《ciscocatalyst交换技术》第6章 Catalyst 5000系列

下载 第6章 Catalyst5000系列 Catalyst5000系列交换机是 Cisco公司的拳头产品。它可以支持千兆以太网、快速以太通 道、 ATM OC-3和 ATM OC-12。由于这种交换机可以选择各种型号的底板,所以,它几乎可 以解决网络中所有与交换有关的问题。 6.1监控机 Catalyst5000系列的交换机实际上是一系列的机箱,这些机箱可以支持大量的线卡。需要 注意的是,交换机的机箱本身并不能实现帧交换。交换机的“大脑”是一个称为监控机 ( supervisor engine)的线卡,这个监控机几乎可以实现交换机中所有的高级功能。这些功能主 要包括底板上的数据判优、作出帧转发决定和大部分的SNMP(简单网络管理协议)处理。在 所有的 Catalyst5000系列的交换机中,都使用监控机 Cisco主要有3种类型的监控机,它们的名称分别为监控机I、监控机Ⅱ和监控机Ⅲ,在 这3种监控机中,型号越高,性能也越优越 监控机Ⅰ是第一代监控机,它使用了25MHz的 Motorola68EC040处理器。它有两个 100Mb/s的RJ-45交换机端口、一个为CLI(命令行接口)访问而设置的控制台端口和两个MII (介质独立接口),其中,MI接口可以代替100MbRJ-45端口。它的功能包括VLAN(虚拟局 域网)、支持 CGMP/IGMP、端口保护和广播控制。监控机在使用时,它的机箱底板容量为 12Gb/s(见图6-1) 插孔端口 介质独立接口 快速以太RJ-45端口 图6-1监控机I 监控机Ⅱ采用与监控机Ⅰ相同的处理器和端口配置,它包括监控机I所具有的所有功能 并具有其他功能。在某些 Catalyst5000系列的交换机中,监控机Ⅱ允许放置冗余的监控机,以 便到时备用,即当监控机Ⅱ不能进行工作时,它将自动重新启动冗余的监控机Ⅲ。这个功能 主要运用于 Catalyst5500系列交换机的机箱。监控机Ⅱ还支持 Fast ethern channel的使用(见 图6-2)。 监控机Ⅲ是这3种型号的监控机中最高级的一种交换机。它使用一个基于150MHzR-4700 处理器的RISC。监控机Ⅲ的端口配置是模块化的,有几种不同的上行链路模块可供选择。其

下载 第6章 Catalyst 5000系列 Catalyst 5000系列交换机是C i s c o公司的拳头产品。它可以支持千兆以太网、快速以太通 道、ATM OC-3和ATM OC-12。由于这种交换机可以选择各种型号的底板，所以，它几乎可 以解决网络中所有与交换有关的问题。 6.1 监控机 Catalyst 5000系列的交换机实际上是一系列的机箱，这些机箱可以支持大量的线卡。需要 注意的是，交换机的机箱本身并不能实现帧交换。交换机的“大脑”是一个称为监控机 (supervisor engine)的线卡，这个监控机几乎可以实现交换机中所有的高级功能。这些功能主 要包括底板上的数据判优、作出帧转发决定和大部分的 S N M P（简单网络管理协议）处理。在 所有的Catalyst 5000系列的交换机中，都使用监控机。 C i s c o主要有3种类型的监控机，它们的名称分别为监控机Ⅰ、监控机Ⅱ和监控机Ⅲ，在 这3种监控机中，型号越高，性能也越优越。 监控机Ⅰ是第一代监控机，它使用了 25 MHz的Motorola 68EC040处理器。它有两个 1 0 0 M b / s的R J - 4 5交换机端口、一个 为C L I（命令行接口）访问而设置的控制台端口和两个 M I I （介质独立接口），其中，M I I接口可以代替100Mb RJ-45端口。它的功能包括 V L A N（虚拟局 域网）、支持C G M P / I G M P、端口保护和广播控制。监控机在使用时，它的机箱底板容量为 1 . 2 G b / s（见图6 - 1）。 图6-1 监控机I 监控机Ⅱ采用与监控机Ⅰ相同的处理器和端口配置，它包括监控机Ⅰ所具有的所有功能 并具有其他功能。在某些Catalyst 5000系列的交换机中，监控机Ⅱ允许放置冗余的监控机，以 便到时备用，即当监控机Ⅱ不能进行工作时，它将自动重新启动冗余的监控机Ⅲ。这个功能 主要运用于Catalyst 5500系列交换机的机箱。监控机Ⅱ还支持 Fast EthernChannel的使用（见 图6 - 2）。 监控机Ⅲ是这3种型号的监控机中最高级的一种交换机。它使用一个基于 150MHz R-4700 处理器的R I S C。监控机Ⅲ的端口配置是模块化的，有几种不同的上行链路模块可供选择。其 插孔端口 介质独立接口 快速以太RJ-45端口

84 Cisco C)与交换技术 CaiNapub.com 下载 中,两端口的千兆以太网模块中有两个为高速上行链路而设置的1000Mb/s端口,尽管两端 或4端口的l0/100Mb/s模块也允许工作站和服务器之间保持连通。监控机Ⅱ和监控机Ⅱ中所有 功能都能应用于监控机Ⅲ(图6-3)。监控机Ⅲ是唯一能够支持NFC(网流功能卡)或多介质 交换的监控机。另外,它也是唯一能够使所有的 Catalyst5500系列机箱底板上的纵横矩阵能够 运行的交换机(参看表6-1)。 控制台端口 动LED (指示此监控机为 ↑质无关接口 快速以太网RJ45端口 图6-2监控机Ⅱ 8。。8。。 控制台端口 PCMCIA插槽 上行转输模块 (闪存) 快速以太网光纤模块 图6-3监控机Ⅲ 表6-1监控机的功能比较 监控机I 监控机Ⅱ 监控机Ⅲ 支持VLAN 支持ⅥLAN的个数 RMON xxxx 1024 Catalyst5000机箱 Catalyst500机箱 Catalyst5505机箱 xuxxxxxxx xXxxxx Catalyst509机箱 冗余监控机 快速以太通道 千兆位以太通道 3.6-Gbs纵横结构 xxxxx NFFC(网流功能卡 62监控机存储器 在 Catalyst交换机的监控机中可以放置大量的存储器。这些存储器主要有3种类型,分别

中，两端口的千兆以太网模块中有两个为高速上行链路而设置的 1 0 0 0 M b / s端口，尽管两端口 或4端口的1 0 / 1 0 0 M b / s模块也允许工作站和服务器之间保持连通。监控机Ⅱ和监控机Ⅱ中所有 功能都能应用于监控机Ⅲ（图 6 - 3）。监控机Ⅲ是唯一能够支持 N F F C（网流功能卡）或多介质 交换的监控机。另外，它也是唯一能够使所有的 Catalyst 5500系列机箱底板上的纵横矩阵能够 运行的交换机（参看表6 - 1）。 图6-2 监控机Ⅱ 图6-3 监控机Ⅲ 表6-1 监控机的功能比较 功 能 监控机Ⅰ 监控机Ⅱ 监控机Ⅲ 支持V L A N X X X 支持V L A N的个数 1024 1 0 2 4 1 0 2 4 S N M P X X X R M O N X X X Catalyst 5000 机箱 X X X Catalyst 5500 机箱 X X Catalyst 5505 机箱 X X Catalyst 5509 机箱 X X 冗余监控机 X X 快速以太通道 X X 千兆位以太通道 X 3 . 6 - G b / s纵横结构 X N F F C（网流功能卡） X 6.2 监控机存储器 在Catalyst 交换机的监控机中可以放置大量的存储器。这些存储器主要有 3种类型，分别 84 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载 控制台端口 介质无关接口 快速以太网 RJ-45 端口 活动LED （指示此监控机为主） 控制台端口 PCMCIA 插槽 （闪存） 上行转输模块 快速以太网光纤模块

apus.coM 第6章 Catalyst5000.列 85 是闪存、 NVRAM和RAM。交换机的这些存储器构造与路由器的存储结构非常相似,如闪存 用来存储操作系统的指令, NVRAM用来存储交换机的配置文件,RAM用来存储交换机中正 在运行的软件。操作系统从闪存中加载到RAM,然后在RAM中运行配置文件,并存在 NVRAM中。存储单元的大小依赖于监控机的类型(如表6-2所示)。 表6-2监控机的内存大小 存储器位置 监控机I 控机Ⅱ 监控机Ⅲ 闪存 RAM 32MB NVRAM 256kB 512kB 63 Catalyst5000系列的线卡 所有的 Catalyst5000机箱都支持各种可用的线卡。在实际应用当中,可能经常会出现一些 将线卡错误地放置在机箱中的情况。在后面,我们就对这些情况加以讨论,讨论时还将涉及 到许多不同的介质和大量的连接器类型(见图6-4)。 24带有 Telco连接器的24端口以太网线卡 48带有 Telco连接器的48端口以太网线卡 12端口1210/100以太网线卡,带有RJ-45连接器(这可能是一个快速以太通道卡) 24端口1210100以太网线卡,带有RJ-45连接器(这可能是一个快速以太通道卡) 00000000。ooo 6端口光纤快速以太网线卡,带有SC连接器 eo oo0o0o0000000000000。o。。 12端口光纤快速以太网线卡,带有SC连接器 图6-4几种以太网线卡

是闪存、N V R A M和R A M。交换机的这些存储器构造与路由器的存储结构非常相似，如闪存 用来存储操作系统的指令， N V R A M用来存储交换机的配置文件， R A M用来存储交换机中正 在运行的软件。操作系统从闪存中加载到 R A M，然后在 R A M中运行配置文件，并存在 N V R A M中。存储单元的大小依赖于监控机的类型（如表 6 - 2所示）。 表6-2 监控机的内存大小 存储器位置 监控机Ⅰ 监控机Ⅱ 监控机Ⅲ 闪存 4 M B 8 M B 8 M B R A M 2 0 M B 1 6 M B 3 2 M B N V R A M 2 5 6 k B 2 5 6 k B 5 1 2 k B 6.3 Catalyst 5000系列的线卡 所有的Catalyst 5000机箱都支持各种可用的线卡。在实际应用当中，可能经常会出现一些 将线卡错误地放置在机箱中的情况。在后面，我们就对这些情况加以讨论，讨论时还将涉及 到许多不同的介质和大量的连接器类型（见图 6 - 4）。 图6-4 几种以太网线卡 第6章 Catalyst 5000系列 85 下载 24带有Telco 连接器的24端口以太网线卡 48带有Telco 连接器的48端口以太网线卡 12 端口1210/100 以太网线卡，带有RJ-45 连接器(这可能是一个快速以太通道卡) 24 端口 1210/100 以太网线卡，带有RJ-45 连接器(这可能是一个快速以太通道卡) 6 端口光纤快速以太网线卡，带有SC连接器 12 端口光纤快速以太网线卡，带有SC连接器

86)网交换技术 Chinapub.com 下载 63110Mbs的以太网线卡 10-Mb/s的线卡有两种类型,分别是交换以太网线卡和成组交换以太网线卡。其中,成组交 换线卡与下面的过程相似,即先将一个10Mb/s的集线器放置在卡上,然后将卡放置在机箱中。 在编写本书时, Cisco推出了12、24和48端口的10Mb/s交换以太网线卡。其中48端口的线 卡由于卡上的空间有限而使用了 Telco连接器。使用这些卡,可以很好地实现桌面以太网交换 Cisco还推出了一种24端口和48端口10Mb/s的成组交换以太网线卡。这种卡比较便宜,所 以,人们一般都愿意用它来代替现有的共享介质集线器。不过,这种成组交换线卡不支持交 换卡的物理分段。 632快速以太网线卡 在交换模块和成组交换模块中,可以利用快速以太网线卡。在这些卡中,有些卡支持快 速以太通道和ISL,有一些不支持。对快速以太网线卡的功能进行核实是非常重要的。表6-3 为可以利用的线卡的功能参数(1999年3月) 表6-310/100Mb/s线卡的特征表 12端口 (WsX5203) (WSX5224) (WSX5225R) 所有端口上的半/全双工技术 动态VLAN 热交换 广播抑制 自动速度协商 ISL中继 快速以太通道 是是是是是是是否否 是是是是否否否否 是是是是是是是是是 IEEE 802.1Q 多层交换 633FDD线卡 Catalyst5000系列交换机通过FDDI转换网桥线卡来支持FDI。其中,FDDI线卡可以使 用多种连接器。在一般的情况下,安装FDDI时使用MIC(介质接口控制器)多模式光纤进行 连接,但 Cisco也支持使用CDDI(单模式光纤和铜缆)(见图6-5)。 Do。[。。 双连接或双主的FDDI线卡 oooo 双连接或双主的CDD线卡 图6-5 FDDI/CDD线卡

6.3.1 10Mb/s的以太网线卡 1 0 - M b / s的线卡有两种类型，分别是交换以太网线卡和成组交换以太网线卡。其中，成组交 换线卡与下面的过程相似，即先将一个1 0 M b / s的集线器放置在卡上，然后将卡放置在机箱中。 在编写本书时，C i s c o推出了1 2、2 4和4 8端口的1 0 M b / s交换以太网线卡。其中 4 8端口的线 卡由于卡上的空间有限而使用了 Te l c o连接器。使用这些卡，可以很好地实现桌面以太网交换。 C i s c o还推出了一种2 4端口和4 8端口1 0 M b / s的成组交换以太网线卡。这种卡比较便宜，所 以，人们一般都愿意用它来代替现有的共享介质集线器。不过，这种成组交换线卡不支持交 换卡的物理分段。 6.3.2 快速以太网线卡 在交换模块和成组交换模块中，可以利用快速以太网线卡。在这些卡中，有些卡支持快 速以太通道和 I S L，有一些不支持。对快速以太网线卡的功能进行核实是非常重要的。表 6 - 3 为可以利用的线卡的功能参数（ 1 9 9 9年3月）。 表6-3 10/100Mb/s线卡的特征表 功 能 12 端 口 24 端 口 24 端 口 （W S - X 5 2 0 3） （W S - X 5 2 2 4） （W S - X 5 2 2 5 R） 所有端口上的半/全双工技术 是 是 是 动态VLAN 是 是 是 热交换 是 是 是 广播抑制 是 是 是 自动速度协商 是 是 是 I S L中继 是 否 是 快速以太通道 是 否 是 IEEE 802.1Q 否 否 是 多层交换 否 否 是 6.3.3 FDDI线卡 Catalyst 5000系列交换机通过 F D D I转换网桥线卡来支持 F D D I。其中，F D D I线卡可以使 用多种连接器。在一般的情况下，安装 F D D I时使用M I C（介质接口控制器）多模式光纤进行 连接，但C i s c o也支持使用C D D I（单模式光纤和铜缆）（见图6 - 5）。 图6-5 FDDI/CDDI线卡 86 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载 双连接或双主的FDDI 线卡 双连接或双主的CDDI 线卡

apus.coM 第章Cm0087 注意,所有的FDDI卡在进行一个DAS(双连接站)或双主站(dual- homed)连接时都有 个最大限度 在使用FDD线卡时,所有的帧经过转换后都会桥接到底板,如图6-6所示。这样,在实现 从一个FDDI端口到另一个FDDI端口的交换时,就会形成不必要的等待时间。不管怎么说 Catalyst5000并没有设计成FDDI交换机,所以,它只能当作FDD环上的末端节点使用。 以太网帧 FDD帧 转换网桥 (等待时间) 以太网帧 FDD帧 图6-6FDD转换桥接 634 ATM LAN仿真线卡 Cisco Catalyst交换机支持几种类型的LAN仿真卡,这些仿真卡可以使ATM主干和WAN进 连接,如图6-7所示。 ATM LAN仿真线卡(铜缆) ATM LAN仿真线卡(光纤) 80o 8。 ATM LAN仿真线卡 w/Dual PHY(光纤) 图6-7 ATM LANE线卡

注意，所有的F D D I卡在进行一个D A S（双连接站）或双主站（ d u a l - h o m e d）连接时都有 一个最大限度。 在使用F D D I线卡时，所有的帧经过转换后都会桥接到底板，如图 6 - 6所示。这样，在实现 从一个F D D I端口到另一个 F D D I端口的交换时，就会形成不必要的等待时间。不管怎么说， Catalyst 5000并没有设计成F D D I交换机，所以，它只能当作 F D D I环上的末端节点使用。 图6-6 FDDI转换桥接 6.3.4 ATM LAN仿真线卡 Cisco Catalyst交换机支持几种类型的 L A N仿真卡，这些仿真卡可以使 AT M主干和WA N进 行连接，如图6 - 7所示。 图6-7 ATM LANE线卡 第6章 Catalyst 5000系列 87 下载 转换网桥 （等待时间） FDDI帧 以太网帧 FDDI帧 以太网帧 侧视图 ATM LAN 仿真线卡(铜缆) ATM LAN 仿真线卡(光纤) ATM LAN 仿真线卡 w/Dual PHY(光纤)