Catalyst — это торговая марка для множества сетевых коммутаторов , беспроводных контроллеров и беспроводных точек доступа , продаваемых Cisco Systems . Хотя обычно ассоциируется с коммутаторами Ethernet , на протяжении всей истории бренда были доступны различные типы сетевых интерфейсов . Cisco приобрела несколько разных компаний и переименовала их продукты в различные версии линейки продуктов Catalyst. Оригинальные серии Catalyst 5000 и 6000 были основаны на технологии, приобретенной у Crescendo Communications . Catalyst серий 1700, 1900 и 2800 были произведены Grand Junction Networks , а серия Catalyst 3000 — Kalpana в 1994 году . [1]
Новейшая серия Catalyst — это семейство Catalyst 9000. Семейство Catalyst 9000 включает коммутаторы, беспроводные точки доступа и беспроводные контроллеры. [2]
В большинстве случаев технология коммутатора Catalyst разрабатывалась отдельно от технологии маршрутизаторов Cisco. Первоначально коммутаторы Catalyst работали под управлением программного обеспечения CatOS, а не более широко известного программного обеспечения Cisco IOS, используемого маршрутизаторами. Однако это изменилось по мере слияния линеек продуктов. В некоторых случаях, особенно в модульных коммутаторах шасси, появилась конфигурация, называемая гибридной , — в ней функции уровня 2 настраиваются с помощью CatOS, а элементы уровня 3 настраиваются с помощью IOS. Собственный IOS также можно найти в более новых версиях программного обеспечения, которые полностью исключили CatOS в пользу IOS, даже на оборудовании, которое изначально требовало CatOS. [3]
Некоторые новые модели коммутаторов Catalyst (с последними версиями Cisco IOS) также позволяют управлять через веб-интерфейс с помощью модуля графического интерфейса (GUI), который размещается на HTTP- сервере, расположенном на коммутаторе. Коммутаторы серии Catalyst 2960-L SM являются примером коммутатора Cisco Catalyst, который позволяет использовать этот стиль GUI через HTTP.
Cisco IOS , официально Cisco Internetwork Operating System, — это семейство сетевых операционных систем, используемых на многих сетевых коммутаторах, маршрутизаторах, беспроводных контроллерах и точках беспроводного доступа Cisco Systems. Ранее коммутаторы Cisco работали под управлением CatOS. Cisco IOS — это пакет функций маршрутизации, коммутации, межсетевого взаимодействия и телекоммуникаций, интегрированных в многозадачную операционную систему. Хотя кодовая база IOS включает в себя кооперативное многозадачное ядро, большинство функций IOS были перенесены в другие ядра, такие как QNX и Linux, для использования в продуктах Cisco. Продукты Cisco Catalyst работают под управлением IOS или производной от Linux версии под названием Cisco IOS XE . Первоначально она называлась XDI [4] компанией-производителем коммутаторов Crescendo Communications, Inc. Cisco переименовала ее в CatOS , когда приобрела Crescendo, а затем еще в Cisco IOS, поскольку операционная система была распространена на другие продукты Cisco. Более новое семейство Catalyst 9000 использует операционную систему Cisco IOS XE. [5]
Поскольку устройства Catalyst в первую очередь являются коммутаторами Ethernet, все современные модели Catalyst имеют интерфейсы Ethernet в диапазоне от 10 Мбит/с до 100 Гбит/с в зависимости от модели. Другие модели могут поддерживать интерфейсы T1 , E1 и ISDN PRI для обеспечения подключений к PSTN . [ требуется цитата ] Устаревшие модели поддерживали различные интерфейсы, такие как Token Ring , FDDI , Asynchronous Transfer Mode и 100BaseVG , но больше не продаются Cisco Systems.
Все модели имеют базовые функции уровня 2 и способны коммутировать кадры Ethernet между портами. Обычно встречаются дополнительные функции: VLAN , транкинг и QoS . Коммутаторы, будь то IOS или IOS XE, полностью управляемы.
Многие коммутаторы Catalyst, работающие под управлением IOS или IOS XE, также способны функционировать как маршрутизатор , что делает их устройствами уровня 3; в сочетании с фильтрацией TCP и UDP эти коммутаторы способны работать на уровнях 2–4. В зависимости от точного образа программного обеспечения коммутатор Catalyst, работающий под управлением IOS или IOS XE, может решать масштабные корпоративные задачи маршрутизации, используя такие технологии маршрутизаторов, как OSPF или BGP .
Модульные модели коммутаторов Catalyst на базе шасси, такие как Catalyst 9400 и 9600 Series, имеют концепцию сменного в полевых условиях супервизора, линейных карт, блоков питания и вентиляторов. Отражая большинство конструкций маршрутизаторов Cisco, они работают путем разделения линейных карт, шасси и супервизора . Шасси обеспечивает питание и высокоскоростную объединительную плату , линейные карты предоставляют интерфейсы для сети, а супервизор перемещает пакеты, участвует в протоколах маршрутизации и т. д. Это дает несколько преимуществ:
Коммутаторы Catalyst предлагают расширенную настройку и управляемость. Коммутаторы можно настроить с помощью последовательной консоли , telnet или Secure Shell . Простой протокол управления сетью (SNMP) позволяет осуществлять мониторинг многих состояний и измерять потоки трафика. Многие устройства также могут запускать HTTP-сервер .
Конфигурация коммутатора выполняется в виде простого текста и, таким образом, легко поддается аудиту. Для создания полезной конфигурации не требуется никаких специальных инструментов. Для сайтов с большим количеством устройств полезно настроить сервер Trivial File Transfer Protocol (TFTP) для хранения файлов конфигурации и любых образов IOS для обновления. Сложные конфигурации лучше всего создавать с помощью текстового редактора (используя стандартный шаблон сайта), помещая файл на сервер TFTP и копируя его на устройство Cisco. Однако можно отметить, что сервер TFTP может представлять свои собственные проблемы безопасности.
StackWise и Stackwise Virtual, ранее известные как VSS, — это технологии, предлагаемые Cisco Systems, которые позволяют некоторым моделям коммутаторов Catalyst работать так, как будто они являются одним коммутатором. Один коммутатор из стека будет выступать в качестве основного коммутатора. Основной коммутатор будет поддерживать стек и позволять настраивать и контролировать весь стек, как будто он один, через одну консоль. Это обеспечивает более эффективное управление и, как правило, обеспечивает большую пропускную способность между отдельными коммутаторами, чем другие технологии восходящей связи.
Если один коммутатор выходит из строя, остальные коммутаторы продолжат работать, обходя его. Если основной коммутатор выходит из строя, другой коммутатор в стеке автоматически становится основным. Эта функция обеспечивает большую избыточность, поскольку отказ одного коммутатора не приведет к отказу всего стека.
Поскольку каждый коммутатор содержит всю конфигурацию стека, одним из преимуществ этой технологии является возможность замены неисправного коммутатора (любого, включая основной) на новый коммутатор. Стек настроит новый коммутатор на лету, чтобы обеспечить минимальное время простоя и сократить усилия по обслуживанию и ошибки.
Stackwise физически соединяет стек коммутаторов с помощью специальных соединительных кабелей стека, обычно до восьми коммутаторов на стек. StackWise Virtual и VSS позволяют виртуально объединять два шасси в единое логическое целое без физических соединительных кабелей.
Первичный коммутатор стека выбирается в следующем порядке: [6]
Существует два основных типа коммутаторов Catalyst: модели с фиксированной конфигурацией, которые обычно занимают одну или две стойки и имеют от 12 до 80 портов; и модульные коммутаторы, в которых практически каждый компонент, от платы ЦП до блоков питания и плат коммутации, индивидуально устанавливается в шасси.
В общем, обозначения моделей коммутаторов начинаются с WS-C или C, за которыми следует модельный ряд (например, C9600). Буква в конце этого номера обозначает специальную функцию, за которой следует количество портов (обычно 24 или 48) и дополнительная номенклатура, указывающая на другие функции, такие как UPOE (например, C9300-48U). Коммутаторы Catalyst 9000 также включают индикаторы лицензий на подписку на программное обеспечение (например, C9200-48T-P, E для Essentials, A для Advantage и P для Premier)
Модульные коммутаторы Cisco предлагают настраиваемый выбор шасси, блоков питания, линейных карт и модулей супервизора. Среди модульных серий Cisco есть: