Основи роботи з маршрутизаторами Cisco та мережною операцiйною системою Cisco IOS

Лабораторна робота № 10 ОСНОВИ РОБОТИ

З МАРШРУТИЗАТОРАМИ CISCO ТА МЕРЕЖНОЮ ОПЕРАЦІЙНОЮ СИСТЕМОЮ CISCO IOS

Мета заняття: ознайомитися з загальною будовою маршрути- затора Cisco; ознайомитися з основними можливостями мережної операційної системи Cisco IOS для маршрутизаторів та розглянути особливості її застосування на маршрутизаторах Cisco; дослідити можливості Cisco IOS з налагодження та діагностування основних параметрів функціонування маршрутизаторів Cisco.

Теоретичні відомості

Будова маршрутизатора Cisco

Спеціалізовані пристрої, відомі як IMP (Interface Message Pro- cessors), що функціонально були подібними до сучасних маршрути- заторів, з’явилися і набули застосування ще на перших етапах роз- витку мережі ARPAnet. Пізніше, з появою стеку TCP/IP, IMP були замінені міні-комп’ютерами загального призначення, для яких роз- роблялися спеціальні програмні модулі з забезпечення підтримки маршрутизації. Перші прототипи спеціалізованих багатопротоколь- них маршрутизаторів були розроблені у 1981 році незалежно у Сте- нфордському університеті та Масачусетському технологічному ін- ституті. І саме розробки програмного коду Стенфордського універ- ситету були ліцензовані і стали основою для побудови маршрутиза- торів фірми Сisco, відомих як Сisco AGS Multi-Protocol Router (Сisco Advanced Gateway Server Multi-Protocol Router). Маршрути- затори Сisco AGS (1986 р.) та їх подальші модифікації Сisco AGS+, Сisco MGS стали першими світовими масовими комерційно успіш- ними маршрутизаторами.

З дня заснування науковці та інженери Сisco займаються впро- вадженням інновацій у сфері мережних технологій, мережних опе- раційних систем, спеціалізованого мережного програмного забез- печення. Фахівці Cisco постійно беруть участь у розробці нових те- хнологій, протоколів, архітектурних і технологічних рішень. Вели-

ка кількість як відкритих стандартів (зокрема, стандартів IEEE та RFC), так і закритих стандартів була розроблена саме за їх участі. Сьогодні фірма Сisco залишається світовим лідером у розробці і виробництві маршрутизаторів різного призначення – від домашніх маршрутизаторів до маршрутизаторів ядра мережі Інтернет.

Залежно від призначення маршрутизатори Cisco будуються за різними архітектурними схемами. Типова структурна схема марш- рутизатора Cisco, орієнтованого на забезпечення підключення ло- кальної мережі до глобальної через один або кілька каналів зв’язку наведена на рис. 1.[pic 1]

Рис. 1. Типова структурна схема маршрутизатора Cisco

Основними складовими маршрутизатора є:

• центральний процесор (CPU, Central Processing Unit);
• блок керування системою (System Control ASIC)
• блок постійної пам’яті (OnBoard Boot ROM, Read-Only Memory);
• блок постійної перезаписуваної пам’яті (OnBoard Flash);
• блок змінної перезаписуваної пам’яті (Removable Flash);
• блок енергонезалежної пам’яті (NVRAM, Non-Volatile Random Access Memory);
• блок оперативної пам’яті (RAM, OnBoard RAM, Random Access Memory типу DRAM, Dynamic RAM або SDRAM, Synchro- nous DRAM);
• блок керування послідовним інтерфейсом UART;
• блоки керування інтерфейсами USB;
• блоки керування вбудованими інтерфейсами/портами Ether- net/Fast Ethernet/Gigabit Ethernet, Wi-Fi тощо (Port ASICs);
• блоки фізичного рівня, трансивери Ethernet/Fast Ethernet/Giga- bit Ethernet, Wi-Fi тощо (PHYs, Physical Layer Devices);
• блоки підключення змінних плат/модулів розширення (Slot X). Основними функціями центрального процесора (CPU) маршру- тизатора є: пересилання пакетів між інтерфейсами; визначення оп- тимальних маршрутів (підтримка функціонування протоколів мар- шрутизації, побудова та підтримка таблиць маршрутизації); керу- вання та обслуговування маршрутизатора (забезпечення підтримки інтерфейсу командного рядка, забезпечення журналювання подій системи тощо). Координацію роботи складових маршрутизатора забезпечує блок керування системою (System Control ASIC). Фірма Cisco не орієнтована на використання процесорів та блоків керу- вання системою одного виробника, а тісно співпрацює з більшістю провідних розробників і виробників. Серед них варто згадати Intel, Motorolla, IDT, Cavium. Для різних моделей маршрутизаторів Cisco, залежно від їх призначення, застосовуються центральні процесори різних архітектур. Це можуть бути CISC або RISC-процесори, про-

цесори архітектур x86, PowerPC, MIPS, ARM тощо.