Catalyst 4000系列

2019-11-04 23:24:35

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概况
配置方案
网络治理

Catalyst 4003和4006系统：在配线室中提供集中服务能力。

概况

Catalyst 4006将基于Catalyst交换机的骨干网的网络服务扩展到了企业配线室。利用新的Catalyst 4006系统，这种经济高效的Catalyst 4000系列给企业或分支机构办事处的每一个用户提供了集中配线室的优点。

只有当企业骨干网中的宝贵的网络服务扩展到了每一个配线室后，才能实现集中数据、多媒体和语音网络的全面优点。在新型网络中，企业正在利用以下应用来实现集中数据网络所能提供的竞争优势：

高可用性数据传输
具有Cisco AVVID（语音、视频和集成数据体系结构）的ip电话应用和网关
基于Internet的合作伙伴和供给厂商虚拟专网（VPN）

随着员工能从桌面上获得更多的要害任务信息，网络的价值提高了，从而扩大了企业中集中配线室的竞争优势。

随着网络的发展，每一个企业面临的挑战是怎样有计划、无缝地引入新的应用、桌面服务并加强基础设施。在这种情况下，配线室就成为了进行集中以便于个人利用这一优势的战略要点。

Catalyst 4000系列可以集成当今配线室中所要求的性能和特性，并同时保证无缝地提供未来企业所要求的内容。将来，配线室的要求将得到进一步扩展，可能包括：

有线和无线PC连接
组播流应用，如：IP/TV解决方案
第4层到第7层服务

通过将Catalyst 骨干网结构优势扩展到Catalyst 模块化配线室体系结构，就可以实现以上这些能力，从而提供一个满足您未来网络需要的优秀的端到端企业解决方案。

利用新的Catalyst 4000系列产品，Catalyst交换机可以无缝地集成：

可伸缩的应用和服务
IP电话应用和网关
可伸缩的桌面接口
到桌面的千兆位连接
可伸缩的骨干网到配线室连接

Catalyst 4000系列为配线室和分支机构办事处提供了集中能力。

Catalyst 4006系统

Catalyst 4000系列对配线室连接情况提供了成熟的跟踪记录能力。Cisco推出了Catalyst 4006系统，它扩展了高级Catalyst 4000系列的深度和广度，进一步加强了主流的Cisco企业配线室产品。另外，Catalyst 4006系统还是一种经济高效、灵活的网络解决方案，能进行伸缩来满足当今的高性能需求并提供将来的投资保护。

Catalyst 4000系列（现在有两种机箱选择）提供了一种通用体系结构，可以从32个端口一直扩展到240个10/100 Fast Ethernet（快速以太网）端口。Catalyst 4006增强了Cisco保证企业和分支机构以合理的价格实现可伸缩性的承诺。

可选Catalyst 4000第3层引擎与所有Catalyst 4000系列机箱和监控器引擎兼容，并利用具有加权循环（WRR）规划和服务类型/服务等级（ToS/CoS）优先级的多个排队（最多4个）来提供了先进的服务质量（QoS）。另外，Catalyst 4000系列第3层服务板卡还给非路由协议如NetBIOS、DECnet和局域传输（LAT）等提供了线速第2层交换。

主要优点

Catalyst 4000系列为企业和分支机构办事处配线室提供了先进的高性能解决方案。主要优点包括：

性能--提供了先进的交换解决方案，它能随着您端口的添加而增大带宽。领先的ASIC技术更是使Catalyst 4000系列解决方案如虎添翼，ASIC技术提供了线速第2层和第3层 10/100或千兆位交换。其中，第2层交换由24 Gbps、18 Mpps引擎驱动，第3层交换则由可伸缩的8 Gbps、6 Mpps引擎驱动。
密度--能够在一个机箱上满足最多240个快速以太网端口的网络单元连接要求。Catalyst 4000系列的热插拔模块即插即用交换解决方案降低了复杂性并能轻松地支持当前网络中不断变化的桌面环境。非凡是，还提供了无线PC连接来支持未来的端口接口需要。
一致的软件体系结构--因为Catalyst软件和用户界面的一致性，客户能继续利用他们的知识，并利用Catalyst 1900、2900、3500、4000、5000、6000、8500家族产品来继续发展自己的基础设施。
投资保护--灵活的模块化体系结构对配线室中的动态桌面连接提供了经济高效的治理。Catalyst 4006背板进一步提供了网络保护能力，因为它支持60 Gbps无阻塞容量，所以这种机箱更能适应未来需要。另外，Catalyst 4003和4006机箱之间的兼容备份，使它的电源和交换板卡之间的通用性更强，从而降低了总拥有成本。
功能透明板卡--Catalyst 4000的结构优势扩大了Catalyst 4000系列板卡的部署寿命。只要简单地添加其它引擎模块，如新的第3层服务模块，Catalyst 4000系统就能方便地将所有系统端口升级到更高层的交换功能。不需要更换现有板卡就能在系统端口上实现高层功能增强，这在常规交换产品中是很常见的。这样，新的Catalyst 4006端口可以随时用于WAN、IP电话、第4层到第7层Web交换。
模块化监控器引擎保护--Catalyst 4006机箱背板和监控器连接器可以支持未来的监控器引擎升级。未来改进的可能性包括将可伸缩交换机结构容量增加到64 Gbps、使用线速第3层和第4层交换和基于未来技术的千兆位上行链路。
Cisco IOS网络服务--Catalyst 4000系列交换机提供了成熟的企业第2层和第3层特性，能够有效地增强公司网络的能力。这些特性满足大中型企业的高级联网要求，因为它们的推出直接得益于多年的Cisco客户反馈意见。
基于硬件的组播--协议独立组播（PIM）密集和稀疏模式、Internet组群组播协议（IGMP）、以及Cisco组群组播协议（CGMP）支持基于标准的、Cisco改进的高效多媒体联网。
经济高效--结合先进的工程和制造工艺优势，Catalyst 4000系列以高性能/价格比的价格提供了更加强大和更加可靠的企业交换解决方案，重新定义了新的价格/性能比。
共享内存体系结构，没有线路头阻塞--集中式低等待延迟（1.4微秒）、共享内存交换结构提供了领先的能力，消除了所有可能的线路头部阻塞。
桌面能够使用千兆位能力--Catalyst 4000系列已经提供了丰富的1000 Mbps千兆位和千兆位服务器交换解决方案。Catalyst 4000系统的千兆位解决方案的使用范围可以方便地扩展到桌面。
可治理性--利用每一种Catalyst 4000系列交换解决方案提供的先进的治理能力以及每一个端口中内置的基于业界标准的治理功能，Catalyst 4000系列的控制能力和安全性都得到了加强。您可以灵活地选择是使用基于Web的图形用户接口（GUI）还是命令行接口（CLI）来完成治理任务，从而增强了您的网络操作能力。
降低网络操作费用--因为Catalyst平台、体系结构和软件之间有更高的一致性，所以费用得到了很大降低。另外，端到端的Cisco治理和服务也降低了网络的总拥有成本。
保护要害任务应用的性能--集中式企业策略创建加上CiscoAssure支持和针对第2层CoS和第3层ToS的网络服务质量，这些可共同保证您能够从边缘到核心得到一致的应用性能。
高可用性--Catalyst 4000系列提供了自恢复网络智能，它的速度足以从端口、设备、链路上发现故障而在桌面上没有明显延迟。
面向未来的网络--Cisco的继续开发和投资使Cisco Catalyst 4000系列LAN解决方案成为一个具有战略意义的配线室和分支机构平台，它经历了多年的不断改进。Catalyst 4000系列能轻松地应对网络发展，通过简单地添加更多的端口，您可以有效地提高您网络的带宽。另外，功能上透明的体系结构优势将扩大每个交换板卡的有效时间，答应您随着您的需求而添加更高级的功能，而不需要进行彻底升级。
光纤延伸到桌面--Catalyst 4000系列24端口和48端口100 BASE-FX板卡提供了光缆的保密性和复原能力，考虑到距离限制、入侵或射频干扰等诸多因素，这使他们非常适合网络使用。处理机密信息或提供电子交易的政府机构和企业客户是这种板卡的最佳客户。

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配置方案

Catalyst 4000系列采用了新的Catalyst 4006机箱、Supervisor II、10/100自适应快速以太网、以及100 Mbps快速以太网光纤板卡，是一种更加强大和灵活的网络解决方案。它使得能混合和组合具体网络配置（表1）来满足任何园区网的具体需求。

表1 Catalyst 4000系列端口密度

每个机箱的最大端口数量Catalyst 4000系列交换模块每个板卡所支持的接口数量具有Supervisor I的Catalyst 4003具有Supervisor II的Catalyst 4006Supervisor上的千兆位以太网上行链路的数量N/A02交换式10/100快速以太网（RJ-45）32或4896240交换式10/100快速以太网（Telco）4896240交换式100快速以太网（MT-RJ）4、24、4896240交换式1000千兆位以太网2、16、14、1536(网络流量特性曲线将决定可以接受的过量预订)交换式1000 BASE-T千兆位以太网122460

Catalyst 4000系列解决方案现在有2种监控器引擎（Supervisor Engine）方案。每种选择提供了一个高性能、集中式、共享内存交换机结构，同时，它通过支持添加高层功能引擎（见表2），保护了您的板卡投资。

表2. Catalyst 4000系列监控器引擎的特性

特性监控器引擎I监控器引擎II双千兆位以太网上行链路路 X支持在工作端口之间动态分配的16,000个 MAC地址XXCatalyst 4003机箱支持X Catalyst 4006机箱支持 X对1024 VLAN的硬件支持XX交换机环境状态XXSNMPXXRMONXX控制台/Telnet接口XX10 Mbps带外治理（RJ-45）X 10/100 Mbps带外治理（RJ-45） X快速以太通道和千兆位以太通道技术XX24 Gbps容量、18 mpps L2引擎XX可伸缩6 Mpps L3多协议路由器支持（可选）XX

现在，可以利用2个强大的机箱候选方案来建立Catalyst 4000系列解决方案。每个都提供了企业级的功能（表3），并且进行了优化来确保经济高效的价位。

表3 Catalyst 4000系列机箱的特性

特性Catalyst 4003机箱Catalyst 4006机箱插槽总数量36支持的监控器引擎Supervisor ISupervisor II热插拔交换模块插槽数量25支持的交换模块所有所有集成线上DC电源IP电话支持不支持支持外部线上DC电源IP电话支持支持（将来）支持电源托架数量23AC输入电源有有DC输入电源有有最少电源数量12风扇托盘托架数量11机架安装中间、前面中间、前面

成熟的Cisco IOS网络服务战略经过多年的客户建议式发展不断满足要求最苛刻的网络需求。Catalyst 4000系列产品从这些网络服务的广度和深度以及成熟的协议上受益匪浅。

配置灵活性和模块化优先级

Catalyst 4003提供了全面、可伸缩的10/100/1000 Mbps以太网交换机模块，它目前提供了热插拔、即插即用企业智能，并且提供了方便的发展和灵活的保护来紧跟未来越来越高的网络需求。目前有各种Catalyst 4000系列模块，可以将他们混合和配套来适合各种配线室或数据中心应用。通过使用灵活的、热插拔千兆位接口转换器（GBIC）模块，所有千兆位以太网端口可以是1000BASE-SX、1000BASE-LX/LH，或者是1000BASE-ZX。Catalyst 4000系列支持以下交换模块：

48端口10/100 Mbps以太网（RJ-45）--这一模块提供了48个专用10/100以太网交换端口，用于以太网或快速以太网客户机或服务器交换。所有端口都能利用快速以太通道来实现速度更高的上行链路或服务器连接。
48端口10/100 Mbps以太网（RJ-21 Telco）--这一模块提供了48个专用100以太网交换端口，用于快速以太网客户机或服务器交换。所有端口能利用快速以太通道实现速度更高的上行链路或服务器连接。
32端口10/100 Mbps以太网加上具有L3服务引擎的2端口千兆位以太网上行链路--这一模块使所有Catalyst 4000系列Supervisor引擎能实现L3服务，给整个机箱提供L3路由能力。另外，这一模块提供了32个专用10/100以太网交换端口，用于以太网或快速以太网客户机或服务器交换，并有2个专用千兆位以太网连接端口，用于千兆位以太通道连接到高速核心或千兆位以太网服务器上。所有10/100端口都能利用快速以太通道实现速度更高的上行链路或服务器连接。
24端口100 Mbps以太网100BASE-FX（MT-RJ）--这一模块提供了24个专用100M快速以太网客户机或服务器交换端口，所有端口都能利用快速以太通道实现速度更高的上行链路或服务器连接。
48端口100 Mbps以太网100BASESE-FX（MT-RJ）--这一48端口板卡（单插槽）基于与具有MT-RJ连接器的24端口100BASE-FX板卡相同的结构。两种板卡提供了光纤连接的安全性和复原能力，考虑到距离限制、入侵和射频干扰等诸多因素，这使他们非凡适合网络使用。处理机密信息或提供电子交易的政府机构和企业客户是这种板卡的最佳用户。
32端口10/100 Mbps以太网加上2端口千兆位以太网上行链路--这一模块提供了32个专用10/100以太网交换端口，用于以太网或快速以太网客户机或服务器交换，并有2个专用千兆位以太网连接端口，用于千兆位以太通道连接到高速核心或千兆位以太网服务器上。所有10/100端口都能利用快速以太通道实现速度更高的上行链路或服务器连接。
32端口10/100 Mbps以太网 BASE加上模块化上行链路支持--这一模块提供了32个专用10/100以太网交换端口，用于以太网或快速以太网客户机或服务器交换。当连接到32端口10/100BASE卡上时，可选的上行链路子卡提供了4端口100BASE-FX多模光纤连接。所有端口可以利用一个以太通道连接来连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来实现速度更高的上行链路或服务器连接。
4端口100 Mbps快速以太网上行链路模块--这一子卡选件为客户机或服务器交换提供了4个专用100快速以太网（多模）交换能力。（备注：要求32端口10/100 Mbps以太网BASE卡。）
6端口千兆位以太网（GBIC插槽）--这一模块提供了6个专用100BASE-X千兆位以太网上行链路端口，用于高速骨干网交换机到交换机应用或较小的服务器组群应用。它利用了通用GBIC技术，这样，可以将内部构建的多模连接与远距离园区单模连接相互混合。所有端口能使用千兆位以太通道实现高速互连应用。
18端口千兆位以太网（GBIC插槽）--这一模块专门针对构建经济高效的1000BASE-X千兆位以太网服务器组群，而不是骨干网交换机到交换机应用。它提供了2个专用千兆位以太网上行链路、以及每个模块最多16个端口，以实现高性能千兆位以太网服务器连接。16个服务器端口可以提升到千兆位以太网线路速率，并共享交换机结构中的8 Gbps全双工带宽。因为所有端口都使用GBIC，所以，通过改变使用的GBIC的数量，可以控制过预订量。服务器端口使用标准IEEE 802.3x流程控制（暂停帧）机制来控制千兆位以太网主机流量。
铜线传输的14端口千兆位以太网（12端口RJ-45和2 端口GBIC插槽）--这一模块专门针对构建经济高效的1000BASE-T千兆位以太网服务器组群。它提供了2个专用千兆位以太网上行链路、以及每个模块最多12个端口，以实现高性能千兆位以太网服务器连接。12个服务器端口可以提升到千兆位以太网线路速率，并共享交换机结构中的6 Gbps全双工带宽。因为所有端口都使用GBIC，所以，通过改变使用的GBIC的数量，可以控制过预订量。服务器端口使用标准IEEE 802.3x流程控制（暂停帧）机制来控制千兆位以太网主机流量。

Catalyst 4006端口密度配置范围

全负载Catalyst 4006将支持一个Supervisor II和5个交换端口模块。具有双千兆位以太网上行链路的Supervisor II包括在机箱通用设备中，并且安装在1号插槽中。Catalyst 4006将支持各种有用的配置，用于中档和高端配线室（最多240个快速以太网）。每个以太网类型的最低和最高端口数量、以及端口密度和接口类型等列于表4。

表4 Catalyst 4006 10/100端口密度配置选择

Catalyst 4006以太网快速以太网系统最少端口324系统最多端口240240接口类型RJ-45、RJ-21RJ-45、RJ-21、MT-RJ快速以太网端口密度的增量32和48端口4、24、32和48端口

Catalyst 4003端口密度配置范围全负荷Catalyst 4003将支持一个Supervisor I和2个交换端口模块。监控器引擎I包括在机箱通用设备中，并且安装在1号插槽中。Catalyst 4003将支持各种有用的配置，用于中档配线室（最多96个快速以太网）和数据中心服务器组群（最多36个千兆位以太网服务器连接）。监控器I的无阻塞性能是中型数据中心的L2千兆位以太网解决方案的理想选择。在表5中，每一列给出了Catalyst 4003的潜在端口配置选择。

表5 Catalyst 4003 端口密度配置选择

10/100以太网端口数量9680644848484832323232000000+++++++++++++++++千兆位以太网端口数量02406141828162061218242836

成熟的Catalyst企业软件

当今的配线室要求支持新出现的应用要求，以便与第3层核心路由器和多层分布式交换机进行更加密切的交互操作。通过支持业界领先的Catalyst 4000、5000以及6000系列软件，Catalyst 4000系列工作组交换提供了一致的高端企业特性。

Catalyst 4003是从久经考验的获奖Catalyst企业端到端解决方案中不断发展而来的，它提供了市场领先的中档性能和智能应用集成能力。

可伸缩性和弹性

不论是现在还是将来，发展到千兆位以太网都非常轻易，这是因为模块化机箱的灵活性和模块速度混合的多样性所至。Catalyst 4000系列可以满足客户的各种需求，从价格合理的带宽分段到多千兆位性能，它具有千兆位以太网上行链路，并能针对每条千兆位以太通道逻辑链路扩展到16 Gbps。另外，Catalyst 4003将满足对设备冗余、链路弹性以及网络可用性等的要求，直接给个人用户以及服务器、打印机以及到公司数据中心的高速连接等提供专用带宽。

冗余可靠性

为了确保可靠、容错网络操作，Catalyst 4000系列支持冗余、负载均衡电源。除了降低总拥有成本以外，Catalyst 4003和4006都使用了相同的AC电源单元，从而实现了兼容备用和降低预算开支。另外，它们还用生成树增强应用即UpLinkFast和PortFast来支持端口冗余；用快速以太通道和千兆位以太通道技术支持链路冗余，确保在发生故障后，路由器、交换机和服务器等都能获得要害业务链路的正常工作。

高速服务器组群连接

Catalyst 4000系列交换系统是一个经济高效的企业10/100 /1000以太网解决方案，它主要针对中等和高密度配线室。另外，Catalyst 4003交换机可以使用6端口和18端口服务器交换技术千兆位以太网板卡候选方案配置成一个无阻塞L2千兆位以太网交换机，用于中型服务器群组应用。

基于标准

Catalyst 400系列支持业界标准IEEE 802.3以太网和IEEE 802.3u 10/100BASE-TX和IEEE 802.3z 1000BASE-X，这样，系统可以无缝地集成到任何现有以太网环境中。另外，共享网络能立即得到改善，从而从交换分区受益，并答应从每个用户10 Mbps到1000 Mbps分配专用带宽，从而消除了网络延迟和配线室速度下降现象，而这正是在发展网络中经常碰到的问题。

Catalyst 4000系列的技术规格

表6 千兆位以太网链路距离

光纤内芯62.5微米多模50微米多模9/10微米单模光纤模态带宽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

标准网络协议

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

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

VLAN中继和标记：IEEE 802.1Q
生成树协议：IEEE 802.1D

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网络治理

CiscoWorks2000网络治理套件，资源治理器基本部件，它包括：

清单治理器
变更审核
设备配置治理器
软件映像治理器
可用性治理器
系统日志分析器
Cisco治理连接

CiscoWorks2000网络治理套件，CiscoWorks用于交换互连（CWSI）园区，包括：

网络拓扑发现和显示服务
虚拟局域网（VLAN）供给和逻辑显示表示
流量监视和性能评估
利用搜索实用程序的终端站跟踪
ATM和LANE服务配置和性能监视
CiscoView图形化设备治理
网络拓扑完整性检查
Cisco发现协议
Cisco虚拟中继协议（VTP）
简单网络治理协议（SNMP）代理，V1（RFC 1155-1157）
SNMP V2c
Cisco工作组治理信息库-（MIB）
以太网MIB（RFC 1643）
以太网转发器MIB（RFC1516）
SNMP MIB II（RFC 1213）
远程监视（RMON）（RFC 1757）
远程监视（RMON II）（RFC 2021）
接口电缆（RFC 1573）
桥接MIB（RFC 1943）
交换端口分析器（SPAN）
增强型交换端口分析器（ESPAN）
端口探听和连接控制
以文本为基础的基于熟悉的Catalyst 5000系列界面的命令行接口
标准Cisco IOS安全性能力：口令和TACACS+
Telnet，小型文件传输协议（TFTP）、用于治理访问的BOOTP

以太通道技术

以太通道技术：所有10 Mbps端口
快速以太通道技术：所有10/100 Mbps端口，所有100 Mbps端口
千兆位以太通道技术：所有1000 Mbps端口
端口集中协议（PAgP）：支持
每个组群的端口数量：8
各种板卡之间的以太通道技术：支持

内存配置

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

交换配置

MAC地址：16,000
VLAN：1024
每个VLAN的生成树（STPV）：支持
网络结构：存储和转发
体系结构：模块化、共享内存
队列：双队列全端口，L3服务引擎四路队列
多层交换：是（L2和L3）
功能上透明的板卡结构：是

监控器引擎模块

系统状态：绿色（工作）/红色（故障）
交换机使用负载：集中交换使用率1%到100%
控制台：DB-25插座（监控器引擎 I）、RJ-45（监控器引擎II）
复位（内陷开关保护）
治理端口：10BASE-T（Supervisor I RJ-45插座）、10/100BASE-TX（Supervisor II J-45插座）数据终端设备（DTE）。绿色（正常）/橙色（失效）/不亮（未连接）
软件要求：Catalyst 4000系列监控器软件V4.1(x)或更高（监控器引擎I）；V5.1(x)或更高（监控器引擎II）

交换板卡模块

48端口10/100 Mbps以太网模块