Cisco Catalyst 4500系列的万兆以太网技术

Cisco Catalyst 4500系列的万兆以太网技术

我为什么应该关注万兆以太网？

自2002年中期万兆IEEE 802.3ae标准获批准以来，万兆以太网（10GE）端口的供货量已经从每季度数百个增加到每季度数万个。随桌面千兆位端口增长而扩大的端口部署不仅影响着上行链路速率，还影响着ip视频等新应用以及数字成像等行业专用应用。Cisco? Catalyst? 4500系列Supervisor Engine V-10GE的模块化机箱中配有两条线速万兆以太网上行链路和四条千兆SFP上行链路，使客户能够不断扩展接入层，以适应未来应用的需要。客户可以先购买千兆SFP，然后在需要的时候移植到万兆以太网，而不需要更换交换治理引擎。另外，对于空间比较紧张的数据中心部署，Catalyst 4948-10GE交换机还提供48个10/100/1000线速端口，在配有馈线电源和现场可更换风扇架的机架单元（1-RU）机架上提供两条线速万兆以太网上行链路。

万兆以太网技术概述

万兆以太网使用了已开发多年的多种以太网技术，使客户能够方便地移植到高速以太网技术。与千兆以太网相似，万兆以太网也采用了全双工技术。传输只受链路距离的限制。由于全双工链路中没有包冲突，因而链路距离由光传输而不是以太网冲突域的直径决定，使企业接入层上行链路以及数据中心和城域以太网部署都能使用这种技术。

万兆以太网的物理接口、支持的距离和典型部署如表1所示。

在从园区网分布层到配线间的现有光纤电缆中，至少有75%是FDDI级（62.5微米）MMF。距离要求一般为大于100m。因此，通过现有FDDI级MMF将万兆以太网部署到配线间一般需要10BASE-LX4光接口。

万兆以太网相对于多千兆链路的优势

• 延迟低 -- 延迟是线速的函数。多千兆以太网链路的线速为一千兆，万兆以太网链路的线速为一万兆。万兆以太网的延迟较低。
  
• 大型流支持 -- 通过多千兆以太网链路传输的流量只限于一千兆位流。某些情况下，链路汇聚分布算法可能会将多股流送至同一条链路，从而引起拥塞和包丢弃。万兆以太网链路能够支持数千兆位流，而且不会发生链路汇聚分布算法问题。
  
• 光纤使用少 -- 与每条千兆以太网链路使用一束光纤的千兆以太网汇聚相比，一条万兆以太网使用的光纤束要少得多，因此，万兆以太网不但能降低数据中心的电缆复杂性，还能在没有财力增铺光纤的园区网环境中经济有效地使用现有光纤电缆。

万兆以太网的企业部署

到2004年底，千兆以太网到桌面的部署已经发展到每季度数百万端口。这种广泛采用显著提高了网络其余部分的超额配置率。利用网络设计最佳实践，万兆以太网能够使过高的超额配置率恢复正常。Cisco Catalyst 4500系列Supervisor Engine V-10GE能够为高性能的接入层部署提供这种功能。

图1 万兆以太网的企业部署

为什么选择Cisco Catalyst 4500系列Supervisor Engine V-10GE

除上述优点外，Cisco Catalyst 4500系列Supervisor Engine V-10GE还具有以下优点：

• 136Gbps交换矩阵
  - 102mpps第二层到第四层吞吐率
  
• 双线速万兆以太网上行链路
  
• 利用千兆以太网SFP上行链路顺利移植到万兆以太网
  
• 在交换治理引擎上提供集成式NetFlow，通过基于用户的速率限制实施精确流量控制
  
• 超快速800MHz CPU可实现更快的控制平面
  
• 最多能够在Catalyst 4510R交换机中支持384个10/100/1000端口
  
• 提供所有Cisco Catalyst集成式安全特性
  
• 为提供更加灵活的策略，能够为每个端口和VLAN实施不同的QoS
  
• 可在所有Catalyst 4500系列机箱中支持

万兆以太网的数据中心部署

Cisco Catalyst 4948-10GE交换机基于Catalyst Supervisor Engine V-10GE, 1-RU机架，它适用于空间紧张的数据中心。

图2 数据中心的服务器交换

为优化数据中心服务器交换，Cisco Catalyst 4948-10GE提供以下特性：

• 利用1-RU机架实现最高密度
  
• 利用48个三速线速端口实现最高性能
  
• 利用2个线速万兆以太网上行链路端口实现最高性能
  
• 在所有端口上提供第二层和第三层超长帧
  
• 4.2ms延迟一致性
  
• 全层单播和组播第三层交换
  
• 可现场更换的冗余电源和风扇

Cisco Catalyst 4500系列万兆光接口

Cisco Catalyst 4500系列万兆光产品是使用了新开发的小型X2收发器的第一种万兆以太网设备。X2收发器与大型XENPAK光接口100%兼容。

图3 X2收发器