产品概述
4 端口和 8 端口 Cisco ®千兆以太网 LAN 交换机网络接口模块 (NIM) 通过在 Cisco 4000 系列集成多业务路由器 (ISR) 中集成千兆以太网交换机端口，可以降低您公司的总拥有成本 (TCO)。这些低密度千兆以太网交换机为中小型企业和企业分支机构提供了集成到单个设备中的交换和路由组合（图 1）。
这些交换机与 Cisco IOS-XE 软件的集成允许网络管理员使用 Cisco 管理工具或路由器命令行界面 (CLI) 管理单个设备，以满足 LAN 和 WAN 管理需求。这种方法降低了网络复杂性，降低了维护合同成本，并减少了员工培训需求。它还简化了软件认证工作，并在分支机构提供一致的用户体验。此外，这些低密度千兆以太网交换模块支持思科行业领先的电源计划，包括每端口以太网供电 (PoE) 和以太网供电 (PoE+) 电源监控，从而增强分支机构扩展至更高的性能要求，并且仍然满足 IT 团队运营节能网络的环保举措。
4 端口和 8 端口千兆以太网 LAN 交换机 NIM 提供跨板载千兆以太网端口的线速第 2 层交换。4 端口 NIM 有四个 10/100/1000 交换千兆以太网端口。8 端口 NIM 具有 8 个 10/100/1000 交换式千兆以太网端口，其中 PoE/PoE+ 版本能够为所有 8 个端口供电。NIM 还可通过使用多千兆结构 (MGF) 实现直接的模块到模块通信。
千兆以太网 LAN 交换机 NIM 的新功能包括每个端口四个服务质量 (QoS) 队列、整形赤字加权循环 (SDWRR)、动态安全端口、机箱内级联、每个端口高达 30W 的 PoE/PoE+ ，以及 PoE 每端口监控和监管。
图 1. 4 端口、8 端口和 8 端口 PoE/PoE+ 思科千兆以太网 LAN 交换机网络接口模块
数据、语音和视频的安全网络连接
当插入 Cisco 4000 系列 ISR 时，千兆以太网 LAN 交换机 NIM 可提供完全集成、高度安全的网络和融合 IP 通信解决方案。从带有集成交换机的单一平台，您可以将 IP 电话、无线接入点和基于 IP 的摄像机连接到您的网络，并使用 IEEE 802.3af (PoE) 和 802.3at (PoE+) 为它们供电。通过可选集成 Cisco Unified Communications Manager Express，路由器还可以为电话提供呼叫处理。当用户尝试网络访问时，NIM 可以使用 IEEE 802.1X 来验证终端设备的凭据并将用户置于适当的 VLAN 中。
特点和优势
千兆以太网 LAN 交换机 NIM 提供更高的性能水平、增强的每端口安全性和易于配置。此外，凭借模块间级联功能，它们允许端口随着时间的推移而扩展。
表 1. 商业利益
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客户的需求 |
Cisco NIM 如何解决问题 |
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总拥有成本 | |
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● 跨多个站点的扩展网络基础设施 ● 降低分支机构多台设备的运营成本 ● 优化的 IT 资源 |
● 集成的交换机解决方案可降低运营成本、简化故障排除并支持企业扩展。 ● 一个供应商也就是一个支持中心，消除了供应商之间的相互指责，从而减少了故障排除时间。 ● Cisco Smart Net Total Care ™支持涵盖ISR 和Cisco EtherSwitch ®设备。 |
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易于管理 | |
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● 降低网络复杂性并简化分支机构路由器管理 ● LAN 和 WAN 策略的单一管理和配置 |
● 集成交换机可简化配置和管理。 ● CiscoWorks LAN 管理解决方案 (LMS)、远程监控（RMON1 和 RMON2）和基于标准的 MIB 支持提供配置以及详细的报告和故障排除功能。 ● 简单网络管理协议版本 1、2 和 3（SNMPv1、v2 和 v3）提供全面的带内管理，CLI 管理控制台提供详细的带外管理。 ● 管理接口使用标准SNMP 或安全套接层(SSL) 来集成Cisco 和第三方管理系统。 |
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绿色 IT | |
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● Cisco EtherSwitch 设备和路由器的单电源 |
● 这些交换机的功耗比独立交换机低两到八倍。 ● 由于不需要额外的机架空间或电源，因此无需机架、堆叠和冷却。 |
以太网供电
尽管 PoE 已经使用了十多年，但该技术仍在不断发展。新的和创新的应用程序继续提高功率要求。思科千兆以太网 LAN 交换机 NIM 充分利用了思科 4000 系列 ISR 增强的电源功能。表 9 提供了有关每个平台总 PoE (802.3af) 和 PoE+ (802.3at) 功率输出的信息。根据 ISR 平台类型，NIM 提供给 PoE 设备的总可用功率范围从 120W 到 500W。
其他 PoE 功能包括：
● 每端口功耗控制允许您指定单个端口的最大功率设置。
● 每端口 PoE 功率感应测量实际消耗的功率，从而对受电设备进行更智能的控制。
● Cisco PoE MIB 提供对电源使用情况的主动可见性，并允许您设置不同的功率级别阈值。
● Cisco 发现协议版本 2 允许 NIM 在连接到 IP 电话或接入点等 Cisco 设备时协商比 IEEE 分类提供的更精细的功率设置。
多千兆光纤
LAN 交换机 NIM 与 MGF 有千兆连接，并透明地集成到系统中。通过 MGF 连接使 NIM 能够直接与系统中其他支持 MGF 的模块进行通信，而无需涉及路由器的转发架构（图 2）。因此，使用 MGF 的直接模块到模块流量的吞吐量将不受平台性能许可级别的限制。因此，第 2 层数据包交换以全千兆以太网线速完成，无论是在每个 LAN 交换机 NIM 本地还是在传输带有多个 MGF 启用模块的 MGF 时都安装在系统中；模块到模块的 MGF 流量吞吐量限制为 1 Gbps。
应用
中小型分支机构
中小型企业分支机构数据部署方案中的 Cisco 千兆以太网 LAN 交换机 NIM 在一个设备中提供了集成路由和交换功能的灵活性。此方案允许在单个网络资源（例如客户端桌面、服务器、IP 电话、无线接入点和视频设备）之间部署高速连接，同时允许通过路由器在第 3 层实现 WAN 连接.
在统一通信环境中部署时，4 或 8 端口 NIM 可与模拟或数字时分复用 (TDM) 语音网关模块和 Cisco Unified Communications Manager Express IP Telephony、Cisco Survivable Remote Site Telephony (SRST)、或 Cisco Unified Border Element 解决方案。
带有可选 PoE/PoE+ 的 8 端口 NIM 为 IP 电话提供电源和电话发现。此外，NIM 支持 IP 电话的单独 VLAN 配置。辅助 VLAN 功能允许网络管理员将电话划分为单独的逻辑网络，即使数据和语音基础设施在物理上是相同的。电话发现功能允许 4 端口和 8 端口 NIM 自动检测 IP 电话的存在；带有 PoE/PoE+ 的 8 端口 NIM 将为它供电。
特点和优势
表 2 概述了 4 端口和 8 端口思科千兆以太网 LAN 交换机 NIM 的体系结构、特性和优势，表 3 列出了新 NIM 的其他特性，表 4 列出了每个网络支持的最大 VLAN 数平台。
表 2. 架构、特性和优势
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特征 |
益处 |
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4 或 8 个 10/100/1000BASE-TX 端口 |
● 交换机为每个端口上的第 2 层流量提供线速转发。 |
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自动感应、自动协商和自动跨媒体依赖接口 (Auto-MDIX) |
● 自动感应允许交换机检测连接设备的速度并自动配置端口以实现 10、100 或 1000 Mbps 操作。 ● 自动协商允许交换机自动选择半双工或全双工传输模式，以优化 NIM 所有端口的带宽。 ● Auto-MDIX 允许交换机自动检测连接设备和交换机端口之间的电缆类型（直通与交叉）。 |
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集成交换 |
● 集成交换为远程和小型分支机构提供更少的管理点。 |
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机箱内堆叠或级联 |
● 将 LAN 交换机 NIM 组合在一起称为级联。NIM 能够使用内部 MGF 在所有 Cisco 4000 系列 ISR 上进行级联。 ● 在 MGF 上级联多个 LAN 交换机 NIM 允许多个 NIM 充当单个交换机。 ● 报文的二层交换可以在每个 LAN 交换机 NIM 内部进行，也可以在系统中多个 LAN 交换机 NIM 作为统一交换机时通过 MGF。路由器 CPU 不参与此操作。 |
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IEEE 802.1P QoS（流量优先级） |
● 此功能支持基于 IEEE 802.1P 服务等级 (CoS) 的 QoS 和基于端口的优先级，允许交换机基于每个端口更改标记数据包的 CoS 设置。 ● 每个端口有四个 QoS 队列。默认情况下强制执行严格优先级。路由器支持 SDWRR，每个队列的权重可配置。 |
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802.1Q 集群 |
● 此功能提供了行业范围内的 VLAN 标记标准，也允许将中继设置到第三方设备。 |
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802.1D 生成树协议 |
● 这种行业标准的链路层网络协议有助于确保第 2 层设备之间的无环路拓扑，无论供应商如何。IEEE 802.1D 生成树协议默认关闭。 |
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语音 VLAN (VVLAN) |
● VVLAN 使 Cisco IP 电话能够将语音和数据放置在各自独立的 VLAN 中。NIM 交换机端口手动配置为中继端口，以支持同一端口上的语音和数据 VLAN。然后交换机使用 Cisco 发现协议来动态配置 Cisco IP 电话。 |
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IEEE 802.1X 认证 |
● 支持基于802.1X 端口的认证、单/多主机模式、访客VLAN、MAC Authentication Bypass (MAB)、受限VLAN、关键VLAN 和动态VLAN。 |
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PoE+（选项） |
● 带有适当 PoE+ 模块和内部电源的 Cisco 千兆以太网技术可以为 Cisco IP 电话和无线接入点供电。支持 IEEE 802.3af (PoE) 和 IEEE802.3at (POE+)。 |
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IP 组播管理支持 |
● 路由器在硬件中提供 Internet 组管理协议 (IGMP) Snooping 以提供管理支持。 |
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SNMP管理 |
● SNMP 允许通过 MIB 浏览器管理 MIB。 |
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Cisco IOS®软件CLI |
● 此功能通过 Cisco IOS 软件 CLI 提供配置，并为所有路由器功能提供通用用户界面。 |
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CiscoWorks 支持 |
● CiscoWorks 网络管理软件支持按端口和交换机进行管理，为思科路由器、交换机和集线器提供通用管理界面。 ● SNMPv1、v2 和v3（非加密）和Telnet 接口支持提供全面的带内管理，CLI 管理控制台提供详细的带外管理。 ● Cisco 发现协议版本 1 和 2 使 CiscoWorks 网络管理站能够自动发现网络拓扑中的交换机。 ● CiscoWorks LAN 管理解决方案提供支持。 |
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思科发现协议版本 1 和 2 |
● 该协议使 CiscoWorks 网络管理站能够自动发现网络拓扑中的交换机。 |
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Cisco VLAN 中继协议
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● Cisco VTP 支持跨 Cisco 交换机的动态 VLAN 配置。 |
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基于 Cisco Configuration Professional 的配置和设备管理 |
● 此功能通过基于 Web 的 GUI 简化了交换机的初始配置，无需更复杂的终端仿真程序和 CLI 知识。 ● 思科发现协议通过帮助技能较低的人员快速简单地设置交换机来降低部署成本。 |
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状态指示灯 LED |
● 每个端口两个 LED 提供交换机端口状态和 PoE 状态的可视指示。 |
Table 3. New Features
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Feature |
LAN Switch NIM |
New Feature |
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10/100/1000BASE-TX |
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IEEE 02.1Q Trunking |
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IEEE 802.1D Spanning Tree |
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Static and dynamic MAC address learning |
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IEEE 802.1X port-based and multiple supplicant |
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PoE (15.4W) |
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PoE+ (30W) |
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IEEE 802.1u (guest VLAN) |
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IEEE 802.1s Multiple Spanning Tree (MST) |
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IEEE 802.1w Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) |
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IGMP Snooping |
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Auxiliary VLANS |
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Maximum number of VLANs supported |
60 |
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Maximum number of VLAN IDs |
4094 |
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SDWRR and fixed scheduling |
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4 QoS queues per port |
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IEEE 802.1p for 802.1q tagged packets |
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Port-based priority for untagged packets |
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Priority override |
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Switched Port Analyzer (SPAN) |
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SPAN across multiple NIMs |
Not supported |
Not supported |
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Number of Spanning Tree Protocol instances |
1 per VLAN (60 maximum) |
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Per-port storm control |
Not supported |
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MAC notification |
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Dynamic secure port |
Not supported |
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Secure port filtering (port security) |
Not supported |
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Intrachassis cascading (no external link between NIM cards) |
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Private VLAN edge (protected port) |
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Protected port (across multiple NIMs) |
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Bridge protocol data unit (BPDU) guard |
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PortFast |
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Jumbo Frames |
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VTP (client, server, and transparent modes) |
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Per-VLAN Spanning Tree (PVST) |
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Per-port power monitoring and policing |
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Hot Standby Router Protocol (HSRP), Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP), and Gateway Load Balancing Protocol (GLBP) on VLAN interfaces |
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MGF integration |
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CiscoWorks LAN Management Solution (LMS) |
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RMON support |
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Auto-MDIX |
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Cisco EtherChannel technology |
Not supported |
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表 7 给出了 4 端口和 8 端口 NIM 的技术规格。
表 7. 4 端口 (NIM-ES2-4) 和 8 端口（NIM-ES2-8 和 NIM-ES2-8-P）思科千兆以太网 LAN 交换机 NIM 的技术规格
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范围 |
规格 | |
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构成因素 |
● NIM-ES2-4：单宽 NIM 外形尺寸 ● NIM-ES2-8：单宽 NIM 外形尺寸 ● NIM-ES2-8-P：单宽 NIM 外形尺寸 | |
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尺寸（高 x 宽 x 深） |
● NIM-ES2-4：0.8 x 3.1 x 4.8 英寸（2.1 x 7.9 x 12.2 厘米） ● NIM-ES2-8：0.8 x 6.2 x 4.8 英寸（2.1 x 18.8 x 12.2 厘米） ● NIM-ES2-8-P：0.8 x 6.2 x 4.8 英寸（2.1 x 18.8 x 12.2 厘米） | |
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重量 |
● NIM-ES2-4：79 克（0.17 磅） ● NIM-ES2-8：108 克（0.24 磅） ● NIM-ES2-8-P：149 克（0.33 磅） | |
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标准 | ||
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IEEE 协议 |
● 千兆以太网：IEEE 802.3 和 10BASE-T ● 千兆以太网：IEEE 802.3u、100BASE-TX 和 1000BASE-TX ● IEEE 802.1d 生成树协议 ● IEEE 802.1p CoS 用于流量优先级 ● IEEE 802.1q VLAN ● IEEE 802.1X 安全 ● IEEE 802.3x 全双工 ● IEEE 802.3af 千兆以太网供电标准 | |
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RFC |
RFC 2284，PPP 可扩展认证协议 (EAP) | |
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MIB |
● RFC 1213 ● 中频MIB ● RFC 2037 实体 MIB ● 思科-CDP-MIB ● CISCO-IMAGE-MIB ● CISCO-FLASH-MIB ● OLD-CISCO-CHASSIS-MIB ● 思科-VTP-MIB ● 思科-HSRP-MIB ● OLD-CISCO-TS-MIB ● CISCO-ENTITY-ASSET-MIB ● CISCO-ENTITY-FRU-CONTROL-MIB ● 桥接 MIB (RFC 1493) |
● CISCO-VLAN-MEMBERSHIP-MIB ● CISCO-VLAN-IFINDEX-RELATIONSHIP-MIB ● RMON1-MIB ● PIM-MIB ● CISCO-STP-EXTENSIONS-MIB ● OSPF MIB (RFC 1253) ● IPMROUTE-MIB ● CISCO-MEMORY-POOL-MIB ● ETHER-LIKE-MIB (RFC 1643) ● CISCO-ENTITY-FRU-CONTROL-MIB.my ● 思科-RTTMON-MIB ● CISCO-PROCESS-MIB ● CISCO-COPS-CLIENT-MIB |
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要按平台和 Cisco IOS 软件版本获取支持的 MIB 列表并下载 MIB 模块，请访问 Cisco.com 上的 Cisco MIB 网站：http ://www.cisco.com/public/sw-center/netmgmt/ cmtk/mibs.shtml。 | |
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可管理性 |
● SNMP 和 Telnet 接口支持提供全面的带内管理，CLI 管理控制台提供详细的带外管理。 ● 嵌入式 RMON 软件代理支持四个 RMON 组（历史、统计、警报和事件），以增强流量管理、监控和分析。 ● 一个 SPAN 端口可以将一个或多个端口的流量镜像到另一个端口，以便使用 RMON 探测器或网络分析器监控所有八个 RMON 组。 ● 普通文件传输协议 (TFTP) 通过从集中位置下载来降低管理软件升级的成本。 ● 每个端口两个 LED 提供端口链路和 PoE 状态的方便视觉指示。 ● 故障信息支持使交换机能够生成故障文件以改进故障排除。 ● Show-interface 能力提供有关任何接口的配置能力的信息。 | |
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连接器和布线 |
● 10BASE-T 端口：RJ-45 连接器，两对 3、4 或 5 类非屏蔽双绞线 (UTP) 电缆 ● 100BASE-TX 端口：RJ-45 连接器；两对 5 类 UTP 布线 ● 1000BASE-TX 端口：RJ-45 连接器；两对 5e 类和 6 类 UTP 布线 | |
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LED指示灯 |
● 链路状态LED：每个端口一个LED，用于指示链路状态 ● PoE LED：每个端口系统一个 LED 用于 PoE 状态指示 | |
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电源要求 | ||
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内部电源 |
适用于所有 Cisco 4000 系列路由器的可选 PoE 系统电源 | |
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内部冗余电源 |
仅适用于 Cisco 4431 和 4451 路由器 | |
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直流电源支持 |
● Cisco 4351、4431 和 4451 路由器上提供直流系统电源输入 ● PoE 选项不适用于直流系统电源输入 | |
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软件支持 |
Cisco 4000 系列路由器的最低 Cisco IOS-XE 软件版本 3.15：通用映像的 IP Base 许可证 | |
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环境的 | ||
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工作温度 |
32° 至 104°F（0° 至 40°C） | |
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工作湿度 |
10% 到 90%，非冷凝 | |
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非工作温度 |
-4° 至 149°F（-20° 至 65°C） | |
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工作海拔 |
15,000 英尺（4,570 米） | |
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合规性、安全性和 EMC |
当安装在 Cisco 4000 系列路由器中时，Cisco 千兆以太网 LAN 交换机 NIM 符合路由器本身的标准（法规遵从性、安全性和 EMC）。有关详细信息，请参阅 Cisco 4000 系列路由器的数据表。 | |
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