Маршрутизатор

1. Программное обеспечение маршрутизатора CISCO.

На маршрутизаторах Cisco выполняется высокопродуктивна операционная система IOS (Cisco Internetworking Operating System), созданная на базе ОС UNIX, которая физически размещена в энергонезависимой памяти маршрутизатора (FLASH).

Процесс инициализации маршрутизатора выполняется в следующей последовательности:

POST (Power On Self Test)-тестирование оборудования после включения питания.

Bootstrap IOS-программа загрузки основного IOS.

Cisco IOS-основная операционная система маршрутизатора.

Файл конфигурации с NVRAM.

Подключение к маршрутизатору осуществляется программой TELNET на IP-адрес любого из его интерфейсов или при посредничестве любой другой терминальной программы через консольный порт маршрутизатора CON или дополнительный порт AUX. Последнему способу следует предпочесть, поскольку в процессе конфигурирования маршрутизатора могут изменяться параметры IP-интерфейсов, что может привести к потере соединения через TELNET. Кроме того, из соображений безопасности доступ к маршрутизатору через TELNET следует запретить.

Аварийное отключение оператора от консоли не регистрируется маршрутизатором и сеанс остается в том же состоянии. При повторном подключении оператор окажется в том же контексте, из которого произошло аварийное отключение (если не сработал автоматический выход по таймеру неактивности). Напротив, при потере TELNET-соединение маршрутизатор закрывает сеанс работы оператора.

При первой загрузке IOS пытается скачать конфигурацию из глобальной сети, при неудачном завершении этой процедуры IOS предлагает провести первичное конфигурирование маршрутизатора с помощью SETUP. Программа SETUP предлагает установить некоторые основные глобальные параметры конфигурации маршрутизатора путем диалога вопрос-ответ. К начальному настройке маршрутизатора относятся следующие действия:

Спецификация имени маршрутизатора (по умолчанию предлагается "Router").

Спецификация пароля enable secret.

Спецификация пароля enable password.

Спецификация пароля виртуального терминала.

Конфигурирование протоколов SNMP, IP, протоколов маршрутизации RIP, IGRP.

Конфигурирование интерфейсов.

Каждый из приведенных выше этапов, предложенных программой SETUP, может быть проигнорирован, а необходимые конфигурационные параметры могут устанавливаться без посредничества программы SETUP с помощью соответствующих команд Cisco IOS. Кроме этого, запуск программы SETUP возможно в любой момент из привилегированного режима.

1.1. ИНТЕРФЕЙС.

Взаимодействие с системой Cisco IOS происходит при посредничестве интерфейса командной строки (CLI-Command Line Interface). В общем случае формат команды выглядит следующим образом:

Команда

Параметры или опции, в зависимости от команды, могут быть обязательными, необязательными или отсутствовать вообще. Для ориентирования в системе команд в Cisco IOS предусмотрена зависимая от контекста система помощи.

Помощь слова может потребоваться при необходимости получения перечня команд, которые начинаются предварительно введенной последовательностью символов. В этом случае предлагается завершить введенную последовательность символом "?" (Знак) - в ответ Cisco IOS предоставит список команд, которые начинаются искомой последовательностью символов. Следующий пример демонстрирует использование помощи слова:

Router # co?

configure connect copy

Помощь синтаксиса помогает получить перечень допустимых ключевых слов и команд данного контекста или перечень допустимых параметров команды. Для использования помощи синтаксиса предлагается сразу после ключевого слова через пробел ввести символ "?" (Знак вопроса). В результате будет выдано перечень возможных команд или параметров команды. Следующий пример демонстрирует использование помощи синтаксиса:

Router # configure?

memory Configure from NV memory

network Configure from a TFTP network host

overwrite-network Overwrite NV memory from TFTP network host = 20

terminal Configure from the terminal

В случае введения неверной команды (ошибка в слове, недопустима в данном контексте команда или неверно задан параметр) Cisco IOS выдаст соответствующее сообщение и указание вероятного местонахождения ошибки в командной строке. Ключевое слово или неверный параметр в этом случае обозначаются символом "^" (тильда). Следующий пример демонстрирует реакцию системы на неверно введенное ключевое слово "Ethernet"

Router (config) # interface ethernat

^

% Invalid input detected at '^' marker.

2. Интерфейс маршрутизатора.

2.1. ФИЗИЧЕСКИЕ ИНТЕРФЕЙСЫ.

Каждый маршрутизатор оборудован определенным количеством физических интерфейсов. Наиболее распространенными интерфейсами является Ethernet / Fast Ethernet и последовательные (Serial) интерфейсы. По своей аппаратной реализацией последовательные интерфейсы бывают синхронные, синхронно-асинхронные и асинхронные.

Интерфейсы Ethernet на витой паре имеют разъем RJ-45 (в некоторых моделях AUI (DB-15), которые требуют подключения внешнего трансивера, реализующего тот или иной интерфейс физического уровня Ethernet).

Последовательные интерфейсы оборудуются фирменными разъемами DB-60F или SmallSerial F (последний компактный) (рисунок 2.2.1). Для подключения внешнего оборудования к интерфейсу следует использовать фирменный кабель-свой для каждого протокола физического уровня. Такой кабель, с одной стороны, имеет разъем DB-60M (male), а с другой-разъем выбранного стандарта физического уровня для устройства DTE или DCE. На кабель положены следующие функции:

-Путем замыкания специальных контактов разъема DB-60 сигнализирует маршрутизатору о выбранном протокол физического уровня и статус маршрутизатора (DTE или DCE).

-Выполняет функции переходника универсального разъема DB-60 на стандартный разъем выбранного протокола физического уровня.

2.2. Идентификация ИНТЕРФЕЙСОВ.

Идентификатор интерфейса состоит из его типа (Ethernet, Fast Ethernet, Serial, Loopback, Null ...) и номера. В маршрутизаторах с фиксированной аппаратной конфигурацией номера физических интерфейсов являются абсолютными (рисунок 2.3.1.) И указываются на корпусе. При работе в Cisco IOS с такими интерфейсами принята нотация:

<Номер порта>

Рисунок 2.3.1. Интерфейсы маршрутизатора Cisco 1601

В модульных маршрутизаторах (рисунок 2.3.2., 2.3.3., 2.3.4.) Номер интерфейса зависит от слота, в котором установлен интерфейс ный модуль. В таком случае номер состоит из нескольких чисел, которые указывают, соответственно номер слота, модуля и интерфейса.

При конфигурировании таких интерфейсов принято нотацию:

<Номер модуля / номер порта>

или

<Номер слота / номер модуля / номер порта>

Номера виртуальных интерфейсов предоставляемых им при их конфигурировании. Логический интерфейс Null может быть один и всегда имеет номер 0.

2.3. Конфигурирование интерфейсов.

Конфигурирование интерфейсов осуществляется отдельно для каждого интерфейса в контексте выбранного интерфейса, переход к которому осуществляется командой контекста глобального конфигурирования:

interface <тип> <номер>

В качестве параметра <тип> допускаются следующие слова: Ethernet, Fast Ethernet, Serial, Loopback, Null.

Указанная команда приводит к изменению контекста на контекст конфигурирования выбранного интерфейса (config-if #).

На интерфейсах Ethernet, кроме установки IP-адреса, как правило больше ничего делаете не требуется, однако Fast Ethernet может потребовать некоторых принудительных настроек дуплексного режима или установления фиксированной скорости (по умолчанию эти параметры устанавливаются путем переговоров, однако в отдельных случаях переговоры могут не дать необходимых результатов).

Параметр <физическая-скорость-передачи, Кбит / с> может принимать фиксированные значения, перечень которых можно предварительно просмотреть, введя clock rate?.

Для последовательного интерфейса, выполняющий функцию DTE также может быть указан этот параметр, однако он будет проигнорирован Cisco IOS и никакого влияния на работу интерфейса не будет, поскольку оборудование DTE заимствует этот параметр от DCE.

По умолчанию физические интерфейсы исключены (неактивные-administratively down). Для их активации используется команда:

shutdown

Эта команда переводит интерфейс в состояние manual up. Если внешнее оборудование отключено, то Cisco IOS автоматически переведет физический интерфейс к состоянию manual down, а при активизации внешнего оборудования физический интерфейс поднимется до состояния manual up автоматически.

Для последовательных интерфейсов иногда возникает необходимость использовать протокол канального уровня, отличный от протокола по умолчанию (HDLC). Cisco IOS надаэ возможность указать тип используемого протокола команде

encapsulation <протокол>

Параметр <протокол> может принимать фиксированные значения, для которых Cisco IOS предусмотрены зарезервированы ключевые слова, например PPP, Frame-Relay и т.п. Полный перечень значений параметра <протокол> доступен для просмотра командой encapsulation?

2.4. Маршрутизации.

Общий порядок заполнения таблицы маршрутов следующий:

Менеджер таблице маршрутов по мере настройки интерфейсов автоматически устанавливает маршруты в непосредственно присоединены сети с админдистанциею 0.

Статические маршруты настраиваются администратором.

Каждый протокол маршрутизации выбирает лучший маршрут к каждому из известных ему префиксов (возможно, один префикс иметь несколько равнозначных маршрутов).

Менеджер таблице маршрутов рассматривает маршруты, поступивших от протоколов маршрутизации, для каждого префикса выбирается маршрут с лучшим приоритетом и заносится в таблицу маршрутов.

Может оказаться, что к одному префикса есть несколько маршрутов с одинаковым административным приоритетом, в этом случае в таблицу маршрутов заносятся все такие маршруты (но не более шести) и маршрутизатор отправляет датаграммы; распределяя их равномерно между маршрутами (load balancing).

Префиксы с одинаковым значением адреса и различными масками считаются разными префиксами. В дальнейшем при выборе маршрута по адресу, который принадлежит нескольким префиксам, установленным в таблицу маршрутов, маршрутизатор будет руководствоваться правилом длинной

Конфигурирование протоколов маршрутизации происходит в контексте выбранного протокола маршрутизации. Выбор конкретного протокола осуществляется из контекста глобального конфигурирования командой:

router <протокол>

Параметр <протокол> может принимать фиксированные значения (такие, как rip, ospf ...), полный перечень которых доступен по подсказке (router?). Параметр зависит от параметра <протокол> и касается конкретного протокола.

На маршрутизаторах Cisco выполняется высокопродуктивна операционная система IOS (Cisco Internetworking Operating System), созданная на базе ОС UNIX, которая физически размещена в энергонезависимой памяти маршрутизатора (FLASH).

Подключение к маршрутизатору осуществляется программой TELNET на IP-адрес любого из его интерфейсов или при посредничестве любой другой терминальной программы через консольный порт маршрутизатора CON или дополнительный порт AUX.

Взаимодействие с системой Cisco IOS происходит при посредничестве интерфейса командной строки (CLI-Command Line Interface). Для упрощения ориентирования в системе команд в Cisco IOS предусмотрена гибкая система контекстной помощи.

При работе с командной строкой Cisco IOS предусмотрено несколько контекстов (режимов ввода команд). Текущий контекст идентифицируется символом приглашения ввода команды, который выводится вслед за именем маршрутизатора.

Контекст пользователя-открывается при подключении к маршрутизатору и допускает выполнение только ограниченного набора основных контрольных команд, которые не влияют на конфигурацию маршрутизатора. Контекст администратора предоставляет доступ ко всем без исключения команд (команды, позволяющие получить полную информацию о конфигурации маршрутизатора и его текущее состояние, команды перехода в режим конфигурирования, команды сохранения и загрузки конфигурации)

Команды Cisco IOS четко структурированы и доступны только в контекстах, которых они касаются. Для упрощения ориентирования в контекстах команд вид строки приглашения в каждом контексте уникальным.

Для отмены действия введенных команд используется принцип замещения (когда той же командой задается другое значение определенного параметра настройки) и отрицательные команды (те же команды, которым предшествует приставка no).

Система команд Cisco IOS имеет необходимые команды для просмотра информации, конфигурирование маршрутизатора, мониторинга работы (отладки), сохранения / восстановления конфигурации и группу вспомогательных команд.