Cisco Catalyst

Catalyst は、 Cisco Systemsが販売するさまざまなネットワーク スイッチ、ワイヤレス コントローラ、ワイヤレス アクセス ポイントのブランドです。一般的にはイーサネットスイッチと関連付けられていますが、このブランドの歴史を通じてさまざまなタイプのネットワーク インターフェイスが利用可能でした。Cisco はいくつかの異なる企業を買収し、それらの製品を Catalyst 製品ラインのさまざまなバージョンとして再ブランド化しました。オリジナルの Catalyst 5000 および 6000 シリーズは、 Crescendo Communicationsから買収した技術に基づいています。1700、1900、および 2800 シリーズの Catalyst はGrand Junction Networksから、Catalyst 3000 シリーズは1994 年にKalpanaから提供されました。 ^{[ 1 ]}

最新のCatalystシリーズはCatalyst 9000ファミリーです。Catalyst 9000ファミリーには、スイッチ、ワイヤレスアクセスポイント、ワイヤレスコントローラが含まれます。^{[ 2 ]}

ほとんどの場合、Catalyst スイッチの技術は、Cisco のルーター技術とは別に開発されました。Catalyst スイッチは当初、ルーターで広く知られているCisco IOSソフトウェアではなく、 CatOSと呼ばれるソフトウェアを実行していました。しかし、製品ラインがより密接に統合されるにつれて、この状況は変化しました。特にモジュラーシャーシスイッチでは、ハイブリッドと呼ばれる構成が登場しました。これは、レイヤ 2機能が CatOS を使用して構成され、レイヤ 3要素が IOS を使用して構成される構成です。 また、CatOS を完全に廃止して IOS を採用した新しいソフトウェア バージョンでは、元々 CatOS が必要だったハードウェアでもネイティブIOSが見つかることもあります。^{[ 3 ]}

最新のCatalystスイッチモデル（Cisco IOSの最新バージョンを搭載したもの）の中には、スイッチ上に設置されたHTTPサーバー上で動作するグラフィカルインターフェイス（GUI）モジュールを使用したWebベースの管理が可能なものもあります。Catalyst 2960-L SMシリーズのスイッチは、HTTP経由でこのようなGUIを利用できるCisco Catalystスイッチの一例です。

Catalystデバイスは主にイーサネットスイッチであるため、最新のCatalystモデルはすべて、モデルに応じて10  Mbit/sから100 Gbit/sまでのイーサネットインターフェイスを備えています。その他のモデルでは、 PSTNへの接続を提供するために、T1、E1、およびISDN PRIインターフェイスをサポートできます。旧モデルでは、トークンリング、FDDI、非同期転送モード、100BaseVGなど、さまざまなインターフェイスをサポートしていましたが、Cisco Systemsでは現在販売されていません。 

すべてのモデルは基本的なレイヤ2機能を備えており、ポート間でイーサネットフレームをスイッチングできます。一般的な追加機能としては、VLAN、トランキング、QoSなどがあります。スイッチは、IOSでもIOS XEでも、完全に管理可能です。

IOSまたはIOS XEを実行するCatalystスイッチの多くは、ルーターとしても機能するため、レイヤ3デバイスとして動作します。TCPおよびUDPフィルタリングと組み合わせることで、これらのスイッチはレイヤ2～4の動作が可能になります。ソフトウェアイメージによっては、IOSまたはIOS XEを実行するCatalystスイッチは、OSPFやBGPなどのルーター技術を使用して、大規模なエンタープライズルーティングタスクに対応できる場合があります。

Catalyst 9400および9600シリーズのようなモジュラーシャーシベースのCatalystスイッチングモデルは、現場で交換可能なスーパーバイザ、ラインカード、​​電源、ファンというコンセプトを採用しています。ほとんどのCiscoルータ設計と同様に、これらのモデルはラインカード、​​シャーシ、スーパーバイザエンジンを分離することで動作します。シャーシは電源と高速バックプレーンを提供し、ラインカードはネットワークへのインターフェイスを提供し、スーパーバイザエンジンはパケットを転送したり、ルーティングプロトコルに参加したりします。これにより、いくつかの利点が得られます。

• 故障が発生した場合、交換が必要なのは故障した部品（通常は電源、ファン、ラインカード、​​またはスーパーバイザー）のみです。つまり、スイッチ全体を交換するよりも迅速な復旧が可能です。
• 冗長なコンポーネントを設置することで、コンポーネントの故障から迅速に復旧できる場合があります。
• スーパーバイザーエンジンは購入後にアップグレードすることができ、スイッチの他の部分への投資を無駄にすることなく、パフォーマンスの向上や機能の追加が可能になります。

Catalystスイッチは、高度なカスタマイズ性と管理性を提供します。スイッチは、シリアルコンソール、Telnet、またはSecure Shellを使用して設定できます。SNMP （ Simple Network Management Protocol）により、さまざまな状態の監視やトラフィックフローの測定が可能です。また、多くのデバイスでHTTPサーバーを実行できます。

スイッチの設定はプレーンテキストで行われるため、監査が容易です。有用な設定を生成するために特別なツールは必要ありません。デバイスが数台以上あるサイトでは、設定ファイルや更新用のIOSイメージを保存するために、TFTP（ Trivial File Transfer Protocol）サーバーをセットアップすると便利です。複雑な設定は、テキストエディタ（サイト標準テンプレートを使用）で作成し、TFTPサーバーにファイルを配置してからCiscoデバイスにコピーするのが最適です。ただし、TFTPサーバー自体にもセキュリティ上の問題が発生する可能性があることに注意が必要です。

StackWiseおよびStackwise Virtual（旧称VSS）は、Cisco Systemsが提供するテクノロジーで、Catalystスイッチの一部のモデルをあたかも1台のスイッチであるかのように動作させることができます。スタック内の1台のスイッチがプライマリスイッチとして機能します。プライマリスイッチはスタックを管理し、単一のコンソールからスタック全体を1台のように構成および監視できるようにします。これにより、管理効率が向上し、通常、他のアップリンクテクノロジーよりも個々のスイッチ間の帯域幅が広くなります。

スイッチが1つ故障した場合、残りのスイッチはそれをバイパスして動作を継続します。プライマリスイッチが故障した場合は、スタック内の別のスイッチが自動的にプライマリスイッチとして引き継ぎます。この機能により、1つのスイッチの故障がスタック全体の故障につながることはないため、冗長性が向上します。

各スイッチにはスタック全体の構成情報が格納されているため、この技術の利点の1つは、故障したスイッチ（プライマリスイッチを含む）を新しいスイッチに交換できることです。スタックは新しいスイッチをリアルタイムで構成し、ダウンタイムを最小限に抑え、メンテナンスの手間とエラーを削減します。

StackWiseは、専用のスタック相互接続ケーブルを使用してスイッチスタックを物理的に接続します（通常、1スタックあたり最大8台のスイッチ）。StackWise VirtualとVSSを使用すると、物理的な相互接続ケーブルを使用せずに、2台のシャーシを仮想的にクラスタリングして、単一の論理エンティティとして扱うことができます。

Catalystスイッチには大きく分けて2種類あります。1つは、通常1Uまたは2Uのサイズで、12～80ポートを備えた固定構成モデルです。もう1つは、CPUカードから電源、スイッチカードまで、ほぼすべてのコンポーネントがシャーシ内に個別に搭載されるモジュラースイッチです。

一般的に、スイッチの型番はWS-CまたはCで始まり、その後に型番（例：C9600）が続きます。この番号の末尾の文字は特殊機能を示し、その後にポート数（通常24または48）とUPOEなどのその他の機能を示す追加の表記が続きます（例：C9300-48U）。Catalyst 9000スイッチには、ソフトウェアサブスクリプションライセンスを示す表記も含まれています（例：C9200-48T-P、EはEssentials、AはAdvantage、PはPremier）。