Catalyst 4000系列

2019-11-04 23:24:35

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概況
配置方案
網絡治理

Catalyst 4003和4006系統：在配線室中提供集中服務能力。

概況

Catalyst 4006將基于Catalyst交換機的骨干網的網絡服務擴展到了企業配線室。利用新的Catalyst 4006系統，這種經濟高效的Catalyst 4000系列給企業或分支機構辦事處的每一個用戶提供了集中配線室的優點。

只有當企業骨干網中的寶貴的網絡服務擴展到了每一個配線室后，才能實現集中數據、多媒體和語音網絡的全面優點。在新型網絡中，企業正在利用以下應用來實現集中數據網絡所能提供的競爭優勢：

高可用性數據傳輸
具有Cisco AVVID（語音、視頻和集成數據體系結構）的ip電話應用和網關
基于Internet的合作伙伴和供給廠商虛擬專網（VPN）

隨著員工能從桌面上獲得更多的要害任務信息，網絡的價值提高了，從而擴大了企業中集中配線室的競爭優勢。

隨著網絡的發展，每一個企業面臨的挑戰是怎樣有計劃、無縫地引入新的應用、桌面服務并加強基礎設施。在這種情況下，配線室就成為了進行集中以便于個人利用這一優勢的戰略要點。

Catalyst 4000系列可以集成當今配線室中所要求的性能和特性，并同時保證無縫地提供未來企業所要求的內容。將來，配線室的要求將得到進一步擴展，可能包括：

有線和無線PC連接
組播流應用，如：IP/TV解決方案
第4層到第7層服務

通過將Catalyst 骨干網結構優勢擴展到Catalyst 模塊化配線室體系結構，就可以實現以上這些能力，從而提供一個滿足您未來網絡需要的優秀的端到端企業解決方案。

利用新的Catalyst 4000系列產品，Catalyst交換機可以無縫地集成：

可伸縮的應用和服務
IP電話應用和網關
可伸縮的桌面接口
到桌面的千兆位連接
可伸縮的骨干網到配線室連接

Catalyst 4000系列為配線室和分支機構辦事處提供了集中能力。

Catalyst 4006系統

Catalyst 4000系列對配線室連接情況提供了成熟的跟蹤記錄能力。Cisco推出了Catalyst 4006系統，它擴展了高級Catalyst 4000系列的深度和廣度，進一步加強了主流的Cisco企業配線室產品。另外，Catalyst 4006系統還是一種經濟高效、靈活的網絡解決方案，能進行伸縮來滿足當今的高性能需求并提供將來的投資保護。

Catalyst 4000系列（現在有兩種機箱選擇）提供了一種通用體系結構，可以從32個端口一直擴展到240個10/100 Fast Ethernet（快速以太網）端口。Catalyst 4006增強了Cisco保證企業和分支機構以合理的價格實現可伸縮性的承諾。

可選Catalyst 4000第3層引擎與所有Catalyst 4000系列機箱和監控器引擎兼容，并利用具有加權循環（WRR）規劃和服務類型/服務等級（ToS/CoS）優先級的多個排隊（最多4個）來提供了先進的服務質量（QoS）。另外，Catalyst 4000系列第3層服務板卡還給非路由協議如NetBIOS、DECnet和局域傳輸（LAT）等提供了線速第2層交換。

主要優點

Catalyst 4000系列為企業和分支機構辦事處配線室提供了先進的高性能解決方案。主要優點包括：

性能--提供了先進的交換解決方案，它能隨著您端口的添加而增大帶寬。領先的ASIC技術更是使Catalyst 4000系列解決方案如虎添翼，ASIC技術提供了線速第2層和第3層 10/100或千兆位交換。其中，第2層交換由24 Gbps、18 Mpps引擎驅動，第3層交換則由可伸縮的8 Gbps、6 Mpps引擎驅動。
密度--能夠在一個機箱上滿足最多240個快速以太網端口的網絡單元連接要求。Catalyst 4000系列的熱插拔模塊即插即用交換解決方案降低了復雜性并能輕松地支持當前網絡中不斷變化的桌面環境。非凡是，還提供了無線PC連接來支持未來的端口接口需要。
一致的軟件體系結構--因為Catalyst軟件和用戶界面的一致性，客戶能繼續利用他們的知識，并利用Catalyst 1900、2900、3500、4000、5000、6000、8500家族產品來繼續發展自己的基礎設施。
投資保護--靈活的模塊化體系結構對配線室中的動態桌面連接提供了經濟高效的治理。Catalyst 4006背板進一步提供了網絡保護能力，因為它支持60 Gbps無阻塞容量，所以這種機箱更能適應未來需要。另外，Catalyst 4003和4006機箱之間的兼容備份，使它的電源和交換板卡之間的通用性更強，從而降低了總擁有成本。
功能透明板卡--Catalyst 4000的結構優勢擴大了Catalyst 4000系列板卡的部署壽命。只要簡單地添加其它引擎模塊，如新的第3層服務模塊，Catalyst 4000系統就能方便地將所有系統端口升級到更高層的交換功能。不需要更換現有板卡就能在系統端口上實現高層功能增強，這在常規交換產品中是很常見的。這樣，新的Catalyst 4006端口可以隨時用于WAN、IP電話、第4層到第7層Web交換。
模塊化監控器引擎保護--Catalyst 4006機箱背板和監控器連接器可以支持未來的監控器引擎升級。未來改進的可能性包括將可伸縮交換機結構容量增加到64 Gbps、使用線速第3層和第4層交換和基于未來技術的千兆位上行鏈路。
Cisco IOS網絡服務--Catalyst 4000系列交換機提供了成熟的企業第2層和第3層特性，能夠有效地增強公司網絡的能力。這些特性滿足大中型企業的高級聯網要求，因為它們的推出直接得益于多年的Cisco客戶反饋意見。
基于硬件的組播--協議獨立組播（PIM）密集和稀疏模式、Internet組群組播協議（IGMP）、以及Cisco組群組播協議（CGMP）支持基于標準的、Cisco改進的高效多媒體聯網。
經濟高效--結合先進的工程和制造工藝優勢，Catalyst 4000系列以高性能/價格比的價格提供了更加強大和更加可靠的企業交換解決方案，重新定義了新的價格/性能比。
共享內存體系結構，沒有線路頭阻塞--集中式低等待延遲（1.4微秒）、共享內存交換結構提供了領先的能力，消除了所有可能的線路頭部阻塞。
桌面能夠使用千兆位能力--Catalyst 4000系列已經提供了豐富的1000 Mbps千兆位和千兆位服務器交換解決方案。Catalyst 4000系統的千兆位解決方案的使用范圍可以方便地擴展到桌面。
可治理性--利用每一種Catalyst 4000系列交換解決方案提供的先進的治理能力以及每一個端口中內置的基于業界標準的治理功能，Catalyst 4000系列的控制能力和安全性都得到了加強。您可以靈活地選擇是使用基于Web的圖形用戶接口（GUI）還是命令行接口（CLI）來完成治理任務，從而增強了您的網絡操作能力。
降低網絡操作費用--因為Catalyst平臺、體系結構和軟件之間有更高的一致性，所以費用得到了很大降低。另外，端到端的Cisco治理和服務也降低了網絡的總擁有成本。
保護要害任務應用的性能--集中式企業策略創建加上CiscoAssure支持和針對第2層CoS和第3層ToS的網絡服務質量，這些可共同保證您能夠從邊緣到核心得到一致的應用性能。
高可用性--Catalyst 4000系列提供了自恢復網絡智能，它的速度足以從端口、設備、鏈路上發現故障而在桌面上沒有明顯延遲。
面向未來的網絡--Cisco的繼續開發和投資使Cisco Catalyst 4000系列LAN解決方案成為一個具有戰略意義的配線室和分支機構平臺，它經歷了多年的不斷改進。Catalyst 4000系列能輕松地應對網絡發展，通過簡單地添加更多的端口，您可以有效地提高您網絡的帶寬。另外，功能上透明的體系結構優勢將擴大每個交換板卡的有效時間，答應您隨著您的需求而添加更高級的功能，而不需要進行徹底升級。
光纖延伸到桌面--Catalyst 4000系列24端口和48端口100 BASE-FX板卡提供了光纜的保密性和復原能力，考慮到距離限制、入侵或射頻干擾等諸多因素，這使他們非常適合網絡使用。處理機密信息或提供電子交易的政府機構和企業客戶是這種板卡的最佳客戶。

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配置方案

Catalyst 4000系列采用了新的Catalyst 4006機箱、Supervisor II、10/100自適應快速以太網、以及100 Mbps快速以太網光纖板卡，是一種更加強大和靈活的網絡解決方案。它使得能混合和組合具體網絡配置（表1）來滿足任何園區網的具體需求。

表1 Catalyst 4000系列端口密度

每個機箱的最大端口數量Catalyst 4000系列交換模塊每個板卡所支持的接口數量具有Supervisor I的Catalyst 4003具有Supervisor II的Catalyst 4006Supervisor上的千兆位以太網上行鏈路的數量N/A02交換式10/100快速以太網（RJ-45）32或4896240交換式10/100快速以太網（Telco）4896240交換式100快速以太網（MT-RJ）4、24、4896240交換式1000千兆位以太網2、16、14、1536(網絡流量特性曲線將決定可以接受的過量預訂)交換式1000 BASE-T千兆位以太網122460

Catalyst 4000系列解決方案現在有2種監控器引擎（Supervisor Engine）方案。每種選擇提供了一個高性能、集中式、共享內存交換機結構，同時，它通過支持添加高層功能引擎（見表2），保護了您的板卡投資。

表2. Catalyst 4000系列監控器引擎的特性

特性監控器引擎I監控器引擎II雙千兆位以太網上行鏈路路 X支持在工作端口之間動態分配的16,000個 MAC地址XXCatalyst 4003機箱支持X Catalyst 4006機箱支持 X對1024 VLAN的硬件支持XX交換機環境狀態XXSNMPXXRMONXX控制臺/Telnet接口XX10 Mbps帶外治理（RJ-45）X 10/100 Mbps帶外治理（RJ-45） X快速以太通道和千兆位以太通道技術XX24 Gbps容量、18 mpps L2引擎XX可伸縮6 Mpps L3多協議路由器支持（可選）XX

現在，可以利用2個強大的機箱候選方案來建立Catalyst 4000系列解決方案。每個都提供了企業級的功能（表3），并且進行了優化來確保經濟高效的價位。

表3 Catalyst 4000系列機箱的特性

特性Catalyst 4003機箱Catalyst 4006機箱插槽總數量36支持的監控器引擎Supervisor ISupervisor II熱插拔交換模塊插槽數量25支持的交換模塊所有所有集成線上DC電源IP電話支持不支持支持外部線上DC電源IP電話支持支持（將來）支持電源托架數量23AC輸入電源有有DC輸入電源有有最少電源數量12風扇托盤托架數量11機架安裝中間、前面中間、前面

成熟的Cisco IOS網絡服務戰略經過多年的客戶建議式發展不斷滿足要求最苛刻的網絡需求。Catalyst 4000系列產品從這些網絡服務的廣度和深度以及成熟的協議上受益匪淺。

配置靈活性和模塊化優先級

Catalyst 4003提供了全面、可伸縮的10/100/1000 Mbps以太網交換機模塊，它目前提供了熱插拔、即插即用企業智能，并且提供了方便的發展和靈活的保護來緊跟未來越來越高的網絡需求。目前有各種Catalyst 4000系列模塊，可以將他們混合和配套來適合各種配線室或數據中心應用。通過使用靈活的、熱插拔千兆位接口轉換器（GBIC）模塊，所有千兆位以太網端口可以是1000BASE-SX、1000BASE-LX/LH，或者是1000BASE-ZX。Catalyst 4000系列支持以下交換模塊：

48端口10/100 Mbps以太網（RJ-45）--這一模塊提供了48個專用10/100以太網交換端口，用于以太網或快速以太網客戶機或服務器交換。所有端口都能利用快速以太通道來實現速度更高的上行鏈路或服務器連接。
48端口10/100 Mbps以太網（RJ-21 Telco）--這一模塊提供了48個專用100以太網交換端口，用于快速以太網客戶機或服務器交換。所有端口能利用快速以太通道實現速度更高的上行鏈路或服務器連接。
32端口10/100 Mbps以太網加上具有L3服務引擎的2端口千兆位以太網上行鏈路--這一模塊使所有Catalyst 4000系列Supervisor引擎能實現L3服務，給整個機箱提供L3路由能力。另外，這一模塊提供了32個專用10/100以太網交換端口，用于以太網或快速以太網客戶機或服務器交換，并有2個專用千兆位以太網連接端口，用于千兆位以太通道連接到高速核心或千兆位以太網服務器上。所有10/100端口都能利用快速以太通道實現速度更高的上行鏈路或服務器連接。
24端口100 Mbps以太網100BASE-FX（MT-RJ）--這一模塊提供了24個專用100M快速以太網客戶機或服務器交換端口，所有端口都能利用快速以太通道實現速度更高的上行鏈路或服務器連接。
48端口100 Mbps以太網100BASESE-FX（MT-RJ）--這一48端口板卡（單插槽）基于與具有MT-RJ連接器的24端口100BASE-FX板卡相同的結構。兩種板卡提供了光纖連接的安全性和復原能力，考慮到距離限制、入侵和射頻干擾等諸多因素，這使他們非凡適合網絡使用。處理機密信息或提供電子交易的政府機構和企業客戶是這種板卡的最佳用戶。
32端口10/100 Mbps以太網加上2端口千兆位以太網上行鏈路--這一模塊提供了32個專用10/100以太網交換端口，用于以太網或快速以太網客戶機或服務器交換，并有2個專用千兆位以太網連接端口，用于千兆位以太通道連接到高速核心或千兆位以太網服務器上。所有10/100端口都能利用快速以太通道實現速度更高的上行鏈路或服務器連接。
32端口10/100 Mbps以太網 BASE加上模塊化上行鏈路支持--這一模塊提供了32個專用10/100以太網交換端口，用于以太網或快速以太網客戶機或服務器交換。當連接到32端口10/100BASE卡上時，可選的上行鏈路子卡提供了4端口100BASE-FX多模光纖連接。所有端口可以利用一個以太通道連接來連接到高速核心或千兆位以太通道上。所有的10/100端口都能使用快速以太通道來實現速度更高的上行鏈路或服務器連接。
4端口100 Mbps快速以太網上行鏈路模塊--這一子卡選件為客戶機或服務器交換提供了4個專用100快速以太網（多模）交換能力。（備注：要求32端口10/100 Mbps以太網BASE卡。）
6端口千兆位以太網（GBIC插槽）--這一模塊提供了6個專用100BASE-X千兆位以太網上行鏈路端口，用于高速骨干網交換機到交換機應用或較小的服務器組群應用。它利用了通用GBIC技術，這樣，可以將內部構建的多模連接與遠距離園區單模連接相互混合。所有端口能使用千兆位以太通道實現高速互連應用。
18端口千兆位以太網（GBIC插槽）--這一模塊專門針對構建經濟高效的1000BASE-X千兆位以太網服務器組群，而不是骨干網交換機到交換機應用。它提供了2個專用千兆位以太網上行鏈路、以及每個模塊最多16個端口，以實現高性能千兆位以太網服務器連接。16個服務器端口可以提升到千兆位以太網線路速率，并共享交換機結構中的8 Gbps全雙工帶寬。因為所有端口都使用GBIC，所以，通過改變使用的GBIC的數量，可以控制過預訂量。服務器端口使用標準IEEE 802.3x流程控制（暫停幀）機制來控制千兆位以太網主機流量。
銅線傳輸的14端口千兆位以太網（12端口RJ-45和2 端口GBIC插槽）--這一模塊專門針對構建經濟高效的1000BASE-T千兆位以太網服務器組群。它提供了2個專用千兆位以太網上行鏈路、以及每個模塊最多12個端口，以實現高性能千兆位以太網服務器連接。12個服務器端口可以提升到千兆位以太網線路速率，并共享交換機結構中的6 Gbps全雙工帶寬。因為所有端口都使用GBIC，所以，通過改變使用的GBIC的數量，可以控制過預訂量。服務器端口使用標準IEEE 802.3x流程控制（暫停幀）機制來控制千兆位以太網主機流量。

Catalyst 4006端口密度配置范圍

全負載Catalyst 4006將支持一個Supervisor II和5個交換端口模塊。具有雙千兆位以太網上行鏈路的Supervisor II包括在機箱通用設備中，并且安裝在1號插槽中。Catalyst 4006將支持各種有用的配置，用于中檔和高端配線室（最多240個快速以太網）。每個以太網類型的最低和最高端口數量、以及端口密度和接口類型等列于表4。

表4 Catalyst 4006 10/100端口密度配置選擇

Catalyst 4006以太網快速以太網系統最少端口324系統最多端口240240接口類型RJ-45、RJ-21RJ-45、RJ-21、MT-RJ快速以太網端口密度的增量32和48端口4、24、32和48端口

Catalyst 4003端口密度配置范圍全負荷Catalyst 4003將支持一個Supervisor I和2個交換端口模塊。監控器引擎I包括在機箱通用設備中，并且安裝在1號插槽中。Catalyst 4003將支持各種有用的配置，用于中檔配線室（最多96個快速以太網）和數據中心服務器組群（最多36個千兆位以太網服務器連接）。監控器I的無阻塞性能是中型數據中心的L2千兆位以太網解決方案的理想選擇。在表5中，每一列給出了Catalyst 4003的潛在端口配置選擇。

表5 Catalyst 4003 端口密度配置選擇

10/100以太網端口數量9680644848484832323232000000+++++++++++++++++千兆位以太網端口數量02406141828162061218242836

成熟的Catalyst企業軟件

當今的配線室要求支持新出現的應用要求，以便與第3層核心路由器和多層分布式交換機進行更加密切的交互操作。通過支持業界領先的Catalyst 4000、5000以及6000系列軟件，Catalyst 4000系列工作組交換提供了一致的高端企業特性。

Catalyst 4003是從久經考驗的獲獎Catalyst企業端到端解決方案中不斷發展而來的，它提供了市場領先的中檔性能和智能應用集成能力。

可伸縮性和彈性

不論是現在還是將來，發展到千兆位以太網都非常輕易，這是因為模塊化機箱的靈活性和模塊速度混合的多樣性所至。Catalyst 4000系列可以滿足客戶的各種需求，從價格合理的帶寬分段到多千兆位性能，它具有千兆位以太網上行鏈路，并能針對每條千兆位以太通道邏輯鏈路擴展到16 Gbps。另外，Catalyst 4003將滿足對設備冗余、鏈路彈性以及網絡可用性等的要求，直接給個人用戶以及服務器、打印機以及到公司數據中心的高速連接等提供專用帶寬。

冗余可靠性

為了確?？煽?、容錯網絡操作，Catalyst 4000系列支持冗余、負載均衡電源。除了降低總擁有成本以外，Catalyst 4003和4006都使用了相同的AC電源單元，從而實現了兼容備用和降低預算開支。另外，它們還用生成樹增強應用即UpLinkFast和PortFast來支持端口冗余；用快速以太通道和千兆位以太通道技術支持鏈路冗余，確保在發生故障后，路由器、交換機和服務器等都能獲得要害業務鏈路的正常工作。

高速服務器組群連接

Catalyst 4000系列交換系統是一個經濟高效的企業10/100 /1000以太網解決方案，它主要針對中等和高密度配線室。另外，Catalyst 4003交換機可以使用6端口和18端口服務器交換技術千兆位以太網板卡候選方案配置成一個無阻塞L2千兆位以太網交換機，用于中型服務器群組應用。

基于標準

Catalyst 400系列支持業界標準IEEE 802.3以太網和IEEE 802.3u 10/100BASE-TX和IEEE 802.3z 1000BASE-X，這樣，系統可以無縫地集成到任何現有以太網環境中。另外，共享網絡能立即得到改善，從而從交換分區受益，并答應從每個用戶10 Mbps到1000 Mbps分配專用帶寬，從而消除了網絡延遲和配線室速度下降現象，而這正是在發展網絡中經常碰到的問題。

Catalyst 4000系列的技術規格

表6 千兆位以太網鏈路距離

光纖內芯62.5微米多模50微米多模9/10微米單模光纖模態帶寬160/500 MHz-km，
200/500 MHz-km400/400 MHz-km，
500/500 MHz-kmN/A1000BASE-SX220米、275米500米、550米N/A1000BASE-LX/LH550米、550米550米、550米10 公里1000BASE-ZXN/AN/A70到100公里

標準網絡協議

以太網：IEEE 802.3、10BASE-T
快速以太網：IEEE 802.3u、100BASE-TX
快速以太網：IEEE 802.3、10BASE-FX
千兆位以太網：IEEE 802.3z、IEEE 802.3x、IEEE 802.3ab
10BASE-X（GBIC）

1000BASE-SX
1000BASE-LX/LH
1000BASE-ZX

VLAN中繼和標記：IEEE 802.1Q
生成樹協議：IEEE 802.1D

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網絡治理

CiscoWorks2000網絡治理套件，資源治理器基本部件，它包括：

清單治理器
變更審核
設備配置治理器
軟件映像治理器
可用性治理器
系統日志分析器
Cisco治理連接

CiscoWorks2000網絡治理套件，CiscoWorks用于交換互連（CWSI）園區，包括：

網絡拓撲發現和顯示服務
虛擬局域網（VLAN）供給和邏輯顯示表示
流量監視和性能評估
利用搜索實用程序的終端站跟蹤
ATM和LANE服務配置和性能監視
CiscoView圖形化設備治理
網絡拓撲完整性檢查
Cisco發現協議
Cisco虛擬中繼協議（VTP）
簡單網絡治理協議（SNMP）代理，V1（RFC 1155-1157）
SNMP V2c
Cisco工作組治理信息庫-（MIB）
以太網MIB（RFC 1643）
以太網轉發器MIB（RFC1516）
SNMP MIB II（RFC 1213）
遠程監視（RMON）（RFC 1757）
遠程監視（RMON II）（RFC 2021）
接口電纜（RFC 1573）
橋接MIB（RFC 1943）
交換端口分析器（SPAN）
增強型交換端口分析器（ESPAN）
端口探聽和連接控制
以文本為基礎的基于熟悉的Catalyst 5000系列界面的命令行接口
標準Cisco IOS安全性能力：口令和TACACS+
Telnet，小型文件傳輸協議（TFTP）、用于治理訪問的BOOTP

以太通道技術

以太通道技術：所有10 Mbps端口
快速以太通道技術：所有10/100 Mbps端口，所有100 Mbps端口
千兆位以太通道技術：所有1000 Mbps端口
端口集中協議（PAgP）：支持
每個組群的端口數量：8
各種板卡之間的以太通道技術：支持

內存配置

緩沖：8 MB共享（Supervisor I）；24 MB共享（Supervisor II）
NVRAM：512 KB
閃存：12 MB （Supervisor I）；16 MB共享（Supervisor II）
SDRAM：64 MB（Supervisor I和Supervisor II）

交換配置

MAC地址：16,000
VLAN：1024
每個VLAN的生成樹（STPV）：支持
網絡結構：存儲和轉發
體系結構：模塊化、共享內存
隊列：雙隊列全端口，L3服務引擎四路隊列
多層交換：是（L2和L3）
功能上透明的板卡結構：是

監控器引擎模塊

系統狀態：綠色（工作）/紅色（故障）
交換機使用負載：集中交換使用率1%到100%
控制臺：DB-25插座（監控器引擎 I）、RJ-45（監控器引擎II）
復位（內陷開關保護）
治理端口：10BASE-T（Supervisor I RJ-45插座）、10/100BASE-TX（Supervisor II J-45插座）數據終端設備（DTE）。綠色（正常）/橙色（失效）/不亮（未連接）
軟件要求：Catalyst 4000系列監控器軟件V4.1(x)或更高（監控器引擎I）；V5.1(x)或更高（監控器引擎II）

交換板卡模塊

48端口10/100 Mbps以太網模塊