园区网的Catalyst交换解决方案(1)

概览

Cisco提供了业界最广泛的园区交换解决方案，可以满足从最小的配线柜到路由选择最密集的网络内核的要求。本文档的目的是突出揭示园区网不断演化的需求以及为满足这些需求而设计的Cisc o解决方案。文档结束部分给出了网络设计的示例。

园区网演化

园区网在不断地发展，以满足新的网络应用、它们所占用的带宽以及可以增强整个网络内公平性和安全性的政策的要求。网络管理人员所面临的任务包括高效地管理通信流负载、控制设备和管理成本以及规划未来增长。

为在对成本进行有效管理的同时能够保持或提高工作效率，公司正在越来越多利用自己的内部网来运行关键任务应用。例如，正在使用象组播这样的支持技术来增加信息的共享，同时不牺牲工作效率。制造程序现在可以直接与供应商共享资源规划数据库，以更好地为未来的容量作出规划和减少产品引线时间。随着公司认识到语音和数据汇聚所能带来的巨大的财务节省，IP电话继续得到越来越多的接受。公司内部网也被员工用于非商业关键应用，如网络游戏和Web冲浪，这些应用可能占用宝贵的网络资源以至于会对关键商业应用产生负面影响。

必须根据政策对通信流进行划分—包括安全性政策、QoS政策和通信流管理政策。以千兆位速率对原始带宽的资源争夺是一个解决起来费用高昂的问题。随着公司继续利用自己的网络应用（如组播和ERP应用）数量不断增加的内部网，需要对通信流进行分类以及对政策进行加强，以实现最大程度地利用资源这一最终商业目标。多层服务正在进入网络的所有层次—甚至包括配线柜在内。

桌面连接已经从10Mbps升级到10/100Mbps，要求主干必须能够以高得多的上行链路速度容纳不端增加的（端口）密度。主干还必须能够以一种不需要连续支出资金费用的方式管理通信流（这种连续的资金费用支出与一位一位地满足带宽需求有关），这种情况导致了对智能组网的需求—智能组网是指能够根据应用、用户、时间和日期或预设政策来分配网络资源。

随着公司越来越多地利用网络应用，要求能够维持端对端的可用性。这不仅要求硬件冗余选项，而且要求软件体系结构能够管理通信流并在发生故障时能够重新进行组织和完成故障恢复。

从访问层到网络内核，必须使用不同的参数来选择最合适的解决方案。例如，在每端口低价格和高端口密度支配配线柜环境的情况下，线速度多层交换性能和政策加强（如QoS和安全性功能）可能会成为网络内核设计的中心。事实上没有一种解决方案可以满足网络所有层次的要求。由于这个原因，园区交换市场已经开始被划分为三个部分：配线柜交换机、多层交换机和交换机路由器。

配线柜交换机

配线柜交换机是在网络边缘提供客户机连接的设备。对于小型机柜，Catalyst 2900和Catalyst 3500系列可以提供大量低费效比的中小型配线柜解决方案。对于大中型机柜，Catalyst 4000和5000家族可以提供出色的模块化特性，Catalyst 4000家族的10/100端口密度最高可以达到240个，而Catalyst 5000家族的端口密度可以达到500个。

配线柜交换机传统上是只属于第2层的设备，但是随着网络通信流特征功能的发展，这些交换机正在越来越多地使用多层（第2层、第3层和第4层）服务，如协议过滤、通信流分类和组播。例如，Catalyst 4000家族和Catalyst 5000家族都能够使用802.1p/Q头中的服务质量（QoS）位来设置通信流优先级。Catalyst 5000家族交换机还可以通过Cisco ISL头或IP帧头中的服务类型（ToS）位来对分组进行分类。Catalyst 6500家族交换机为进入控制、访问列表和过滤提供了附加的协议支持功能。Cisco提供的Catalyst 2900系列、4000家族和5000家族可以满足广泛的配线柜需求，表1对此进行了重点说明。

表1 配线柜解决方案

体系结构 Catalyst 2900/2900Xl系列 Catalyst 3500XL系列 Catalyst 4000家族 Catalyst 5000家族 Catalyst 6500家族 10/100端口数量 最多48（不同机型） 最多48（不同机型） 可扩展到240 可扩展到500+ 可扩展到384 千兆位以太网端口数量 2（上行链路） 2（上行链路） 92 38 可扩展到130 非以太网主干接口选件 无 无 无 令牌环，FDDI，ATM，PoS ATM 主干带宽 3.2-24Gbps N/A 24Gbps 可升级到13.6+Gbps 可扩展到256Gbps 设计 固定配置 无 模块化 模块化 模块化 智能服务 无 IP头中的ToS位；802.1p/Q头中的CoS位 802.1p/Q头中的CoS位 IP头中的ToS位；802.1p/Q头中的CoS位 IP头中的ToS位；802.1p/Q头或ISL头中的CoS位；进入控制；协议过滤；ACL 通信流计 无 无 无 NetFlow计费 NetFlow计费 第2/3/4层交换 无 无 6Mpps 1-2Mpps 15Mpps

图中标题：

图1 配线柜密度和基于10/100以太网密度的每端口价格

图中文字：

Scalability：扩展性

Cost Per Port：每端口成本

Catalyst 5000 and 6000 Family：Catalyst 5000和6000家族

Catalyst 5000 and 6000 Family: High-Density Intelligent Wiring Closet：

Catalyst 5000和6000家族：高密度智能配线柜

Catalyst 4000 Family：Catalyst 4000家族

Catalyst 4000 Family: Mid-range Wiring Closet：

Catalyst 4000家族：中型配线柜

Catalyst 3500 Series：Catalyst 3500系列

Catalyst 3500 Family: Small/Medium Wiring Closet：

Catalyst 3500家族：中小型配线柜

Catalyst 2900 Series：Catalyst 2900系列

Catalyst 2900 Series: Small Wiring Closet：

Catalyst 2900系列：小型配线柜

Ethernet Ports：以太网端口

Wiring Closet Density：配线柜密度

Cisco IOS Services：Cisco IOS服务

多层交换机

多层交换机属第2、3和4层交换机，可以为高功能网络访问或主干应用提供不同的接口、高端口密度和广泛的功能。根据网络设计的不同，多层交换机可以实现非常高端的配线柜、服务器汇聚以及主干环境（其中的分发层和内核重叠在一起），提供多协议路由选择、政策组网以及象组播、安全性和移动性这样的增值服务。

由于每平台支持的客户机数量，高可用性功能也是很关键的。主干交换机必须拥有冗余选项，而且必须支持增值网络弹性功能，如第2层和第3层负载平衡以及通信流管理技术，以确保关键任务通信流。

Cisco通过Catalyst 5000和6000家族为中高密度性能环境提供了多层交换功能。表2对此进行了重点说明。

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