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
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
FDDI帧以太网帧以太网帧侧视图
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 )
ATM LAN版本 1是 AT M论坛的一种标准规范，其中 AT M论坛是所有在规范上达成一致的
AT M供应商。 AT M将在第 1 0章进一步讨论。
6.3.5 路由交换模块
C i s c o现在正在推出一种卡上路由器的模块。这种模块就是交换 -路由模块（ R S M） 。在实际应用中,R S M被经常和专门为 Catalyst 7500系列的路由器而设计的路由 -交换处理器 2
（ R S P 2）进行比较。 R S M可以实现 V L A N之间的帧路由（图 6 - 8） 。它与底板连接时，其带宽为
4 0 0 M b / s，而不是人们所希望的 1,2 G b / s。 R S M有它自己的 C L I接口，这个接口是真正的 C i s c o
I O S。 R S M也有它自己的 N V R A M、闪存,R A M和处理器。它在交换机中是一个独立的卡。
R S M是一个 C i s c o路由器，只有一个与主干进行连接的接口。它可以提供所有的 Cisco IOS路由服务，其中包括 I P,I P X,A p p l e Ta l k,VINES IP,D E C n e t,X N S,S N A、访问列表,RV S P、
C O S,C G M P等等。 R S M可以通过为每个需进行路由的 V L A N创建虚拟接口进行配置。 R S M
配置将在第 8章讨论。
图 6-8 路由交换模块在 R S M中有一种称为 V I P（通用接口处理器）模块的可选模块，这种 V I P模块可以支持许多 C i s c o专为它的 7 2 0 0系列路由器设计的端口适配器。另外还有一种适合于 7 5 0 0系列路由器的
V I P - 2。 R S M的 V I P模块允许 C a t a l y s t交换机拥有广域接口，这样,Fast Serial可以直接与机箱进行连接。带有可选 V I P的 R S M可以不需要外部路由器。
6.3.6 千兆以太网线卡适合于 Catalyst 5000系列的千兆以太网线卡是唯一能够与 3种 1,2 G b / s的由 C a t a l y s t纵横矩阵使用的底板进行连接的交换机。在只有一个监控机Ⅱ的机箱中，可以安装一个千兆以太网线卡，但是样做并不好。因为它会使之与底板之间的连接限制在 1,2 G b / s，这样，卡就能非常容易地掩盖交换机中的小底板。千兆以太网线卡的一个非常有趣的特征是，它使用了 G B I C
（千兆以太网接口变换器）,而且每个千兆以太网线卡的端口都需要一个 G B I C，选择什么样的
G B I C取决于接口正在连接的介质类型。有两种 G B I C可供选择，分别是 1 0 0 0 b a s e S X或
1 0 0 0 b a s e L X / L H。这些 G B I C都可进行热交换。
3端口和 9端口的千兆以太网线卡是可以利用的，而且所有的接口都使用这种通用和方便的 G B I C。这些线卡可以实现本地交换。它们有它们自己的底板，而且能够在本地作出帧发送的决定。不过，这会减少交换机底板上的信息量，而且将导致同时交换的产生。帧可以在千兆以太网线卡之间和交换机的底板上进行传输，这将限制在底板上消耗的带宽，并可确保千
88 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载
PCMCIA 辅助端口控制台端口闪存兆以太网端口不会掩盖交换机中相对较小的底板。
6.3.7 Catalyst 8510线卡
Catalyst 5500机箱支持 Catalyst 8510的 S R P（交换路由处理器）,它的作用是允许 C a t a l y s t
8 5 1 0线卡插入插槽 9到插槽 1 2的插槽中。不过,Catalyst 8510的底板与插槽 9至插槽 1 2中连接后，就不能再与 Catalyst 5000线卡所使用的帧交换光缆进行物理连接。因为 C a t a l y s t
5500/8500 FIM（光纤集成模块）已对 Catalyst 5500交换机光缆及 Catalyst 8510交换机光缆进行内部连接。这种内部连接相当于由一个快速以太通道包组成的全双工的 8 0 0 M b / s导管。
6.4 机箱
6.4.1 Catalyst 2900系列
Catalyst 2900系列交换机是 Catalyst 5000系列中最小的交换机，这听起可能很奇怪，但
Catalyst 2900确实是 Catalyst 5000系列中的成员。 Catalyst 2900系列交换机有两个插槽，这两个插槽有一个特点，就是插槽中的卡都焊在机箱中。所以，你买什么就得到什么，卡不能移动。除了 Catalyst 2948G以外，这种交换机一般都使用监控机Ⅰ。
由于使用了监控机Ⅰ，所以 Catalyst 2900系列有一个 1,2 G b / s的底板。这一系列的交换机有 5种型号,2 9 0 1,2 9 0 2,2 9 2 6,2 9 2 6 G和 2 9 4 8 G。其中 2 9 0 1和 2 9 0 2已经达到了它的生产期限，
所以不再进行制造，不过它们仍在使用。 Catalyst 2901的第一个插槽与监控机Ⅰ相连，第 2二个插槽中为 1 2端口的 RJ-45 10/100Mb/s卡，所以交换机中总共有 1 2个 1 0 / 1 0 0 M b / s端口和两个
1 0 0 M b / s - o n l y端口（图 6 - 9） 。 Catalyst 2902的顶部插槽中为监控机Ⅰ，但是它的第二个插槽使用的是一个 1 2端口的 1 0 0 M b / s光纤端口，所以交换机中总共有 1 2个 1 0 0 M b光纤端口和两个 R J -
45 100Mb/s-only端口。
图 6-9 Catalyst 2900 机箱
Catalyst 2926交换机的第一个插槽中放置的是监控机Ⅱ，但是有两种不同的型号的端口可供选择。 Catalyst 2926T有两个带有 M I I控制器的 1 0 0 b a s e T X上行链路端口，而 Catalyst 2926F
有两个不带 M I I控制器的 1 0 0 b a s e F X端口。这两种交换机都支持快速以太通道，并且允许返回主配线柜的高速连接。
Catalyst 2926GS和 2 9 2 6 G L使用的是改进的监控机Ⅲ，这种监控机支持监控机Ⅲ具有的全部性能，但是没有轻松存储 Catalyst 操作系统的 P C M C I A闪卡（ flash card）机架。这种监控机也没有模块化的上行链路的端口，不过有一个取决于所购买的型号的固定端口构造。其中，
Catalyst 2926GS有两个 1 0 0 0 b a s e S X上行链路端口，而 Catalyst 2926GL有两个 1 0 0 0 b a s e L X / L H
上行链路端口。交换机的第二个插槽都设置了 2 4个 1 0 / 1 0 0 b a s e T X的端口。千兆以太网端口允许很高的通信量返回主配线柜。
第 6章 Catalyst 5000系列 89下载
Catalyst 2948G看起来并不像 C a t a l y s t 2 9 0 0系列的交换机，但它运行 C a t a l y s t的操作系统，
而且它支持监控机Ⅲ所具有的全部性能。像 Catalyst 2926G一样，它也提供了两个千兆以太网端口，但是，它的第二个插槽中不是 2 4个 1 0 / 1 0 0 M b / s端口，而是 2 8个 1 0 / 1 0 0 M b / s端口。对于需要高端口密度的配线柜和返回主配线柜的上行链路连接为高带宽的配线柜来说，这是一种非常好的交换机。表 6 - 4为 Catalyst 2900系列的交换机的特征参数。
表 6-4 各种型号的 Catalyst 2900功能表功 能 2 9 0 1 2 9 0 2 2 9 2 6 T 2 9 2 6 F 2 9 2 6 G S 2 9 2 6 G L 2 9 4 8 G
10/100 TX端口数 1 4 2 2 4 24 2 4 2 4 4 8
10/100 FX端口数 0 1 2 0 2 0 0 0
100 SX端口数 0 0 0 0 2 0 2
1000 LX/LH端口数 0 0 0 0 0 2 0
I S L中继 所有端口 所有端口 2 2 2 4 2 4 0
IEEE 802.1Q中继 0 0 0 0 2 4 2 4 5 0
快速以太通道 0 0 2 2 2 4 2 4 4 8
千兆位以太通道 0 0 0 0 0 2 2
R A M大小（ M B） 8 8 2 0 2 0 3 2 3 2 6 4
闪存大小（ M B） 4 4 4 4 8 8 1 2
N V R A M（ M B） 2 5 6 2 5 6 2 5 6 2 5 6 5 1 2 5 1 2 5 1 2
支持动态 V L A N 没有 没有 没有 没有 有 有 有
6.4.2 Catalyst 5002系列
Catalyst 5002的机箱和具有两个插槽的 Catalyst 2900系列的机箱非常相似。不过，其插槽上的卡是可以移动的。 Catalyst 5002支持任何一种监控机，但要将监控机Ⅲ放置在 C a t a l y s t
5 0 0 2中就有点小题大做。 Catalyst 5002还支持任何一种过去或当今的 5 0 0 0系列插卡，其中包括 ATM LANE（见图 6 - 1 0） 。
图 6-10 Catalyst 5002的机箱
6.4.3 Catalyst 5000系列
Catalyst 5000系列机箱是一种 5插槽的机箱，它支持任何的 Cisco Catalyst线卡。 C a t a l y s t顶部的插槽必须与监控机连接。由于 Catalyst 5000的机箱没有支持监控机Ⅲ的 3,6 G b / s纵横矩阵底板，所以，在这种机箱中，一般推荐使用监控机Ⅰ和监控机Ⅱ。机箱具有可以进行双热交
90 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载换的备用电源，而且机箱上的所有线卡都是可以进行热交换的。这种机箱还支持以前和现在的所有的 Catalyst 5000线卡，其中包括 ATM LANE（见图 6 - 11） 。
图 6-11 Catalyst 5000机箱
6.4.4 Catalyst 5505
Catalyst 5505系列的机箱也是一种有 5个插槽的机箱，这种机箱看起来非常像 C a t a l y s t
5 0 0 0机箱，只是 Catalyst 5000机箱上的型号数字中的 5 0 0 0以 5 5 0 5来代替。 Catalyst 5000和
Catalyst 5505之间的主要区别在于它们是底板。 Catalyst 5505的底板支持 3,6 G b / s的纵横矩阵，
当使用监控机Ⅲ时，这个矩阵能运行。在 Catalyst 5505的机箱中不能使用监控机Ⅰ。不过，
Catalyst 5505也支持多个监控机以备用（图 6 - 1 2） 。
图 6-12 貌似 Catalyst 5000机箱的 Catalyst 5505机箱第 6章 Catalyst 5000系列 91下载
6.4.5 Catalyst 5509
Catalyst 5509系列的机箱中有 9个插槽，它支持所有的 Cisco Catalyst 5000线卡，其中包括千兆以太网线卡。这种机箱有一个 3,6 G b / s的纵横矩阵，当使用监控机Ⅲ时，这个矩阵能运行。
在 Catalyst 5509的机箱中不能使用监控机Ⅰ。 Catalyst 5509机箱对具有高端口密度的千兆以太网非常理想，它可以支持 3 8个千兆以太网端口。这是所有 C a t a l y s t系列的交换机中支持千兆以太网端口的最大个数。另外，这种机箱也支持多个监控机并支持两个可进行热交换的电源。
6.4.6 Catalyst 5500系列
Catalyst 5500机箱是所有 Catalyst 5000系列的机箱中最大的机箱，它带有 1 3个插槽。其中，
机箱下部的 5个插槽供 LightStream 1010卡使用。如果在这 5个插槽中不使用 ATM LightStream
卡，那么这几个插槽可以供新的 Catalyst 8500线卡使用。像其他的 Catalyst 5500系列的交换机一样,Catalyst 5500交换机可以支持多个可进行热交换的监控机以备用，不支持监控机Ⅰ。
虽然 Catalyst 5500交换机的顶部插槽留给主监控机，但如果需要从监控机，那么可以把它安装在交换机的第二个插槽中。如果不需要从监控机，第二个插槽可以安装任意一个 C a t a l y s t
5 0 0 0线卡。机箱中的第 1 3个插槽供 LightStream 1010 ATM ASP（交换机处理器）或 C a t a l y s t
8 5 0 0交换机 S R P（路由处理器）使用。如果 A S P和 S R P都不需要，那这两个插槽就是不可用的。
其他的所有插槽支持全部的 Catalyst 5000线卡（见图 6 - 1 3） 。
6.4.7 Catalyst 5000系列底板
Catalyst 5000系列交换机的底板比较复杂。 交换机中总的底板带宽取决于所使用的监控机。
监控机Ⅲ可以使用 3,6 G b / s的纵横结构支持任何一种 Catalyst 5000系列交换机。这一系列交换机包括 Catalyst 5505,5 5 0 9和 5 5 0 0。 3,6 G b / s的纵横结构包括 3个桥接在一起的 1,2 G b / s的底板，
正常运行时，它可以产生 3,6 G b / s的总通信量。 Catalyst 5000系列的线卡只与其中一个 1,2 G b / s
底板连接。所以，知道插槽与哪个底板相对应是非常有好处的。
使用这 3种底板的技巧是正确地放置客户机和服务器。客户机和服务器（客户使用的服务器）应该放置在同一个底板上。通过抑制底板之间经过桥接进行传输的通信量，可以限制所使用的带宽。不过，这样做以后，由于 C i s c o没有说明这个插槽对底板的对应关系，可能会产生一些问题，所以，识别放置客户机或服务器的底板非常难。图 6 - 1 4为 Catalyst 5500系列机箱的插槽 -底板的近似对应关系。 Catalyst 5500底部的 5个插槽为 5 G b / s的单元交换底板。安装
A S P（ AT M交换处理器）时，便安装这种底板。 Catalyst 5000线卡与第一个底板（从背面看交换机时，左上部分底板）相连。
编写本书时,C i s c o只有一种类型的卡能利用这 3种底板。这种卡是千兆以太网线卡，它与这 3种底板都能进行连接。如图 6 - 1 4,在 Catalyst 5500中，插槽 1?插槽 5与这 3种底板保持连接，不过，在很多情况下，前两个插槽被备用的监控机占用，而只有后 3个插槽留给这 3种底板使用。千兆以太网线卡一般为 3端口和 9端口。端口数为 3或 9是因为端口平均分配给 3个底板，所以，端口数为 3的倍数。例如，如果在 Catalyst 5500的插槽 3?插槽 5安装了 9端口的线卡，
则线卡的端口 1至端口 3将与底板 A连接，端口 4至端口 6将与端口底板 B保持连接，而端口 7至端口 9将与底板 C保持连接。如果将千兆以太网线卡安装在除插槽 2?插槽 5的其他任意插槽中，
92 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载则只有与第一个底板相连的端口才可利用。例如，如果 9端口的千兆以太网的线卡安装在
Catalyst 5500的插槽 1 0中，端口 1?端口 3将与底板 C连接，而端口 4至断口 9将不能使用；如 3
端口的千兆以太网线卡安装在插槽 1 0中，则端口 1将与底板 C连接，而端口 2和端口 3将不能使用。将千兆以太网线卡安装在与这 3种底板都不能连接的插槽中是一种浪费。 Catalyst 5500机箱中安装的千兆以太网线卡的最大个数为 3。
图 6-13 Catalyst 5000的机箱第 6章 Catalyst 5000系列 93下载图 6-14 Catalyst 5500的底板分配考虑到千兆以太网线卡的使用,C i s c o推出了 Catalyst 5509。这种交换机的所有插槽都能与前面的 3种底板进行连接（图 6 - 1 5） 。安装在 Catalyst 5509机箱中的千兆以太网卡数最多为 4，
94 Cisco Catalyst 局域网交换技术
5 Gbps 的单元交换底纹或 10 Gbps
8500 底板电源 1
仅 ASP
电源 2
电源 1 电源 2
图 6-15 Catalyst 5509的底板分配下载这是 C i s c o固有的局限。
Catalyst 5505和 Catalyst 5509一样，它所有的插槽都可以与这 3种底板进行连接。图 6 - 1 6给出了这种交换机的底板插槽分配图。
安装在插槽 2和插槽 3中的规则线卡与底板 A进行连接，插槽 4中的线卡与底板 B连接，插槽 5中的线卡与底板 C连接。安装在插槽 2或插槽 3中的 3端口千兆以太网线卡将使端口 1与底板
A连接，端口 2与底板 B连接，端口 3与底板 C连接（见图 6 - 1 5） 。安装在插槽 4中的 3端口千兆以太网线卡将使端口 1与底板 B连接，端口 2与底板 A连接，端口 3与底板 C连接（见图 6 - 1 6） 。安装在插槽 5中的 3端口千兆以太网线卡将使端口 1与底板 C连接，断口 2与底板 B连接，端口 3与底板 A连接（表 6 - 7） 。
图 6-16 Catalyst 5505的底板分配表 6-5 插槽 2和插槽 3的千兆以太网的端口 -底板分配底 板 A 底 板 B 底 板 C
3端口的 千兆以太网卡 端口 1 端口 2 端口 3
9端口的千兆以太网卡 端口 1?端口 3 端口 4?端口 6 端口 7?端口 9
表 6-6 插槽 4的千兆以太网的端口 -底板分配底 板 A 底 板 B 底 板 C
3端口的 千兆以太网卡 端口 2 端口 1 端口 3
9端口的千兆以太网卡 端口 4?端口 6 端口 1?端口 3 端口 7?端口 9
第 6章 Catalyst 5000系列 95下载电源１
表 6-7 插槽 5的千兆以太网的端口 -底板分配底 板 A 底 板 B 底 板 C
3端口的 千兆以太网卡 端口 3 端口 2 端口 1
9端口的千兆以太网卡 端口 4?端口 6 端口 7?端口 9 端口 1?端口 3
6.5 Catalyst 5000的处理器和总体结构
6.5.1 特定应用的集成电路
Catalyst 5000的设计所遵循的是分布式处理结构，在这种结构下，任务由专为应用程序而设置的独立的处理器来完成。这种处理器称为 A S I C（专用的集成电路） 。 A S I C可以出现在的
Catalyst 交换机的所有线卡中。每种 A S I C都执行其相应的功能。
1,网络管理处理器
N M P（ network management processor，网络管理处理器）位于交换机的监控机中，它的主要任务是进行 S N M P的处理,C L I和经由 V L A N的生成树计算。 N M P经常被错误地认为是交换机的引擎,A S I C负责对帧进行发送。
2,编码地址识别逻辑编码地址识别逻辑 A S I C被人们称为 E A R L，它的主要任务是执行交换机的识别和转发 /过滤功能。 A S I C位于监控机中，它的处理速度和任务取决于监控机的型号。例如,E A R L+，位于监控机Ⅱ中，可以获取和转发 /过滤令牌环 M A C地址。
3,协同先行多总线判优器
S A M B A（ s y n e rgy advanced multi-bus arbiter，协同先行多总线判优器）是一个可以存在于所有线卡上的 A S I C。线卡上的 S A M B A工作时，与其他所有通过访问交换总线来进行判优的 S A M B A关联。监控机的 S A M B A称为“主”,而线卡的 S A M B A称为“从” 。判优的过程是一个双重的过程，即主 S A M B A通过访问底板来对从判优器进行判优，而从 S A M B A通过访问底板对自己线卡上的单个端口进行判优。对底板进行访问时，端口有 3种可能的优先级。
1 ) 标准级别这是一种标准的优先级，当端口设置成这个级别时，所有的端口对底板来说都具有相同的访问权利。
2) 高级别这种级别与 C L I配置相对应，它可以使其中一个端口的优先级较高，这样，这个端口的有限级别要比其他只有标准级别的端口优先级高。
3) 临界级别当端口设置成临界级别时，只有一种情况，这种情况便是端口的缓冲区将要出现缓冲区溢出的状态。出现这种情况后，端口自动设置成临界的优先级。端口处在这种优先级时，它可以完全访问底板。但端口的缓冲区一旦清空，它便返回初始的优先级。
4,主通信处理器
M C P（ master communication processor，主通信处理器）的作用是通过独立的管理总线将管理信息传送到线卡。管理总线的速度为 7 6 1 k b / s，所以它不能传送任何帧，而只能传送管理信息。管理信息包括来自单个线卡的 S N M P和 R M O N的统计信息。
5,线路通信处理器
L C P（ line communications processor，线路通信处理器）的作用是通过管理总线与 M C P
进行通信。 L C P存在于所有安装在 Catalyst 5000系列交换机上的线卡中。
96 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载
6,协同先行集成网络工作站
S A I N T（ s y n e rgy advanced integrated network termination,协同先行集成网络工作站）
A S I C的作用是维护以太网或快速以太网端口。每个以太网端口或快速以太网端口都有它自己的 SAINT ASIC。 A S I C有 1 9 2 k b缓冲区，这个缓冲区用来存储传入的帧或传出的帧。在缓冲区中,1 6 8 k B用于传出的帧，而其余的 2 4 k B用于缓存传入的帧。所以从以太网端口或快速以太网端口传送帧时，将受到带宽的限制，而底板上传送帧时，很少出现拥塞的现象。
S A I N T也用于 I S L或 IEEE 802.1Q的封装和解封（ d e e n c a p s u l a t i o n） 。 A S I C中可以实现中继，
这可以解释 C i s c o路由器的端口功能为什么取决于卡的类型而不是操作系统的版本。当帧传送到交换机的底板上时，将附加标记，标记包括专用的帧报头和另外一个 F C S（帧检测求和） 。
标记中的字段只是内部使用，在帧从任何端口向外传送之前就被删除。需要注意的是，标记中的字段与 I S L和 IEEE 802.1Q中继报头没有任何关系。
7,协同先行门阵列机
S A G E（ s y n e rgy advanced gate-array engine，协同先行门阵列机）可以用于所有非以太网的端口。 S A G E包括 S A I N T的很多功能，但不能对物理介质进行访问，这个问题涉及依赖于介质的专用处理器。
6.5.2 快速以太通道和以太网捆绑控制器
C i s c o推出了一种联合或捆绑端口的专用方法，这种方法将快速以太网端口联合或捆绑以第 6章 Catalyst 5000系列 97下载
STP 将在 3个冗余连接上阻塞只在 3/1端口上转发快速以太通道图 6-17 冗余和 STP
后，使这些端口与 S T P之间的连接看起来好像是一个单一的连接。实现这种方法是必要的，因为 S T P有一个删除冗余的缺点，如果想在交换机之间的多个连接上进行负载分配，将会出现问题。图 6 - 1 7为两个交换机，两个交换机中有 4个快速以太网端口，那么，这两个交换机之间的最大带宽是多少？
在 4个连接中，实际上只有一个连接处在发送状态，整个通信量只有 2 0 0 M b / s，而 6 0 0 M b / s
的带宽没有利用。 Cisco Fast EtherChannel将这 4个端口捆绑在一起后，使这些端口成为 S T P的单一端口，这样就不会在任何端口上产生阻塞（见图 6 - 1 8） 。
图 6-18 快速以太通道
E B C（ Ethernet bundling controller，以太网捆绑控制器）可以使 4个端口之间实现负载分配。
每 4个端口有一个 E B C，所以将哪个端口分配给通道会受到一定的限制。端口和端口必须相邻放置，而且不能跨接 EBC ASIC。图 6 - 1 9为在 1 2个 1 0 / 1 0 0 M b / s端口的快速以太通道线卡上进行多个快速以太通道配置的一种可能的方法。图 6 - 2 0为两个进行了错误配置的 8 0 0 M b / s的快速以太通道，因为在图中，快速以太通道跨接了多个 E B C，这种配置是行不通的，它会导致错误。
负载分配不能通过传统的循环逼近产生，不过，可以使用下面的方法实现，即通过 M A C
地址和目标 M A C地址的最后的两个二进制位生成一个 X O R（异或）的逻辑表达式。使用这种非传统的逼近方法可以使帧按次序形成一个精确的流，这样 Q O S（服务质量）的概念也随之建立。
98 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载
STP 将 3/1-４视为一个端口，在任何单独的端口上将不阻塞快速以太通道图 6-19 可能的快速以太通道配置图 6-20 错误的快速以太通道配置第 6章 Catalyst 5000系列 99下载端口 3/1-4
通道化的全双工
800 Mbps
端口
3/5-6
通道化的全双工
400 Mbps
端口
3/7-8
通道化的全双工
400 Mbps
端口
3/9-10
通道化的全双工
400 Mbps
端口
3/1-2
通道化的全双工
400 Mbps
端口
3/3-6
通道化的全双工
800 Mbps
端口
3/7-10
通道化的全双工
800 Mbps
EBC
EBC EBC EBC
EBC EBC
快速以太网通道不能跨越多个 EBC
快速以太通道不能跨接多个 EBC
在图 6 - 2 1中，从主机 A到服务器 B的帧通常都使用同一个端口，在这种情况下，这个端口是快速以太通道的第 2个端口。
图 6-21 快速以太通道的负载平衡从主机 B到服务器的帧使用同一路径，但这个路径和主机 A到服务器 B的路径（见图 6 - 2 2）
不一样。负载平衡取决于 M A C地址的随机性。
快速以太通道有利于在交换机中生成较大的导管，同样，它也有利于冗余。例如，当交换机中的一个端口出现问题后,E B C便会将 4端口的快速以太通道转换成两端口快速以太通道，
或将两端口的快速以太通道转换成剩余端口。当然，这会减少设备之间的带宽，但将保持连接（见图 6 - 2 3） 。
100 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载
4端口快速以太通道选择的端口取决于源 MAC地址和目标 MAC地址的最后两位的
XOR的结果主机 A
源地址 目的地址
XOＲ的结果服务器源地址 目的地址图 6-22 快速以太通道对主机的负载平衡快速以太通道可以在交换机和路由器之间配置，也可以在交换机和工作站之间配置。
C i s c o已将它的快速以太通道技术转售给了几家公司，包括 I n t e l和 S u n，它们可以生产快速以太通道网卡（见图 6 - 2 4和图 6 - 2 5） 。
使用 I n t e l服务器网卡，可以在服务器和交换机之间获得 8 0 0 M b / s带宽，可以消除过去和现在经常在服务器和交换机之间发生的信息瓶颈。不过，瓶颈有时候也能变成服务器，因为当服务器总线的数据传输能力与 4端口 Fast EtherChannel的带宽相比较时，它的能力就显得很有限。不要使服务器超载，因为这会导致许多网络操作系统错误。
第 6章 Catalyst 5000系列 101下载源地址主机 C
目标地址
XOR的结果
4 端口快速以太通道为来自主机 C的通信量选择的这个端口将向下传播到主机 A 的不同端口源地址服务器 B
目的地址
6.6 小结
Cisco Catalyst 5000系列交换机可以选用各种各样的机箱和线卡。选用不同的机箱和线卡后，它们就可以用在不同的网络环境中，如既可以使用在小型的远程办公室中，又可以使用在大型的校园网中。交换机中的这些线卡几乎能支持所有的大型介质，如以太网、快速以太网、千兆以太网、令牌环,F D D I,ATM OC-3和 ATM OC-12。
监控机的使用使交换机的功能得以加强。监控机有 3种不同的型号，它的版本可以决定交换机的特征和性能。监控机Ⅲ是唯一支持 M I S（多介质交换）和 3,6 G b / s纵横结构的监控机。
监控机有 3种主要的存储器，分别是：闪存,R A M和 N V R A M。
102 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载源地址主机 C
目标地址
2-端快速以太通道
4-端快速以太通道在一个端口出故障的事件中，4端口快速以太通道将接到2端口通道服务器源地址 目的地址图 6-23 快速以太通道冗余图 6-24 Sun服务器和 catalyst交换机之间的快速以太通道图 6-25 Cisco路由器和 catalyst之间的快速以太通道
Cisco Catalyst 5000机箱提供了各种密度的插槽，也提供了各种功能的底板。其中，
Catalyst 5500系列（ 5 5 0 5,5 5 0 9,5 5 0 0）机箱有一个 3,6 G b / s的纵横交换结构，但是，使用这种结构时，机箱中必须装有监控机Ⅲ。
第 6章 Catalyst 5000系列 103下载快速以太网通道全双工 800Ｍ bps
快速以太通道全双工 800Ｍ bps
Cisco Catalyst 5000系列交换机使用分布式的处理结构，这种结构有大量的专用集成电路
（ A S I C） 。每个 A S I C都与其他的 A S I C进行独立的工作，以确保一个处理或一个任务不会降低整个交换机的速度。
C i s c o已经推出了一种专用的捆绑方法，这种方法用于捆绑端口，以在与快速以太通道兼容的设备中形成一个大型的导管，这些设备包括交换机、路由器或装有快速以太通道兼容网卡的服务器。快速以太通道的负载分配通过 E B C（ Ethernet bundling controller，以太网捆绑控制器）来实现，而且这种分配取决于帧的源 M A C地址和目标 M A C地址。
有效使用 Cisco Catalyst底板可以使交换机的交换性能达到每秒钟百万次以上。消除共享的存储区域可以对帧传输进行限制，使帧只在底板上传输一次。
6.7 练习题
1) 哪种监控机可以访问 Catalyst 5500系列交换机中带宽为 3,6 G b / s的纵横矩阵？在监控机
Ⅲ中，哪个部件使交换机具有这个功能？
2) 在所有的 C a t a l y s t交换机中，监控机需安装在哪个插槽中？在一个机箱中是否可以安装多个监控机？如果可以，哪个插槽用来安装第二个监控机？
3) 列出监控机中 3种主要的存储器，并列出每种存储器中存储的数据。
4 ) S M F（单模式光纤）和 M M F（多模式光纤）的主要区别是什么？监控机支持哪一种形式的光纤端口？
5) 等待时间为什么和 F D D I线卡有关？ Catalyst 5000系列交换机为什么对 F D D I交换应用不理想？
6) 使用 R S M（交换路由模块）代替外部 C i s c o路由器有什么优缺点？ R S M配置和外部路由器配置之间有什么区别？
7) 在 R S M中使用可选的 V I P（通用接口处理器）的优缺点是什么？
8) 在千兆以太网中,Catalyst 5509为什么是一种最好的选择？
9) 全 3,6 G b / s底板和在 Catalyst 5500系列交换机中使用的 3,6 G b / s纵横矩阵之间的区别是什么？
10) 在不可用的点上不出现底板带宽超载现象的情况下，怎样才能在 C a t a l y s t系列的产品中使用千兆以太网线卡？
11) 在本章中，为什么建议监控机Ⅲ只能使用千兆以太网线卡？
104 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载
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
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
FDDI帧以太网帧以太网帧侧视图
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 )
ATM LAN版本 1是 AT M论坛的一种标准规范，其中 AT M论坛是所有在规范上达成一致的
AT M供应商。 AT M将在第 1 0章进一步讨论。
6.3.5 路由交换模块
C i s c o现在正在推出一种卡上路由器的模块。这种模块就是交换 -路由模块（ R S M） 。在实际应用中,R S M被经常和专门为 Catalyst 7500系列的路由器而设计的路由 -交换处理器 2
（ R S P 2）进行比较。 R S M可以实现 V L A N之间的帧路由（图 6 - 8） 。它与底板连接时，其带宽为
4 0 0 M b / s，而不是人们所希望的 1,2 G b / s。 R S M有它自己的 C L I接口，这个接口是真正的 C i s c o
I O S。 R S M也有它自己的 N V R A M、闪存,R A M和处理器。它在交换机中是一个独立的卡。
R S M是一个 C i s c o路由器，只有一个与主干进行连接的接口。它可以提供所有的 Cisco IOS路由服务，其中包括 I P,I P X,A p p l e Ta l k,VINES IP,D E C n e t,X N S,S N A、访问列表,RV S P、
C O S,C G M P等等。 R S M可以通过为每个需进行路由的 V L A N创建虚拟接口进行配置。 R S M
配置将在第 8章讨论。
图 6-8 路由交换模块在 R S M中有一种称为 V I P（通用接口处理器）模块的可选模块，这种 V I P模块可以支持许多 C i s c o专为它的 7 2 0 0系列路由器设计的端口适配器。另外还有一种适合于 7 5 0 0系列路由器的
V I P - 2。 R S M的 V I P模块允许 C a t a l y s t交换机拥有广域接口，这样,Fast Serial可以直接与机箱进行连接。带有可选 V I P的 R S M可以不需要外部路由器。
6.3.6 千兆以太网线卡适合于 Catalyst 5000系列的千兆以太网线卡是唯一能够与 3种 1,2 G b / s的由 C a t a l y s t纵横矩阵使用的底板进行连接的交换机。在只有一个监控机Ⅱ的机箱中，可以安装一个千兆以太网线卡，但是样做并不好。因为它会使之与底板之间的连接限制在 1,2 G b / s，这样，卡就能非常容易地掩盖交换机中的小底板。千兆以太网线卡的一个非常有趣的特征是，它使用了 G B I C
（千兆以太网接口变换器）,而且每个千兆以太网线卡的端口都需要一个 G B I C，选择什么样的
G B I C取决于接口正在连接的介质类型。有两种 G B I C可供选择，分别是 1 0 0 0 b a s e S X或
1 0 0 0 b a s e L X / L H。这些 G B I C都可进行热交换。
3端口和 9端口的千兆以太网线卡是可以利用的，而且所有的接口都使用这种通用和方便的 G B I C。这些线卡可以实现本地交换。它们有它们自己的底板，而且能够在本地作出帧发送的决定。不过，这会减少交换机底板上的信息量，而且将导致同时交换的产生。帧可以在千兆以太网线卡之间和交换机的底板上进行传输，这将限制在底板上消耗的带宽，并可确保千
88 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载
PCMCIA 辅助端口控制台端口闪存兆以太网端口不会掩盖交换机中相对较小的底板。
6.3.7 Catalyst 8510线卡
Catalyst 5500机箱支持 Catalyst 8510的 S R P（交换路由处理器）,它的作用是允许 C a t a l y s t
8 5 1 0线卡插入插槽 9到插槽 1 2的插槽中。不过,Catalyst 8510的底板与插槽 9至插槽 1 2中连接后，就不能再与 Catalyst 5000线卡所使用的帧交换光缆进行物理连接。因为 C a t a l y s t
5500/8500 FIM（光纤集成模块）已对 Catalyst 5500交换机光缆及 Catalyst 8510交换机光缆进行内部连接。这种内部连接相当于由一个快速以太通道包组成的全双工的 8 0 0 M b / s导管。
6.4 机箱
6.4.1 Catalyst 2900系列
Catalyst 2900系列交换机是 Catalyst 5000系列中最小的交换机，这听起可能很奇怪，但
Catalyst 2900确实是 Catalyst 5000系列中的成员。 Catalyst 2900系列交换机有两个插槽，这两个插槽有一个特点，就是插槽中的卡都焊在机箱中。所以，你买什么就得到什么，卡不能移动。除了 Catalyst 2948G以外，这种交换机一般都使用监控机Ⅰ。
由于使用了监控机Ⅰ，所以 Catalyst 2900系列有一个 1,2 G b / s的底板。这一系列的交换机有 5种型号,2 9 0 1,2 9 0 2,2 9 2 6,2 9 2 6 G和 2 9 4 8 G。其中 2 9 0 1和 2 9 0 2已经达到了它的生产期限，
所以不再进行制造，不过它们仍在使用。 Catalyst 2901的第一个插槽与监控机Ⅰ相连，第 2二个插槽中为 1 2端口的 RJ-45 10/100Mb/s卡，所以交换机中总共有 1 2个 1 0 / 1 0 0 M b / s端口和两个
1 0 0 M b / s - o n l y端口（图 6 - 9） 。 Catalyst 2902的顶部插槽中为监控机Ⅰ，但是它的第二个插槽使用的是一个 1 2端口的 1 0 0 M b / s光纤端口，所以交换机中总共有 1 2个 1 0 0 M b光纤端口和两个 R J -
45 100Mb/s-only端口。
图 6-9 Catalyst 2900 机箱
Catalyst 2926交换机的第一个插槽中放置的是监控机Ⅱ，但是有两种不同的型号的端口可供选择。 Catalyst 2926T有两个带有 M I I控制器的 1 0 0 b a s e T X上行链路端口，而 Catalyst 2926F
有两个不带 M I I控制器的 1 0 0 b a s e F X端口。这两种交换机都支持快速以太通道，并且允许返回主配线柜的高速连接。
Catalyst 2926GS和 2 9 2 6 G L使用的是改进的监控机Ⅲ，这种监控机支持监控机Ⅲ具有的全部性能，但是没有轻松存储 Catalyst 操作系统的 P C M C I A闪卡（ flash card）机架。这种监控机也没有模块化的上行链路的端口，不过有一个取决于所购买的型号的固定端口构造。其中，
Catalyst 2926GS有两个 1 0 0 0 b a s e S X上行链路端口，而 Catalyst 2926GL有两个 1 0 0 0 b a s e L X / L H
上行链路端口。交换机的第二个插槽都设置了 2 4个 1 0 / 1 0 0 b a s e T X的端口。千兆以太网端口允许很高的通信量返回主配线柜。
第 6章 Catalyst 5000系列 89下载
Catalyst 2948G看起来并不像 C a t a l y s t 2 9 0 0系列的交换机，但它运行 C a t a l y s t的操作系统，
而且它支持监控机Ⅲ所具有的全部性能。像 Catalyst 2926G一样，它也提供了两个千兆以太网端口，但是，它的第二个插槽中不是 2 4个 1 0 / 1 0 0 M b / s端口，而是 2 8个 1 0 / 1 0 0 M b / s端口。对于需要高端口密度的配线柜和返回主配线柜的上行链路连接为高带宽的配线柜来说，这是一种非常好的交换机。表 6 - 4为 Catalyst 2900系列的交换机的特征参数。
表 6-4 各种型号的 Catalyst 2900功能表功 能 2 9 0 1 2 9 0 2 2 9 2 6 T 2 9 2 6 F 2 9 2 6 G S 2 9 2 6 G L 2 9 4 8 G
10/100 TX端口数 1 4 2 2 4 24 2 4 2 4 4 8
10/100 FX端口数 0 1 2 0 2 0 0 0
100 SX端口数 0 0 0 0 2 0 2
1000 LX/LH端口数 0 0 0 0 0 2 0
I S L中继 所有端口 所有端口 2 2 2 4 2 4 0
IEEE 802.1Q中继 0 0 0 0 2 4 2 4 5 0
快速以太通道 0 0 2 2 2 4 2 4 4 8
千兆位以太通道 0 0 0 0 0 2 2
R A M大小（ M B） 8 8 2 0 2 0 3 2 3 2 6 4
闪存大小（ M B） 4 4 4 4 8 8 1 2
N V R A M（ M B） 2 5 6 2 5 6 2 5 6 2 5 6 5 1 2 5 1 2 5 1 2
支持动态 V L A N 没有 没有 没有 没有 有 有 有
6.4.2 Catalyst 5002系列
Catalyst 5002的机箱和具有两个插槽的 Catalyst 2900系列的机箱非常相似。不过，其插槽上的卡是可以移动的。 Catalyst 5002支持任何一种监控机，但要将监控机Ⅲ放置在 C a t a l y s t
5 0 0 2中就有点小题大做。 Catalyst 5002还支持任何一种过去或当今的 5 0 0 0系列插卡，其中包括 ATM LANE（见图 6 - 1 0） 。
图 6-10 Catalyst 5002的机箱
6.4.3 Catalyst 5000系列
Catalyst 5000系列机箱是一种 5插槽的机箱，它支持任何的 Cisco Catalyst线卡。 C a t a l y s t顶部的插槽必须与监控机连接。由于 Catalyst 5000的机箱没有支持监控机Ⅲ的 3,6 G b / s纵横矩阵底板，所以，在这种机箱中，一般推荐使用监控机Ⅰ和监控机Ⅱ。机箱具有可以进行双热交
90 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载换的备用电源，而且机箱上的所有线卡都是可以进行热交换的。这种机箱还支持以前和现在的所有的 Catalyst 5000线卡，其中包括 ATM LANE（见图 6 - 11） 。
图 6-11 Catalyst 5000机箱
6.4.4 Catalyst 5505
Catalyst 5505系列的机箱也是一种有 5个插槽的机箱，这种机箱看起来非常像 C a t a l y s t
5 0 0 0机箱，只是 Catalyst 5000机箱上的型号数字中的 5 0 0 0以 5 5 0 5来代替。 Catalyst 5000和
Catalyst 5505之间的主要区别在于它们是底板。 Catalyst 5505的底板支持 3,6 G b / s的纵横矩阵，
当使用监控机Ⅲ时，这个矩阵能运行。在 Catalyst 5505的机箱中不能使用监控机Ⅰ。不过，
Catalyst 5505也支持多个监控机以备用（图 6 - 1 2） 。
图 6-12 貌似 Catalyst 5000机箱的 Catalyst 5505机箱第 6章 Catalyst 5000系列 91下载
6.4.5 Catalyst 5509
Catalyst 5509系列的机箱中有 9个插槽，它支持所有的 Cisco Catalyst 5000线卡，其中包括千兆以太网线卡。这种机箱有一个 3,6 G b / s的纵横矩阵，当使用监控机Ⅲ时，这个矩阵能运行。
在 Catalyst 5509的机箱中不能使用监控机Ⅰ。 Catalyst 5509机箱对具有高端口密度的千兆以太网非常理想，它可以支持 3 8个千兆以太网端口。这是所有 C a t a l y s t系列的交换机中支持千兆以太网端口的最大个数。另外，这种机箱也支持多个监控机并支持两个可进行热交换的电源。
6.4.6 Catalyst 5500系列
Catalyst 5500机箱是所有 Catalyst 5000系列的机箱中最大的机箱，它带有 1 3个插槽。其中，
机箱下部的 5个插槽供 LightStream 1010卡使用。如果在这 5个插槽中不使用 ATM LightStream
卡，那么这几个插槽可以供新的 Catalyst 8500线卡使用。像其他的 Catalyst 5500系列的交换机一样,Catalyst 5500交换机可以支持多个可进行热交换的监控机以备用，不支持监控机Ⅰ。
虽然 Catalyst 5500交换机的顶部插槽留给主监控机，但如果需要从监控机，那么可以把它安装在交换机的第二个插槽中。如果不需要从监控机，第二个插槽可以安装任意一个 C a t a l y s t
5 0 0 0线卡。机箱中的第 1 3个插槽供 LightStream 1010 ATM ASP（交换机处理器）或 C a t a l y s t
8 5 0 0交换机 S R P（路由处理器）使用。如果 A S P和 S R P都不需要，那这两个插槽就是不可用的。
其他的所有插槽支持全部的 Catalyst 5000线卡（见图 6 - 1 3） 。
6.4.7 Catalyst 5000系列底板
Catalyst 5000系列交换机的底板比较复杂。 交换机中总的底板带宽取决于所使用的监控机。
监控机Ⅲ可以使用 3,6 G b / s的纵横结构支持任何一种 Catalyst 5000系列交换机。这一系列交换机包括 Catalyst 5505,5 5 0 9和 5 5 0 0。 3,6 G b / s的纵横结构包括 3个桥接在一起的 1,2 G b / s的底板，
正常运行时，它可以产生 3,6 G b / s的总通信量。 Catalyst 5000系列的线卡只与其中一个 1,2 G b / s
底板连接。所以，知道插槽与哪个底板相对应是非常有好处的。
使用这 3种底板的技巧是正确地放置客户机和服务器。客户机和服务器（客户使用的服务器）应该放置在同一个底板上。通过抑制底板之间经过桥接进行传输的通信量，可以限制所使用的带宽。不过，这样做以后，由于 C i s c o没有说明这个插槽对底板的对应关系，可能会产生一些问题，所以，识别放置客户机或服务器的底板非常难。图 6 - 1 4为 Catalyst 5500系列机箱的插槽 -底板的近似对应关系。 Catalyst 5500底部的 5个插槽为 5 G b / s的单元交换底板。安装
A S P（ AT M交换处理器）时，便安装这种底板。 Catalyst 5000线卡与第一个底板（从背面看交换机时，左上部分底板）相连。
编写本书时,C i s c o只有一种类型的卡能利用这 3种底板。这种卡是千兆以太网线卡，它与这 3种底板都能进行连接。如图 6 - 1 4,在 Catalyst 5500中，插槽 1?插槽 5与这 3种底板保持连接，不过，在很多情况下，前两个插槽被备用的监控机占用，而只有后 3个插槽留给这 3种底板使用。千兆以太网线卡一般为 3端口和 9端口。端口数为 3或 9是因为端口平均分配给 3个底板，所以，端口数为 3的倍数。例如，如果在 Catalyst 5500的插槽 3?插槽 5安装了 9端口的线卡，
则线卡的端口 1至端口 3将与底板 A连接，端口 4至端口 6将与端口底板 B保持连接，而端口 7至端口 9将与底板 C保持连接。如果将千兆以太网线卡安装在除插槽 2?插槽 5的其他任意插槽中，
92 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载则只有与第一个底板相连的端口才可利用。例如，如果 9端口的千兆以太网的线卡安装在
Catalyst 5500的插槽 1 0中，端口 1?端口 3将与底板 C连接，而端口 4至断口 9将不能使用；如 3
端口的千兆以太网线卡安装在插槽 1 0中，则端口 1将与底板 C连接，而端口 2和端口 3将不能使用。将千兆以太网线卡安装在与这 3种底板都不能连接的插槽中是一种浪费。 Catalyst 5500机箱中安装的千兆以太网线卡的最大个数为 3。
图 6-13 Catalyst 5000的机箱第 6章 Catalyst 5000系列 93下载图 6-14 Catalyst 5500的底板分配考虑到千兆以太网线卡的使用,C i s c o推出了 Catalyst 5509。这种交换机的所有插槽都能与前面的 3种底板进行连接（图 6 - 1 5） 。安装在 Catalyst 5509机箱中的千兆以太网卡数最多为 4，
94 Cisco Catalyst 局域网交换技术
5 Gbps 的单元交换底纹或 10 Gbps
8500 底板电源 1
仅 ASP
电源 2
电源 1 电源 2
图 6-15 Catalyst 5509的底板分配下载这是 C i s c o固有的局限。
Catalyst 5505和 Catalyst 5509一样，它所有的插槽都可以与这 3种底板进行连接。图 6 - 1 6给出了这种交换机的底板插槽分配图。
安装在插槽 2和插槽 3中的规则线卡与底板 A进行连接，插槽 4中的线卡与底板 B连接，插槽 5中的线卡与底板 C连接。安装在插槽 2或插槽 3中的 3端口千兆以太网线卡将使端口 1与底板
A连接，端口 2与底板 B连接，端口 3与底板 C连接（见图 6 - 1 5） 。安装在插槽 4中的 3端口千兆以太网线卡将使端口 1与底板 B连接，端口 2与底板 A连接，端口 3与底板 C连接（见图 6 - 1 6） 。安装在插槽 5中的 3端口千兆以太网线卡将使端口 1与底板 C连接，断口 2与底板 B连接，端口 3与底板 A连接（表 6 - 7） 。
图 6-16 Catalyst 5505的底板分配表 6-5 插槽 2和插槽 3的千兆以太网的端口 -底板分配底 板 A 底 板 B 底 板 C
3端口的 千兆以太网卡 端口 1 端口 2 端口 3
9端口的千兆以太网卡 端口 1?端口 3 端口 4?端口 6 端口 7?端口 9
表 6-6 插槽 4的千兆以太网的端口 -底板分配底 板 A 底 板 B 底 板 C
3端口的 千兆以太网卡 端口 2 端口 1 端口 3
9端口的千兆以太网卡 端口 4?端口 6 端口 1?端口 3 端口 7?端口 9
第 6章 Catalyst 5000系列 95下载电源１
表 6-7 插槽 5的千兆以太网的端口 -底板分配底 板 A 底 板 B 底 板 C
3端口的 千兆以太网卡 端口 3 端口 2 端口 1
9端口的千兆以太网卡 端口 4?端口 6 端口 7?端口 9 端口 1?端口 3
6.5 Catalyst 5000的处理器和总体结构
6.5.1 特定应用的集成电路
Catalyst 5000的设计所遵循的是分布式处理结构，在这种结构下，任务由专为应用程序而设置的独立的处理器来完成。这种处理器称为 A S I C（专用的集成电路） 。 A S I C可以出现在的
Catalyst 交换机的所有线卡中。每种 A S I C都执行其相应的功能。
1,网络管理处理器
N M P（ network management processor，网络管理处理器）位于交换机的监控机中，它的主要任务是进行 S N M P的处理,C L I和经由 V L A N的生成树计算。 N M P经常被错误地认为是交换机的引擎,A S I C负责对帧进行发送。
2,编码地址识别逻辑编码地址识别逻辑 A S I C被人们称为 E A R L，它的主要任务是执行交换机的识别和转发 /过滤功能。 A S I C位于监控机中，它的处理速度和任务取决于监控机的型号。例如,E A R L+，位于监控机Ⅱ中，可以获取和转发 /过滤令牌环 M A C地址。
3,协同先行多总线判优器
S A M B A（ s y n e rgy advanced multi-bus arbiter，协同先行多总线判优器）是一个可以存在于所有线卡上的 A S I C。线卡上的 S A M B A工作时，与其他所有通过访问交换总线来进行判优的 S A M B A关联。监控机的 S A M B A称为“主”,而线卡的 S A M B A称为“从” 。判优的过程是一个双重的过程，即主 S A M B A通过访问底板来对从判优器进行判优，而从 S A M B A通过访问底板对自己线卡上的单个端口进行判优。对底板进行访问时，端口有 3种可能的优先级。
1 ) 标准级别这是一种标准的优先级，当端口设置成这个级别时，所有的端口对底板来说都具有相同的访问权利。
2) 高级别这种级别与 C L I配置相对应，它可以使其中一个端口的优先级较高，这样，这个端口的有限级别要比其他只有标准级别的端口优先级高。
3) 临界级别当端口设置成临界级别时，只有一种情况，这种情况便是端口的缓冲区将要出现缓冲区溢出的状态。出现这种情况后，端口自动设置成临界的优先级。端口处在这种优先级时，它可以完全访问底板。但端口的缓冲区一旦清空，它便返回初始的优先级。
4,主通信处理器
M C P（ master communication processor，主通信处理器）的作用是通过独立的管理总线将管理信息传送到线卡。管理总线的速度为 7 6 1 k b / s，所以它不能传送任何帧，而只能传送管理信息。管理信息包括来自单个线卡的 S N M P和 R M O N的统计信息。
5,线路通信处理器
L C P（ line communications processor，线路通信处理器）的作用是通过管理总线与 M C P
进行通信。 L C P存在于所有安装在 Catalyst 5000系列交换机上的线卡中。
96 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载
6,协同先行集成网络工作站
S A I N T（ s y n e rgy advanced integrated network termination,协同先行集成网络工作站）
A S I C的作用是维护以太网或快速以太网端口。每个以太网端口或快速以太网端口都有它自己的 SAINT ASIC。 A S I C有 1 9 2 k b缓冲区，这个缓冲区用来存储传入的帧或传出的帧。在缓冲区中,1 6 8 k B用于传出的帧，而其余的 2 4 k B用于缓存传入的帧。所以从以太网端口或快速以太网端口传送帧时，将受到带宽的限制，而底板上传送帧时，很少出现拥塞的现象。
S A I N T也用于 I S L或 IEEE 802.1Q的封装和解封（ d e e n c a p s u l a t i o n） 。 A S I C中可以实现中继，
这可以解释 C i s c o路由器的端口功能为什么取决于卡的类型而不是操作系统的版本。当帧传送到交换机的底板上时，将附加标记，标记包括专用的帧报头和另外一个 F C S（帧检测求和） 。
标记中的字段只是内部使用，在帧从任何端口向外传送之前就被删除。需要注意的是，标记中的字段与 I S L和 IEEE 802.1Q中继报头没有任何关系。
7,协同先行门阵列机
S A G E（ s y n e rgy advanced gate-array engine，协同先行门阵列机）可以用于所有非以太网的端口。 S A G E包括 S A I N T的很多功能，但不能对物理介质进行访问，这个问题涉及依赖于介质的专用处理器。
6.5.2 快速以太通道和以太网捆绑控制器
C i s c o推出了一种联合或捆绑端口的专用方法，这种方法将快速以太网端口联合或捆绑以第 6章 Catalyst 5000系列 97下载
STP 将在 3个冗余连接上阻塞只在 3/1端口上转发快速以太通道图 6-17 冗余和 STP
后，使这些端口与 S T P之间的连接看起来好像是一个单一的连接。实现这种方法是必要的，因为 S T P有一个删除冗余的缺点，如果想在交换机之间的多个连接上进行负载分配，将会出现问题。图 6 - 1 7为两个交换机，两个交换机中有 4个快速以太网端口，那么，这两个交换机之间的最大带宽是多少？
在 4个连接中，实际上只有一个连接处在发送状态，整个通信量只有 2 0 0 M b / s，而 6 0 0 M b / s
的带宽没有利用。 Cisco Fast EtherChannel将这 4个端口捆绑在一起后，使这些端口成为 S T P的单一端口，这样就不会在任何端口上产生阻塞（见图 6 - 1 8） 。
图 6-18 快速以太通道
E B C（ Ethernet bundling controller，以太网捆绑控制器）可以使 4个端口之间实现负载分配。
每 4个端口有一个 E B C，所以将哪个端口分配给通道会受到一定的限制。端口和端口必须相邻放置，而且不能跨接 EBC ASIC。图 6 - 1 9为在 1 2个 1 0 / 1 0 0 M b / s端口的快速以太通道线卡上进行多个快速以太通道配置的一种可能的方法。图 6 - 2 0为两个进行了错误配置的 8 0 0 M b / s的快速以太通道，因为在图中，快速以太通道跨接了多个 E B C，这种配置是行不通的，它会导致错误。
负载分配不能通过传统的循环逼近产生，不过，可以使用下面的方法实现，即通过 M A C
地址和目标 M A C地址的最后的两个二进制位生成一个 X O R（异或）的逻辑表达式。使用这种非传统的逼近方法可以使帧按次序形成一个精确的流，这样 Q O S（服务质量）的概念也随之建立。
98 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载
STP 将 3/1-４视为一个端口，在任何单独的端口上将不阻塞快速以太通道图 6-19 可能的快速以太通道配置图 6-20 错误的快速以太通道配置第 6章 Catalyst 5000系列 99下载端口 3/1-4
通道化的全双工
800 Mbps
端口
3/5-6
通道化的全双工
400 Mbps
端口
3/7-8
通道化的全双工
400 Mbps
端口
3/9-10
通道化的全双工
400 Mbps
端口
3/1-2
通道化的全双工
400 Mbps
端口
3/3-6
通道化的全双工
800 Mbps
端口
3/7-10
通道化的全双工
800 Mbps
EBC
EBC EBC EBC
EBC EBC
快速以太网通道不能跨越多个 EBC
快速以太通道不能跨接多个 EBC
在图 6 - 2 1中，从主机 A到服务器 B的帧通常都使用同一个端口，在这种情况下，这个端口是快速以太通道的第 2个端口。
图 6-21 快速以太通道的负载平衡从主机 B到服务器的帧使用同一路径，但这个路径和主机 A到服务器 B的路径（见图 6 - 2 2）
不一样。负载平衡取决于 M A C地址的随机性。
快速以太通道有利于在交换机中生成较大的导管，同样，它也有利于冗余。例如，当交换机中的一个端口出现问题后,E B C便会将 4端口的快速以太通道转换成两端口快速以太通道，
或将两端口的快速以太通道转换成剩余端口。当然，这会减少设备之间的带宽，但将保持连接（见图 6 - 2 3） 。
100 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载
4端口快速以太通道选择的端口取决于源 MAC地址和目标 MAC地址的最后两位的
XOR的结果主机 A
源地址 目的地址
XOＲ的结果服务器源地址 目的地址图 6-22 快速以太通道对主机的负载平衡快速以太通道可以在交换机和路由器之间配置，也可以在交换机和工作站之间配置。
C i s c o已将它的快速以太通道技术转售给了几家公司，包括 I n t e l和 S u n，它们可以生产快速以太通道网卡（见图 6 - 2 4和图 6 - 2 5） 。
使用 I n t e l服务器网卡，可以在服务器和交换机之间获得 8 0 0 M b / s带宽，可以消除过去和现在经常在服务器和交换机之间发生的信息瓶颈。不过，瓶颈有时候也能变成服务器，因为当服务器总线的数据传输能力与 4端口 Fast EtherChannel的带宽相比较时，它的能力就显得很有限。不要使服务器超载，因为这会导致许多网络操作系统错误。
第 6章 Catalyst 5000系列 101下载源地址主机 C
目标地址
XOR的结果
4 端口快速以太通道为来自主机 C的通信量选择的这个端口将向下传播到主机 A 的不同端口源地址服务器 B
目的地址
6.6 小结
Cisco Catalyst 5000系列交换机可以选用各种各样的机箱和线卡。选用不同的机箱和线卡后，它们就可以用在不同的网络环境中，如既可以使用在小型的远程办公室中，又可以使用在大型的校园网中。交换机中的这些线卡几乎能支持所有的大型介质，如以太网、快速以太网、千兆以太网、令牌环,F D D I,ATM OC-3和 ATM OC-12。
监控机的使用使交换机的功能得以加强。监控机有 3种不同的型号，它的版本可以决定交换机的特征和性能。监控机Ⅲ是唯一支持 M I S（多介质交换）和 3,6 G b / s纵横结构的监控机。
监控机有 3种主要的存储器，分别是：闪存,R A M和 N V R A M。
102 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载源地址主机 C
目标地址
2-端快速以太通道
4-端快速以太通道在一个端口出故障的事件中，4端口快速以太通道将接到2端口通道服务器源地址 目的地址图 6-23 快速以太通道冗余图 6-24 Sun服务器和 catalyst交换机之间的快速以太通道图 6-25 Cisco路由器和 catalyst之间的快速以太通道
Cisco Catalyst 5000机箱提供了各种密度的插槽，也提供了各种功能的底板。其中，
Catalyst 5500系列（ 5 5 0 5,5 5 0 9,5 5 0 0）机箱有一个 3,6 G b / s的纵横交换结构，但是，使用这种结构时，机箱中必须装有监控机Ⅲ。
第 6章 Catalyst 5000系列 103下载快速以太网通道全双工 800Ｍ bps
快速以太通道全双工 800Ｍ bps
Cisco Catalyst 5000系列交换机使用分布式的处理结构，这种结构有大量的专用集成电路
（ A S I C） 。每个 A S I C都与其他的 A S I C进行独立的工作，以确保一个处理或一个任务不会降低整个交换机的速度。
C i s c o已经推出了一种专用的捆绑方法，这种方法用于捆绑端口，以在与快速以太通道兼容的设备中形成一个大型的导管，这些设备包括交换机、路由器或装有快速以太通道兼容网卡的服务器。快速以太通道的负载分配通过 E B C（ Ethernet bundling controller，以太网捆绑控制器）来实现，而且这种分配取决于帧的源 M A C地址和目标 M A C地址。
有效使用 Cisco Catalyst底板可以使交换机的交换性能达到每秒钟百万次以上。消除共享的存储区域可以对帧传输进行限制，使帧只在底板上传输一次。
6.7 练习题
1) 哪种监控机可以访问 Catalyst 5500系列交换机中带宽为 3,6 G b / s的纵横矩阵？在监控机
Ⅲ中，哪个部件使交换机具有这个功能？
2) 在所有的 C a t a l y s t交换机中，监控机需安装在哪个插槽中？在一个机箱中是否可以安装多个监控机？如果可以，哪个插槽用来安装第二个监控机？
3) 列出监控机中 3种主要的存储器，并列出每种存储器中存储的数据。
4 ) S M F（单模式光纤）和 M M F（多模式光纤）的主要区别是什么？监控机支持哪一种形式的光纤端口？
5) 等待时间为什么和 F D D I线卡有关？ Catalyst 5000系列交换机为什么对 F D D I交换应用不理想？
6) 使用 R S M（交换路由模块）代替外部 C i s c o路由器有什么优缺点？ R S M配置和外部路由器配置之间有什么区别？
7) 在 R S M中使用可选的 V I P（通用接口处理器）的优缺点是什么？
8) 在千兆以太网中,Catalyst 5509为什么是一种最好的选择？
9) 全 3,6 G b / s底板和在 Catalyst 5500系列交换机中使用的 3,6 G b / s纵横矩阵之间的区别是什么？
10) 在不可用的点上不出现底板带宽超载现象的情况下，怎样才能在 C a t a l y s t系列的产品中使用千兆以太网线卡？
11) 在本章中，为什么建议监控机Ⅲ只能使用千兆以太网线卡？
104 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载
