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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Cisco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。
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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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热交换第2层和第3层，快速切换，HSRP 冗余，监管器，电源，风扇：热交换模块，第2层和第3层负载平衡，快速切换，HSRP 冗余，监管器，电源，风扇：热交换模块，第2层和第3层负载平衡，快速切换，HSRP 冗余，监管器，交换网络、电源，风扇：热交换模块，第2层和第3层负载平衡，快速切换，HSRP
Catalyst 6500家族提供了出色的性价比和最高的快速以太网和千兆位以太网（端口）密度，最高可以扩展到384个快速以太网端口和130个千兆位以太网端口—这是业界最高的数字。客户还可以使用快速以太通道或千兆位以太通道技术汇聚最多8个物理快速以太网或千兆位以太网链路，使逻辑连接的带宽最高可以达到16Gbps。用于这一配置中的Catalyst 6500家族创建了一个行业领先的千兆位以太网主干解决方案，可以满足当今要求越来越高和快速增长的主干要求。Catalyst 6500家族还可以通过一个单端口（双优先级）OC-12模块支持高性能ATM连接，从而将Catalyst 6500家族的端口密度提高到每机箱8个端口。
Catalyst 6500系列的体系结构支持最高可以达到256Gbps的可扩展交换带宽以及最高可以达到150Mpps的可扩展多层交换性能。对于不需要Catalyst 6500系列高性能的客户，Catalyst 6500系列提供了一个更低费效比的解决方案，它可以提供32Gbps的主干带宽以及最高可以达到15Mpps的多层交换性能。图2重点说明了6000家族和8500系列平台每千兆位端口密度的相对定位。
图中标题：
图2 千兆位以太网园区网络的Catalyst解决方案
图中文字：
Scalable Catalyst Family of Switches：可扩展的Catalyst家族交换机
Network Core：网络内核
Distribution/Backbone：分发/主干
Server Aggregation：服务器汇聚
High-End Wiring Closet：高端配线柜
Wiring Closet：配线柜
Catalyst 6500 Series：Catalyst 6500系列
最高GE密度和交换容量
最好的GE端口
高性能智能交换
语音/视频/数据集成
Web高速缓存支持
具有加速负载平衡功能的智能服务器交换
全面的Internet路由选择支持
Catalyst 5000 Family：Catalyst 5000家族
高密度10/100
多层服务
灵活的连接选项
Catalyst 4000 Family：Catalyst 4000家族
中高10/100端口密度
多层服务
配线柜汇聚/服务分发
Catalyst 2900/3500 Families：Catalyst 2900/3500家族
适用于中小型应用的最低费效比以太网密度
第2层服务
Layer-2：第2层
MultiService：多服务
Cisco IOS Services：Cisco IOS服务
Catalyst 5000家族也可以被用于小型快速以太网主干，能够提供出色的价值和功能以及IP、IPX、AppleTalk、DECnet和Vines混合环境中的多协议支持。
Catalyst 5000和6000家族都可以通过Cisco IOS提供设备级或网络级的高可用性功能选项。
交换路由器
交换路由器属第2、3和4层交换机，主要用于网络内核，可以在所有接口上提供多服务线速度路由选择和服务。交换路由器定位于网络内核，它与其它产品的差别不在于极高的端口密度，而在于每端口获得的性能级别。与Cisco 7500系列这样的高端/主干路由器一样，交换路由器拥有广泛的接口选择—包括园区主干和MAN/WAN接口，并能够支持多协议环境。不过，交换路由器可以将交换带宽和多层性能提高到当今最高性能的网络主干所要求的千兆位速度级。
Catalyst 8500系列支持线速度多层交换，可以跨多种快速以太网、千兆位以太网、ATM、SONET和帧中继端口密度。通过支持ATM线路仿真服务（CES），Catalyst 8500系列还可以为数据、语音和视频汇聚网络提供PBX和视频CODEC端接。Cisco 7500系列为大型企业或服务供应商环境提供了最高的通道化T1、E1和T3专用接入密度，而且还提供象加密和压缩、集成CSU/DSU以及IBM通道连接这样的增值功能。Cisco 7500系列最适宜用于WAN边缘或园区网内部的大型机连接。表3突出说明了Cisco 7500和Catalyst 8500系列。
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表3 主干和核心环境的交换路由器解决方案
体系结构 Cisco 7500系列 Catalyst 8500系列
底板带宽 2Gbps 10到40Gbps
第3层性能 1Mpps 6-24Mpps
第3层协议支持 IP、IPX、Appletalk、DECnet、Vines IP、IPX（稀疏和密集）、AppleTalk、未来支持DECnet、Vines
路由选择协议支持 BGP4, OSPF, IGRP, EIGRP, RIP, RIP-2, ISIS BGP4, OSPF, IGRP, EIGRP, RIP, RIP-2
ATM交换 不可用 H-PNNI
设计 模块化、分布式交换和服务 模块化、分布式交换和服务
最大端口密度
千兆位以太网 2-3 64
快速以太网 22 128
FEC、GEC支持 FEC最多2端口；不支持GEC 是，最多4端口
FDDI 22 无
100VG Anylan 22 无
ATM GES 无 64
T3 ATM 22 64
OC-3 ATM 22 128
OC-12 ATM 无 32
OC-48 ATM 无 4-8
T1/E1 ATM 未来 64
T3分组 44 无
E3分组 44 无
SONET OC-3分组 11 未来
SONET OC-12分组 2 未来
通道化DS1 176 无
通道化E1 176 64
通道化DS3 22 16（帧中继）
通道化E3 22 无
压缩 是 无
加密 是 无
IBM通道连接 22 无
冗余选项 冗余，RSP，电源，风扇；热交换模块，第2层和第3层负载平衡，HSRP；分布式第3层交换 冗余，交换网络，路由处理器，电源，风扇；热交换模块，第2层和第3层负载平衡，HSRP；分布式第3层交换
关键平台定位点
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