なハイ パフォーマンス ソリューションを提供します。Cisco Catalyst 4500シリーズの利点は、次のとおりです。

• パフォーマンス - ポートの追加に合わせて帯域幅を拡張できる高度なスイッチング ソリューションを提供するCisco Catalyst 4500シリーズは、レイヤ2および3の10/100Mまたはギガビット スイッチングをワイヤ スピードで実行する、最先端のApplication Specific Integrated Circuit（ASIC;特定用途向けIC）テクノロジーによって強化されています。ライン カードとの完全な互換性を備えたモジュラ型スーパーバイザによって、レイヤ2スイッチングを最大136 Gbps、102 Mppsまで高速化できます。またCisco Express Forwarding（CEF）によって、レイヤ3および4のスイッチングも、最大136 Gbps、102 Mppsにまで高速化することが可能です。
• ポート密度 - Cisco Catalyst 4500シリーズは、1台のシャーシで最大384の銅線または光ファイバのイーサネット ポートが要求されるネットワークに対応します。Cisco Catalyst 4500シリーズでは、業界最大密度の10/100/1000 Mbpsの自動検知および自動ネゴシエーションに対応したギガビット イーサネットをサポートし、ネットワーク エッジからデスクトップ コンピュータへの直結を可能にしています。オプションの10ギガビット イーサネット アップリンク ポートによって、高密度のギガビット イーサネットをアクセスにまで展開し、スイッチ間アプリケーションの使用も可能になります。Catalyst 4500シリーズの、ホットスワップ対応モジュラ型の使いやすいスイッチング ソリューションによって、複雑性が軽減され、今日のネットワークにおけるデスクトップ環境の変化に容易に対応できます。
• スーパーバイザ エンジンの冗長性 - Cisco Catalyst 4507RおよびCatalyst 4510Rスイッチでは、スーパーバイザ エンジンの1+1冗長性をサポートし、復元力を強化しています。冗長スーパーバイザ エンジンを使用すると、ネットワーク ダウンタイムが最小化され、業務の継続性も維持されて、従業員の生産性が向上します。プライマリ スーパーバイザ エンジンに障害が発生すると、セカンダリ スーパーバイザ エンジンはStateful Switchover（SSO;ステートフル スイッチオーバー）により、高速で処理を引き継ぎ、バックアップの役割を果たします。スイッチオーバー時はレイヤ2リンクが透過的に維持されるため、セッションの再ネゴシエーションは必要ありません。このため、Voice over IP（VoIP）コールなどのビジネスクリティカルなアプリケーションのデータが廃棄されることはありません。Cisco IOSソフトウェアのNonstop Forwarding（NSF）にも対応しているため、スーパーバイザ エンジンのスイッチオーバー時にルーティング情報が更新され、NSF対応デバイスと通信して引き続きパケットを転送することができます。
• Power over Ethernet（PoE） - Cisco Catalyst 4500シリーズは、10/100Mまたは10/100/1000MポートでのPoE用の802.3af規格に準拠しており、電話、無線ベース ステーション、ビデオ カメラなどのデバイスへの電源供給をサポートします。新しいコンセントや高価な電気配線を用意しなくても、PoEにより、デバイスを必要な場所に配置できます。さらに、PoEを使用すれば、重要なデバイスを1つの電源システムに集約できるため、システム全体をUninterruptible Power Supply（UPS;無停電電源）でサポートすることが可能です。

Cisco Catalyst PoEライン カードは、各ポートに対して15.4 Wの電源を同時に供給できます。このカードは、オプションの電源分類などのIEEE規格に準拠しているだけでなく、シスコの既存の電源装置との下位互換性を確保するために、シスコの先行標準であるインラインパワーもサポートしています。このカードは、Catalyst 4500シリーズのすべてのシャーシまたはスーパーバイザ エンジンとも互換性があります。何よりも重要なのは、Catalyst 4500シリーズは、負荷最大時においても、すべてのポートでそれぞれ15.4 Wを同時にサポートできる電源装置と付属装置を備えているということです。

• 高度なセキュリティ - 802.1X、Access Control List（ACL;アクセス制御リスト）、Secure Shell（SSH;セキュア シェル）プロトコル、ポート セキュリティ、Dynamic ARP Inspection（DAI）、IPソース ガード、およびプライベートVLAN（PVLAN）の各セキュリティ機能をCisco Catalyst 4500シリーズで有効にすれば、ネットワークにおける管理と柔軟性をさらに強化することができます。これらの機能を選択的に、または一括して有効にすることにより、ネットワーク管理者は、サーバやアプリケーションへの不正アクセスの防止し、各ユーザに異なるアクセス権限を割り当ててPCを共有させ、ユーザ名とパスワードを盗んでスイッチにアクセスしようとする侵入者の阻止し、故意または過失によるブロードキャスト ストームを防止することができます。
• Cisco IOSソフトウェア ネットワーク サービス - Cisco Catalyst 4500シリーズ スイッチは、企業ネットワークを強化する、洗練されたエンタープライズ レイヤ2および3の機能を提供します。これらの機能は、お客様の長年にわたるフィードバックに基づいて改良が加えられており、中堅企業および大規模企業の高度なネットワーキング要求を満たすことができます。
• 一貫性のあるソフトウェア アーキテクチャ - Cisco Catalystのソフトウェアとユーザ インターフェイスには一貫性が備わっているため、Cisco Catalyst 2950、Catalyst 3550、Catalyst 3560、Catalyst 3750、Catalyst 4500、およびCatalyst 6500の各シリーズ スイッチを組み合わせてインフラストラクチャを拡張する際に自社の知識ベースを活用することができます。
• 投資の保護 - Cisco Catalyst 4500シリーズの柔軟なモジュラ型アーキテクチャによって、LANアクセスまたはブランチ オフィス ネットワーク用のインターフェイスのアップグレードを低コストで実現します。前のバージョンのスーパーバイザ エンジンを搭載したCisco Catalyst 4503およびCatalyst 4506スイッチを使用しているお客様は、Supervisor Engine II-Plus、Supervisor Engine V-10GE、またはCatalyst 4500 Supervisor Engine IVにアップグレードすることで簡単にパフォーマンスと機能を向上させることができます。Catalyst 4500シリーズ、Catalyst 4003、およびCatalyst 4006のシャーシ間の互換性によって、同じ電源装置とスイッチング ライン カードを使用することができるので、展開、移行、およびサポートにかかる全体的なコストを削減できます。
• さまざまな機能を備えた透過的なライン カード - Cisco Catalyst 4500シリーズ システムでは、Cisco Catalyst 4500シリーズのSupervisor Engine II-Plus、IV、V-10GEなどの新しいスーパーバイザ エンジンを搭載するだけで、すべてのシステム ポートを上位レイヤのスイッチング機能にアップグレードできます。どのシステム ポートも上位レイヤ機能への拡張が可能です。移行時に装置全体をアップグレードすることが一般的だった従来のスイッチ製品とは異なって、既存のライン カードや配線を交換する必要はありません。このアーキテクチャ面における利点により、Cisco Catalyst 4500シリーズのライン カードは継続して使用することができます。
• デスクトップへのギガビット接続 - Cisco Catalyst 4500シリーズは、すでに多数の1000 Mbpsデスクトップおよびサーバ スイッチング ソリューションを提供しています。このギガビット ソリューションは、Catalyst 4500シリーズ用の3種類の速度の自動検知および自動ネゴシエーションが可能な48ポートおよび24ポートの10/100/1000BASE-Tライン カードによって、デスクトップにまで拡張できます。3種類の速度を自動化する48ポートおよび24ポート モジュールでは、ライン カードを交換することなく、ファスト イーサネット デスクトップをギガビット イーサネットに移行できるため、LANへの投資が保護されます。Catalyst 4500シリーズのSupervisor Engine V-10GEは、Catalyst 4500シリーズのSupervisor Engine V-10GEは、ワイヤ スピードを提供する2ポートの10Gギガビット イーサネット アップリンクを持ち、デスクトップからの10/100/1000Base-Tを集約するのに最適化されています。
• ハードウェアベースのマルチキャスト - PIM Denseモード（PIM-DM）とPIM Sparseモード（PIM-SM）、Internet Group Management Protocol（IGMP）、およびCisco Group Management Protocol（CGMP）は、パフォーマンスを損なうことなく、標準ベースおよびシスコ独自のテクノロジーで強化された効率的なマルチメディア ネットワーキングをサポートします。
• 管理性 - Cisco Catalyst 4500シリーズは、CiscoWorks製品ラインによってサポートされています。CiscoWorksは、インテリジェント スイッチング インフラストラクチャのアベイラビリティ、応答性、復元力、およびセキュリティといった重要なネットワーク特性を一元管理するための革新的なツールを提供します。一般的なモジュラ型QoS CLI（コマンドライン インターフェイス）によって、ポリシー トラフィック マップの作成が簡素化され、大型および小型のCisco Catalystスイッチ全体で一貫したインターフェイスが提供されます。ネットワークの運用は、柔軟性の高いWebベース、GUIベース、およびCLIベースの各管理ツールによって強化されています。これらの機能に加えて、すべてのCisco Catalyst 4500シリーズ スイッチに、シスコのサービスおよびサポート ソリューションが利用できます。
• Cisco NetFlowサービス - Supervisor Engine V-10GE用のCisco NetFlowサービス カードでは、ハードウェア上で統計情報をキャプチャし、フロー ベースおよびVLANベースでの統計情報を監視することができます。サービス プロバイダーおよび法人のお客様は、このデータをエクスポート、収集、および分析して、ウィルスの検知と対策、ネットワーク トラフィック アカウンティング、ネットワークの従量制課金、ネットワーク プランニング、ネットワークの監視、およびデータ マイニングの各用途に利用できます。
• ミッションクリティカルなアプリケーションのための帯域幅保護 - Cisco Catalyst 4500シリーズのSupervisor Engine II-Plus、IV、またはV-10GEを使用している場合、QoSまたはセキュリティ機能を有効にしても転送パフォーマンスは低下しません。Catalyst 4500シリーズ プラットフォームでは、フル ライン レートで転送を継続します。
• デスクトップへの光ファイバ接続 - Cisco Catalyst 4500シリーズの24および48ポート100BASE-FXライン カードは、光ファイバ ケーブル プラントのセキュリティおよび復元力を確保することができるため、距離の制限があって、外部からの侵入またはRadio Frequency Interference（RFI;無線周波数干渉）の可能性があるネットワークに最適です。機密情報を処理したり、e-コマースを提供したりする企業または政府機関のお客様は、これらのライン カードを使用することによって、セキュリティ上の利点を得ることができます。

イーサネット バックボーンを備えたマルチレイヤ スイッチド エンタープライズ ネットワーク
今日の最先端のネットワーク設計の場合、LANではレイヤ2とレイヤ3のサービスを組み合わせて使用し（Cisco Catalyst 4500シリーズ）、ディストリビューション レイヤおよびコアネットワーク レイヤではレイヤ3ルーティングを使用します（Catalyst 4500または6500シリーズ）。Catalyst 4500シリーズは、Supervisor Engine IV、またはV-10GEによってIP専用ルーティングをハードウェアでサポートし（ソフトウェアはInternetwork Packet Exchange［IPX］プロトコルおよびAppleTalkをサポート）、エンタープライズ ネットワークのディストリビューション ポイントに展開することができます（図2）。

ディストリビューション レイヤのCisco Catalyst 4500シリーズ スイッチでは、（Catalyst 4500シリーズのSupervisor Engine V-10GEの場合）102 Mppsで最大136 Gbpsまで拡張できるCEFルーティング エンジンを使用します。これにより、ヘッダー プレフィクス長に関係なく、毎秒数百万パケットのスループットによるレイヤ3スイッチングをハードウェアで実現できます。

図2 Cisco Catalyst 4500シリーズ スイッチによる大規模企業のネットワーク

Cisco Catalystエンタープライズ ソリューションの利点は次のとおりです。

• VLANトランキングによりアップリンク使用率を最大化
• レイヤ2パフォーマンスと同等なASICベースのレイヤ3パフォーマンス
• 洗練されたHot Standby Router Protocol（HSRP）によるレイヤ3の冗長性
• LANでのCisco UplinkFast、IEEE 802.3s、およびIEEE 802.3wによるレイヤ2の復元力
• 高度なパラレル パイプライン処理（Cisco Catalyst 4500シリーズのSupervisor Engine II-Plus、IV、およびV-10GE）によってハードウェアに実装された豊富なマルチレイヤQoS機能（ポリシング[入出力]、分類、シェーピング、共有、マーキング、および高度なスケジューリングなど）を利用して、トラフィックの差別化とサービス契約を提供

中堅企業およびブランチ オフィス向けアプリケーション
シスコシステムズでは、Cisco Catalyst 4500 Supervisor Engine IV、およびV-10GEを導入する中堅企業向けに設計オプションを提供し、柔軟性が高くスケーラブルなLANソリューションを求める価値志向のお客様のニーズに対応しています（図3）。中堅企業または教育機関のお客様のLANアクセス用に最適化されたスーパーバイザ エンジンは、現在だけでなく将来のネットワーク アプリケーションを管理するためのパフォーマンスと機能を備えています。スーパーバイザ エンジンは、ノンブロッキングのレイヤ2～4サービスを提供し、データ、音声、およびビデオの統合化ネットワークに対応した復元力を持つインテリジェント マルチレイヤ スイッチング ソリューションを実現します。

図3 中規模エンタープライズ向けCisco Catalystソリューション

中小・中堅企業およびブランチ オフィス向けアプリケーション
Cisco Catalyst 4500シリーズは、中堅企業および大企業だけでなく、中小企業のアプリケーションのニーズにも対応できる理想的なブランチ オフィス ソリューションを提供します。Cisco Catalyst 4500シリーズのSupervisor Engine IVには、強化されたレイヤ3スイッチング機能とギガビットのワイヤ スピードのパフォーマンスが取り込まれているため、ブランチ オフィス バックボーン ネットワークでの展開が可能になります。Cisco IOSソフトウェアは、他のスイッチおよびWANルータ間の安定した相互接続を提供します。図4に別々のLANスイッチとWANルータが連携して動作するブランチ オフィス ソリューションを示します。

図4 小規模エンタープライズおよびブランチ オフィス アプリケーション

Cisco Catalyst 4500シリーズの機能と利点

表1にCisco Catalyst 4500シリーズの機能と利点を示します。

表1 Cisco Catalyst 4500シリーズの特徴、機能、および利点