交换技术之六-The Catalyst 5000 Series

Catalyst 5000系列属于Cisco交换类的旗舰产品.目前它支持Gigabit Ethernet,Fast EtherChannel,ATM OC-3和ATM OC-12

Supervisor Engine

Catalyst 5000系列的交换机的底盘支持许多line card.底盘本身是不具备帧交换的能力的.单独的line card叫做supervisor engine,它是交换机的大脑,负责交换机几乎所有的高层功能,还负责到底板的数据包的仲裁,帧的转发决定,和大多数SNMP进程  

Cisco目前有3种类型的supervisor engine,一般叫做supervisor engine I,supervisor engine II和supervisor engine III.supervisor engine I是使用25MHz的Motorola 68EC040处理器.它有2个使用RJ-45连接器的100Mbps-only的交换端口,1个console端口用于CLI(命令行)的访问和2个MII(media independent interface)可以用来替代100Mbps-only的交换端口.它的特性还包括支持VLAN,IGMP/CGMP,端口的安全管理和广播的控制
底板(也叫背板,backplane)的速率可达1.2Gbps,如下图:

 

supervisor engine II使用的是和supervisor engine I相同的处理器和相同的端口配置.特性包括可以考虑作为冗余的supervisor engine放在Catalyst 5000系列的底板,要求能够热备份(hot standby).即如果一个supervisor engine II出错以后,可以自动切换到冗余的supervisor engine II进行工作.Catalyst 5500支持这一特性.supervisor engine II如下图:  



active LED暗示了当前的是作为主要的supervisor engine
supervisor engine III比之前2种都要高级很多.它使用基于RISC的150MHz的R-4700处理器.supervisor engine III的端口配置是模块化的.有不同的uplink模块可以选择,之前2种所具备的特性它都具备,如下图:



只有supervisor engine III支持net flow feature card(NFFC)或多层交换(multilayer switching),也只有supervisor engine III支持Gigabit EtherChannel
下图是3种supervisor engine的一个特性比较:


下图是memory数量的比较:   
 
Catalyst 5000 Line Cards

一些Ethernet line card如下图:







有2种类型的10Mbps Ethernet line card:switched Ethernet line card和group switched Ethernet line cards.后者有点像把1个10Mbps的Hub放在1个card上,再放到底板里.48口的Ethernet line card使用的是Telco连接器(由于card上空间的问题)   

Fast Ethernet的line card也分为switched和group switched.并且有些能够支持Fast EtherChannel和ISL而有的不支持.下图是各种Fast Ethernet的line card的特性比较:


Catalyst 5000系列可以通过FDDI translational bridge line card支持FDDI line card.FDDI line card可以使用各种连接器.一般使用MIC多模光纤(media interface connector multimode fiber)连接.不过Cisco也支持单模光纤(single-mode fiber)和铜(copper)介质.如下图:   

 

所有的帧都经过translational bridge的方式桥接到背板,从1个端口交换到另1和端口的时候将产生延时.Catalyst 5000不是用来作为FDDI交换机而设计的,所以它一般作为FDDI环的末端节点

ATM LAN Emulation(LANE) line card用来连接ATM骨干(backbone)到WAN.如下图:


RSM(Route-Switch module)可以从VLAN到VLAN的对帧进行路由.当前连接到背板的极限速率为400Mbps.RSM有自己的CLI,并且是真正的IOS.如下图:



RSM有它自己的NVRAM,Flash Memory,RAM和处理器.它独立于交换机上其他的line card.RSM实际想可以想象成是1个路由器接口,它具有IOS的所有路由服务特性.RSM还有个可选模块叫做VIP模块(versatile interface processor module)和VIP-2模块.RSM上的VIP模块允许交换机可以有直连到底盘的WAN接口.RSM加上VIP模块就可以当作路由器使用了
还有一些诸如Gigabit Ethernet line card和Catalyst 8510 line card这里就不做介绍

Catalyst 2900 Series

Catalyst 2900系列是Catalyst 5000系列的一部分.Catalyst 2900系列有2个卡槽(slot).除了Catalyst 2948G,其他的都采用的是supervisor engine I,背板速率为1.2Gbps.Catalyst 2900系列有5种型号:Catalyst 2901,Catalyst 2902,Catalyst 2926,Catalyst 2926G和Catalyst 2948G.Catalyst 2901和Catalyst 2902已经停产.Catalyst 2948G如下图:   


 
Catalyst 2900系列的各种型号特性的比较如下:

Catalyst 5000

Catalyst 5000的背板有5个slot,最顶的slot安装supervisor engine,推荐安装supervisor engine I或supervisor engine II.因为Catalyst 5000的背板不支持supervisor engine III的3.6Gbps的速率.如下图:   



Catalyst 5000有双热交换(hot-swappable)电源支持来提供冗余,所有的line card也是基于热交换的(热交换类似热插拔)

Catalyst 5002

Catalyst 5002只有2个slot,不像Catalyst 2900系列,它的line card是可插拔的,支持3种supervisor engine,如下图:
 

Catalyst 5500

Catalyst 5500的底盘是整个Catalyst 500系列中最大的,总共有13个slot,如下图:


最顶的slot为主要的supervisor engine保留,往下1格的slot可以为次要supervisor engine保留也可以用来安置line card.slot 13为LightStream 1010 ATM switch processor(ASP)或Catalyst 8500 switch route processor(SRP)保留.如果没有ASP和SRP的话,不用于安置line card

Catalyst 5505

Catalyst 5505和Catalyst 5000一样,也有5个slot.它们大致相似,区别在于背板.Catalyst 5505的背板速率可达3.6Gbps,所以它能够安装supervisor engine III而且它不支持supervisor engine I.Catalyst 5505也支持多个supervisor engine作为冗余.如下图:


Catalyst 5509

Catalyst 5509有9个slot.背板速率可达3.6Gbps,所以它能够安装supervisor engine III,而且它不支持supervisor engine I.Catalyst 5509系列是高密度Gigabit Ethernet安装的理想解决方案,因为它支持多达38个千兆以太网端口.并且也支持热交换电源备份和冗余supervisor engine