Cisco Catalyst 4500系列的萬兆以太網技術

我為什么應該關注萬兆以太網？

自2002年中期萬兆IEEE 802.3ae標準獲批準以來，萬兆以太網（10GE）端口的供貨量已經從每季度數百個增加到每季度數萬個。隨桌面千兆位端口增長而擴大的端口部署不僅影響著上行鏈路速率，還影響著ip視頻等新應用以及數字成像等行業專用應用。Cisco? Catalyst? 4500系列Supervisor Engine V-10GE的模塊化機箱中配有兩條線速萬兆以太網上行鏈路和四條千兆SFP上行鏈路，使客戶能夠不斷擴展接入層，以適應未來應用的需要?？蛻艨梢韵荣徺I千兆SFP，然后在需要的時候移植到萬兆以太網，而不需要更換交換治理引擎。另外，對于空間比較緊張的數據中心部署，Catalyst 4948-10GE交換機還提供48個10/100/1000線速端口，在配有饋線電源和現場可更換風扇架的機架單元（1-RU）機架上提供兩條線速萬兆以太網上行鏈路。

萬兆以太網技術概述

萬兆以太網使用了已開發多年的多種以太網技術，使客戶能夠方便地移植到高速以太網技術。與千兆以太網相似，萬兆以太網也采用了全雙工技術。傳輸只受鏈路距離的限制。由于全雙工鏈路中沒有包沖突，因而鏈路距離由光傳輸而不是以太網沖突域的直徑決定，使企業接入層上行鏈路以及數據中心和城域以太網部署都能使用這種技術。

萬兆以太網的物理接口、支持的距離和典型部署如表1所示。

在從園區網分布層到配線間的現有光纖電纜中，至少有75%是FDDI級（62.5微米）MMF。距離要求一般為大于100m。因此，通過現有FDDI級MMF將萬兆以太網部署到配線間一般需要10BASE-LX4光接口。

萬兆以太網相對于多千兆鏈路的優勢

• 延遲低 -- 延遲是線速的函數。多千兆以太網鏈路的線速為一千兆，萬兆以太網鏈路的線速為一萬兆。萬兆以太網的延遲較低。
  
• 大型流支持 -- 通過多千兆以太網鏈路傳輸的流量只限于一千兆位流。某些情況下，鏈路匯聚分布算法可能會將多股流送至同一條鏈路，從而引起擁塞和包丟棄。萬兆以太網鏈路能夠支持數千兆位流，而且不會發生鏈路匯聚分布算法問題。
  
• 光纖使用少 -- 與每條千兆以太網鏈路使用一束光纖的千兆以太網匯聚相比，一條萬兆以太網使用的光纖束要少得多，因此，萬兆以太網不但能降低數據中心的電纜復雜性，還能在沒有財力增鋪光纖的園區網環境中經濟有效地使用現有光纖電纜。

萬兆以太網的企業部署

到2004年底，千兆以太網到桌面的部署已經發展到每季度數百萬端口。這種廣泛采用顯著提高了網絡其余部分的超額配置率。利用網絡設計最佳實踐，萬兆以太網能夠使過高的超額配置率恢復正常。Cisco Catalyst 4500系列Supervisor Engine V-10GE能夠為高性能的接入層部署提供這種功能。

圖1 萬兆以太網的企業部署

為什么選擇Cisco Catalyst 4500系列Supervisor Engine V-10GE

除上述優點外，Cisco Catalyst 4500系列Supervisor Engine V-10GE還具有以下優點：

• 136Gbps交換矩陣
  - 102mpps第二層到第四層吞吐率
  
• 雙線速萬兆以太網上行鏈路
  
• 利用千兆以太網SFP上行鏈路順利移植到萬兆以太網
  
• 在交換治理引擎上提供集成式NetFlow，通過基于用戶的速率限制實施精確流量控制
  
• 超快速800MHz CPU可實現更快的控制平面
  
• 最多能夠在Catalyst 4510R交換機中支持384個10/100/1000端口
  
• 提供所有Cisco Catalyst集成式安全特性
  
• 為提供更加靈活的策略，能夠為每個端口和VLAN實施不同的QoS
  
• 可在所有Catalyst 4500系列機箱中支持

萬兆以太網的數據中心部署

Cisco Catalyst 4948-10GE交換機基于Catalyst Supervisor Engine V-10GE, 1-RU機架，它適用于空間緊張的數據中心。

圖2 數據中心的服務器交換

為優化數據中心服務器交換，Cisco Catalyst 4948-10GE提供以下特性：

• 利用1-RU機架實現最高密度
  
• 利用48個三速線速端口實現最高性能
  
• 利用2個線速萬兆以太網上行鏈路端口實現最高性能
  
• 在所有端口上提供第二層和第三層超長幀
  
• 4.2ms延遲一致性
  
• 全層單播和組播第三層交換
  
• 可現場更換的冗余電源和風扇

Cisco Catalyst 4500系列萬兆光接口

Cisco Catalyst 4500系列萬兆光產品是使用了新開發的小型X2收發器的第一種萬兆以太網設備。X2收發器與大型XENPAK光接口100%兼容。

圖3 X2收發器