Реферат: Обзор и технические возможности маршрутизаторов

Реферат: Обзор и технические возможности маршрутизаторов

Реферат

Тема: Огляд та технічні можливості маршрутизаторів фірми Cisco

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 2

1. Обзор маршрутизаторов. 3

1.1Машрутизаторы и сервера удаленного доступа серии 2500 3

1.2 Маршрутизаторы серии 1600 3

1.3 Маршрутизаторы серии 3600 5

1.4 Программное обеспечение Cisco IOS. 9

2.Технические возможности маршрутизаторов. 11

2.1 Принципы работы маршрутизаторов 11

2.2 Свойства маршрутизаторов 12

2.3 Начало работы с маршрутизатором Cisco 15

2.4 Подключение к маршрутизатору и начало работы 15

2.5 Режимы командного языка 16

Заключение 18

Литература и ссылки

Введение

Компания Cisco Systems, основанная небольшой группой ученых Стенфордского университета, в 1986 году представила свой первый продукт.

Cisco поставляет более 80% маршутизаторов, являющихся основой Internet. Сегодня компания является основным провайдером компьютерных инфрасетей для бизнеса. Сетевые решения Cisco обеспечивают работу объединенных сетей тысяч компаний, университетов, правительственных агентств и служб во всем мире.

Широкий спектр решений компании Cisco включает:

• построение высокопроизводительных локальных сетей;

• доступ к ресурсам сети Интернет;

• средства для надомной рабоы;

• средства для мобильной работы;

• обеспечение связи между офисами

Эти решения могут использоваться как в сетях малого и среднего бизнеса, так и в сетях крупных компаний.

Решения компании Cisco для малого и среднего бизнеса составляют продукты, которые могут быть разделены на пять категорий: маршрутизаторы доступа, средства и приложения для Интернет/Интранет, коммутаторы локальных сетей, концентраторы и средства сетевого управления.

Компания Cisco предлагает полный спектр маршрутизаторов доступа от моделей для домашнего офиса до корпоративных серверов доступа, обеспечивая доступ в сеть Интернет, связь между офисами и удаленный доступ для мобильных и надомных пользователей. Полнофункциональные решения компании Cisco для сетей Интернет/Интранет, включая сетевые приложения, разработаны для предосталения пользователям удобного и защищенного доступа в сеть Интернет и обеспечения соединений Интранет.

Решения Cisco для локальных сетей включают модульные коммутаторы локальных сетей, устанавливаемые в стек, коммутаторы фиксированной конфигурации и концентраторы для рабочих групп и офисов малого бизнеса. Так же существует целый ряд модульных, маштабируемых устройств для крупных центральных офисов и филиалов.

Для работы в глобальных сетях Сisco предлагает целый ряд решений, обеспечивающих защиту данных на аппаратном и программном уровне.

Ключевым элементом, объединяющим все решения в единое целое, является программное обеспечение Cisco IOS.

В связи с тем, что в Украине стоимость цифровых каналов для передачи данных достаточно высока, очень немногие заказчики могут позволить себе подключение, например, по линии Е1, и вынуждены довольствоваться арендой каналов со скоростями 64-128 Кбит/c, а то и выделенных асинхронных линий или линий коммутируемой телефонной сети. Однако это утверждение не отменяет того факта, что с развитием сети провайдеров в Украине и улучшением их технической оснащенности стоимость подключения и аренды цифровых каналов передачи данных будет снижаться до уровня европейских цен на подобного рода услуги. Поэтому наличие достаточно дешевых, низкоскоростных универсальных интерфейсов (многие из которых могут работать как в синхронном, так и в асинхронном режимах) в маршрутизаторах позволяет значительно снизить затраты при построении корпоративной сети.

1.Обзор маршрутизаторов.

Наиболее популярными сериями маршрутизаторов являются следующие.

1.1 Машрутизаторы и сервера удаленного доступа серии 2500

Универсальные маршрутизаторы и сервера доступа серии 2500 на сегодняшний день наиболее широко ипользуются при построении корпоративных систем средних и малых компаний. Широкий выбор интерфейсов, наращиваемая память и возможность замены IOS сделали устройства этой серии очень популярными на российском рынке. Такие устройства как маршрутизаторы 2501 ( 1 LAN Ethernet, 2 WAN Sync ), 2514 ( 2 LAN Ethernet, 2 WAN Sync ) и серверы доступа 2509 ( 1 LAN Ethernet, 2 WAN Sync, 8 Async), 2511 ( 1 LAN Ethernet, 2 WAN Sync, 16 Async) имеют хорошее соотношение цена/производительность, однако их моноблочный конструктив не позволяет оперативно изменять конфигурацию, что достаточно часто необходимо заказчику. Кроме того, нет возможости применения технологии ISDN, которая в последнее время активно внедряется, по крайней мере, в крупных городах Украине. В следующей версии - 252Х встроены интерфейсы ISDN BRI и, что очень немаловажно, одни и те же порты могут работать как в синхронном, так и в асинхронном режиме. Эти нововведения значительно повышают “гибкость” использования данной серии оборудования, однако эти приборы все также остаются моноблочными (фиксированной конфигурации). В большинстве случаев они позволяют построить надежную и достаточно дешевую систему, однако существует ряд применений, в которых требуется модульное оборудование. Развивая успех своего оборудования, Cisco Systems разработала и выпустила новую серию маршрутизаторов, которая обладает всеми преимущестнами семейства 2500 и в то же время лишена недостатков, присущих данному семейству.

Маршрутизаторы серии 1600

Cisco 1600 - новая серия маршрутизаторов, спроектированных специально для малого бизнеса и обеспечивающих доступ в Internet и возможность эффективной работы в Вашей офисной интрасети.

Предлагаемое корпорацией оборудование Cisco 1600 обеспечивает надежную связь в пределах корпоративной сети посредством каналов ISDN, либо обычных синхронных или асинхронных каналов связи. В семейство продуктов Cisco 1600 входят (доступны на территории Украине):

Cisco 1601, имеющий следующие слоты: для Ethernet, последовательный и для связи с глобальной сетью WIC (WAN interface card);

Cisco 1603, имеющий следующие слоты: для Ethernet, один базовый интерфейс (BRI) ISDN и для связи с глобальной сетью;

Последовательный порт WAN на маршрутизаторе Cisco 1601 поддерживает асинхронную связь до 115.2 Кбит/с и синхронные соединения до 2 Мб/с, а также технологии Frame Relay и X.25.

Как уже отмечалось, все продукты данной серии имеют специальный слот для установки дополнительного WAN интерфейса, что позволяет пользователю легко добавлять WAN порт по мере роста глобальной сети или необходимости повышения производительности работы. Благодаря этому, маршрутизаторы данной серии обеспечивают большую гибкость в выборе конфигурации сети и защиту вложений по сравнению с другими аналогичными продуктами. Вы можете подключать к слоту WIC следующие сетевые карты:

последовательные, асинхронные и синхронные;

ISDN BRI;

Маршрутизаторы данной серии отличают достаточно простые функции установки. С помощью специального программного пакета может быть проведен upgrade встроенного программного обеспечения (IOS). Все это позволяет минимизировать суммарные расходы, связанные с содержанием сети, ее администрированием и дальнейшим развитием и совершенствованием, что особенно важно для сектора малого бизнеса.

Кроме всех перечисленных достоинств, разработанные маршрутизаторы серии 1600 представляют собой очень компактные устройства, имеющие размеры всего 28х22х5 см и вес около 800 грамм, а также имеют весьма привлекательный дизайн, что позволяет устанавливать их даже на рабочем столе.

Глоссарий

• Мосты (bridges) позволяют компьютерам, подключенным к разным физическим сегментам, логически взаимодействовать так, как если бы они были подключены к общему кабелю. Рассматривая все сегменты как единую сеть передачи сообщений, мосты обеспечивают прозрачное, независимое от используемых протоколов межсетевое взаимодействие.

• Маршрутизатор (router) предназначен для соединения отдельных локальных сетей в единую структурированную сеть с управляемым трафиком и высокими возможностями защиты данных.

• Программный маршрутизатор (например, NetWare MultiprotocolRouter корпорации Novell) позволяет, сохранив имеющуюся аппаратную базу, работать с различными сетевыми топологиями и при этом допускает расширение. Добавление нового сегмента локальной или глобальной сети сводится к простому подключению еще одного адаптера. По сравнению с аппаратным, программный маршрутизатор проще и лучше масштабируется, но стоит дороже аналогичного аппаратного устройства. Экономически целесообразно использовать в том случае, если трафик между сетями небольшой и для работы маршрутизатора не требуется выделять специального сервера.

• Аппаратный маршрутизатор предоставляет пользователю следующие выгоды и преимущества. Во-первых, при объединении большого числа LAN он обойдется пользователю значительно дешевле его программного аналога, для установки которого требуется выделенный мощный сервер. При небольшом числе объединяемых LAN использование аппаратного маршрутизатора позволяет в значительной степени разгрузить сервер для решения других задач. Во-вторых, аппаратный вариант обладает более широким набором поддерживаемых интерфейсов.

• Коммутируемая телефонная линия представляет собой обычную телефонную линию, которая резервируется за пользователем на время соединения. Данная линия часто бывает занята и не обеспечивает быстрого соединения с абонентом. Преимуществом таких линий является их относительно невысокая стоимость. Производительность аналогового канала обычной телефонной линии определяется характеристиками модема и линии связи и не превышает сегодня 33.6 Кб/с.

• Выделенная цифровая линия гарантирует быстрое соединение с абонентом и обеспечивает достаточно высокую пропускную способность. Недостатком является высокая стоимость установки и арендной платы.

• ISDN (цифровая сеть с интеграцией услуг) является наиболее современной цифровой линией связи. Позволяет использовать одну и ту же линию связи для передачи данных и для телефонных разговоров. Чаще всего используется линия основного доступа (Basic Rate Interface - BRI), позволяющая по обычной медной паре кабельной сети обеспечить скорость передачи до 128 Кб/с. Корпорация Cisco разработала специальную функцию для своих маршрутизаторов (dial-to-demand routing), позволяющую автоматически отключаться от линии при отсутствии передачи и мгновенно дозваниваться при поступлении передаваемой информации. Такое ПО позволяет эксплуатировать арендованные цифровые линии с минимальными непроизводительными потерями.

1.3 Маршрутизаторы серии 3600

Следующая серия машрутизаторов - 3600 предназначена для использования в центрах маршрутизации средних и малых компаний. Эти маршрутизаторы ( 3620 и 3640 ) имеют модульную конструкцию и позволяют устанавливать в основное шасси 2 или 4 контроллера соответственно. Модель 3620 построена на базе RISC процессора IDT R4700 с тактовой частотой 80 МГц и имеет максимальный объем ОЗУ 64 Мбайта. Модель 3640 построена на базе RISC процессора IDT R4700 с тактовой частотой 100 МГц и имеет максимальный объем ОЗУ 128 Мбайт. Такие параметры позволяют маршрутизаторам данной серии успешно функционировать даже в максимальной конфигурации. Максимальный объем памяти для хранения образа IOS составляет 32 Мбайта, что позволяет хранить несколько версий программного обеспечения.

Cisco IOS + Cisco 3600 = возможности, о которых можно только мечтать

Серия Cisco 3600 разработана для удовлетворения потребностей растущего количества пользователей из удаленных офисов, которым требуется доступ к корпоративной Intranet или выход в Internet посредством обычной телефонной линии. Маршрутизаторы данной серии позволяют удаленным пользователям эффективно использовать любые сетевые приложения и работу с файлами в другой LAN. В дополнение к этому, модульность серии Cisco 3600 обеспечивает инвестиционную защищенность, так как позволяет покупателю в дальнейшем легко расширить пропускную способность канала и нарастить сетевые интерфейсы посредством дополнительных модулей.

Если Нам требуется обеспечить работу большого количества удаленных пользователей -Cisco 3600 Ваш лучший выбор.

Многие предприятия ищут возможность существенно увеличить производительность сети, включающей множество удаленных ISDN пользователей. Cisco 3600 обеспечивает масштабируемое и эффективное по стоимости решение для оборудования уровня предприятия. Добавляемые модули интерфейсных карт позволят Нам начать с малого и постепенно добавлять модули для увеличения возможностей сети без потери начальных финансовых вложений. Кроме этого, Вы сможете намного эффективнее использовать существующие линии, т.к. маршрутизатор автоматически задействует только часть полосы пропускания, необходимую для передачи информации. Это существенно снижает затраты на оплату арендованных линий связи.

Если нам необходима экономически выгодная связь-Cisco 3600 Ваш лучший выбор. Растущие компании и крупные отделения фирм, как правило, имеют ограниченное число пользователей. В этом случае требуется оборудование, имеющее доступную для средних предприятий цену и обеспечивающее в дальнейшем достаточную масштабируемость без дополнительных крупных вложений. Другими слонами, требуется недорогое оборудование с возможностью дальнейшего расширения его возможностей. Продукция серии Cisco 3600 полностью удовлетворяет этим условиям. Например, система предприятий розничного сбыта могут получить недорогое решение для использования ISDN посредством конфигурирования Cisco 3600 с одним или двумя интерфейсами LAN и одним PRI или четыремя BRI интерфейсами. По мере роста потребностей Cisco 3620 может быть расширена без потери инвестированных в систему денег.

Если мы хотим обеспечить связь удаленных офисов по протоколу Frame Relay, X.25 или по выделенной линии -Cisco 3600 Ваш лучший выбор.

Серия Cisco 3600 является идеальным решением для организаций, не имеющих пока высокоэффективных линий ISDN, но желающих соединить множество своих удаленных офисов по протоколу Frame Relay, X.25, или по выделенным лининям. Cisco 3600 может быть сконфигурирована для поддержки либо индивидуального 128К соединения, либо соединения множества удаленных рабочих мест в канальный инфтерфейс T1/E1. Серия Cisco 3600 поддерживает до 24 обособленных синхронных соединений на 128К. Кроме этого, она имеет возможность мультиплексировать до 144 каналов на 56/64 Кбит/с (T1) или до 180 каналов на 56/64 Кбитс (E1) в канальные сетевые модули.

Если нам надо обеспечить возможность работы с разными типами линий-Cisco 3600 наш лучший выбор.

Серия Cisco 3600 позволит нам использовать любой тип линии, который мы выберем: ISDN, асинхронные и синхронные соединения WAN. Модульность Cisco 3600 позволит нам организовать сетевой доступ к пользователям с различными требованиями к методу доступа, пропускной способности канала и стоимости соединения.

К примеру, один сервер доступа по коммутируемой линии Cisco 3640 может одновременно обслуживать мобильных пользователей, соединяющихся с сервером для получения электронной почты, крупных пользователей с большой пропускной способностью и длительным временем соединения, а также пользователей отделений компании, в которых используютсяя терминальные серверы. Его интерфейсная гибкость позволит нам настроить все оборудование под свои нужды и при необходимости получать всю необходимую информацию в одном месте.

Если мы заинтересованы в надежной системе защиты-Cisco 3600 Ваш лучший выбор.

Гибкость и модульность Cisco 3620 обеспечивает великолепные возможности для защиты данных. К примеру, покупатели, поддерживающие у себя асинхронных клиентов, до сих пор не имели эффективного по стоимости сервера доступа, предоставляющего им ISDN BRI (2B+D) интерфейс для обеспечения резервного копирования через WAN. Cisco 3620 предоставит Нам такую возможность в качестве модульного асинхронного сервера доступа.

Для многих пользователей может оказаться чрезвычайно важным тот факт, что для своего оборудования корпорация Cisco специально разработала программное обеспечение IP Plus, обеспечивающее широкий класс функций по шифровке сообщений, контролю доступа и т.д. Используя данное ПО, пользователи могут быть уверены, что их информация, передаваемая через Internet, не будет прочитана или изменена кем-либо без разрешения. В области вычислительной техники любой продукт сможет работать с полной отдачей только при выполнении двух необходимых условий: он должен иметь надежную современную конструкцию, обладающую такими характеристиками, как масштабируемость, универсальность, надежность и т.д., и быть начинен “интеллектуальным” ПО с широкими возможностями. И если о второй составляющей для современных маршрутизаторов (операционной системе Cisco IOS) мы уже рассказали в предыдущем абзаце, то описание конструктивных особенностей маршрутизатора заслуживает отдельного разговора.

Чтобы по достоинству оценить возможности маршрутизаторов серии Cisco 3600, необходимо четко определить области, в которых их использование принесет наибольший успех и выгоду.

Во-первых, модели серии 3600 предоставляют функционально полное решение для организации удаленного доступа. Другими слонами, данные устройства могут использоваться в качестве мощного сервера доступа. Любая модель Cisco 3600 может обеспечивать надежный доступ к Вашей LAN многочисленных удаленных и мобильных пользователей. При этом они смогут не только работать с файловым хозяйством LAN, как со своим собственным, но также использовать общие программные приложения.

Во-вторых, рассматриваемые устройства являются весьма мощными маршрутизаторами, обеспечивающими организацию надежного доступа к всемирной сети Internet и/или к корпоративным сетям Intranet. Любые модели Cisco 3600 могут успешно использоваться в небольших компаниях - провайдерах Internet-услуг.

В-третьих, данная серия маршрутизаторов является отличным средством вложения средств, при котором Вы сможете легко в будущем изменять конфигурацию Вашей глобальной сети по мере роста требований к количеству соединений или по мере появления новых технологий для глобальных вычислительных сетей. Все это обеспечивает защиту Ваших инвестиций в оборудование и, следовательно, экономию Ваших денег. Модели Cisco 3600 обладают достаточной масштабируемостью. Например, модель Cisco 3640 поддерживает интерфейсы ISDN PRI (Primary Rate Interface) или ISDN BRI (Basic Rate Interface) в одном и том же шасси: максимальное число поддерживаемых PRI-соединений - шесть, BRI-соединений - 24, а модель Cisco 3620 может быть сконфигурирована с одним портом Ethernet и одним портом ISDN PRI, или одним портом Ethernet и четырьмя портами ISDN BRI.

Во все модели семейства Cisco 3600 интегрирована межсетевая операционная система Cisco IOS, поддерживающая установление соединений по требованию, обеспечивающая объединение локальных сетей, безопасность доступа и данных и оптимизацию соединений с глобальными вычислительными сетями. Благодаря поддержке полного набора функциональных возможностей Cisco IOS, маршрутизаторы серии Cisco 3600 дают надежные и гибкие средства работы с Internet/Intranet мультимедийными приложениями. Cisco IOS делает легкой не только работу через Internet, но упрощает и повышает эффективность работы в Вашей корпоративной сети Intranet.

Маршрутизаторы семейства Cisco 3600 предоставляют отличную возможность выбора конфигурации. Так, например, модель Cisco 3640 имеет четыре слота под сетевые модули, а модель Cisco 3620 - два слота. В каждый слот по Вашему выбору могут быть установлены сетевые модули для Ethernet и Token Ring, а также Вы можете выбирать из целого набора интерфейсных карт для соединения с глобальными вычислительными сетями. Каждый разъем для сетевых модулей может принять интерфесные карты сетевых модулей различного типа, включая ISDN PRI, ISDN BRI, и асинхронные/синхронные последовательные интерфейсы. Другими слонами, по имеющейся у Вас линии связи можно легко объединить с помощью Cisco 3640 Вашу LAN с четырьмя другими локальными сетями, расположенными в других концах города, и работать в них, как в собственной сети и даже использовать их оборудование (например, высококачественный принтер).

Маршрутизаторы семейства Cisco 3600 могут использоваться и в виртуальных частных сетях. Эти маршрутизаторы поддерживают технологии оптимизации пропускной способности, такие как компрессия и протокол MPP (Multichassis Multilink Point-to-Point Protocol), и обеспечивают строгую безопасность в сети посредством использования брандмауэров (firewall) и шифрования данных. Маршрутизаторы семейства Cisco 3600 могут поставляться с 80-МГц или 100-МГц RISC процессором, реализующим вышеприведенные функции, и способным поддерживать в активном состоянии до шести интерфейсов ISDN PRI без какого-либо ухудшения качества сервиса, предоставляемого конечным пользователям.

"По мере того, как сети перерастают масштабы корпораций и предприятий, порождая все большее число удаленных пользователей, появляется и с каждым днем увеличивается потребность в гибком и безопасном решении, которое защитит инвестиции и предоставит возможность последующего роста. - говорит Кевин Кеннеди, вице-президент и руководитель Access Business Unit компании Cisco Systems - Семейство Cisco 3600 предоставляет пользователю возможность эффективного и недорогого использования приложений Internet/Intranet и возможность масштабирования подобных решений при увеличении потребностей или изменении структуры удаленного доступа."

Предлагая полную интеграцию сетевого маршрутизатора и сервера для ISDN, асинхронных и синхронных соединений WAN в одном продукте, Cisco 3600 дает пользователю новую платформу для будущих приложений, которая является немедленным решением и сегодняшних проблем.

Широкий выбор интерфейсных карт, выпускаемых для маршрутизаторов серии 3600, позволяет реализовать практически любую требуемую конфигурацию системы.

Cisco предлагает следующие типы интерфейсных карт:

• комбинированная с одним портом Ethernet и двумя разъемами для установки WAN интерфейсов, в качестве которых могут использоваться как модуль высокоскоростного последовательного интерфейса ( до 2 Мбит/с ), так и модуль ISDN BRI.

• комбинированная, с двумя портами Ethernet и двумя разъемами для WAN интерфейсов

• комбинированная с одним портом Ethernet, одним портом Token Ring и двумя разъемами для WAN интерфейсов

• универсальные с одним или двумя портами Е1/ISDN PRI

• универсальные с 4-мя или 8-ю портами ISDN BRI

• универсальные с 4-мя или 8-ю синхронно/асинхронными последовательными портами

Таким образом, например, маршрутизатор 3640 в максимальной конфигурации может поддерживать до 24 последовательных низкоскоростных портов либо до 6 ISDN PRI интерфейсов, что позволяет использовать его в качестве центрального узла маршрутизации корпоративной информационной системы или в качестве сервера удаленного доступа, как по асинхронным каналам телефонной сети общего назначения, так и по ISDN. Оборудование данной серии является наиболее перспективным на сегодняшний день на российском рынке, поскольку кроме превосходных технических показателей, оно обладает такими немаловажными чертами, как наращиваемость, возможность гибкого построения системы по требованию заказчика и сохранение первоначальных капиталовложений при модернизации системы. Следует особо отметить, что интерфейсные карты высокоскоростного последовательного интерфейса и ISDN BRI одинаковы как для серии 1600, так и для 3600, что еще больше увеличивает возможности реконфигурации маршрутизаторов этих серий.

Новые возможности IOS версии 11.2

На сегодняшний день актуальной версией IOS - встроенного программного обеспечения всего оборудования Cisco Systems, является версия 11.2 различных подверсий. В дополнение к широчайшему спектру возможностей уже реализованных ранее в этой системе, в данной версии включены новые, дополнительные возможности, которые не только помогут Нам без проблем настроить и использовать оборудование Cisco Systems, но и обеспечат Нам дополнительный уровень сервиса при построении корпоративной информационной системы. Так как одним из наиболее важных вопросов при построении практически любой сети является вопрос защиты информации, то в новой версии IOS встроена поддержка шифрования данных при передаче по каналам связи с 40 или 56-битным ключом

1. Программное обеспечение Cisco IOS.

Основные свойства программного обеспечения Cisco IOS™ для маршрутизаторов и серверов доступа
ПО Cisco IOS™ предлагает следующие возможности оптимизации полосы пропускания:

• Маршрутизация по требованию (dial-on-demand routing) минимизация затрат за счет того, что маршрутизатор автоматически устанавливает и завершает соединение при использовании сетей коммутации каналов (ISDN или обычные телефонные сети).

• Выделение по требованию полосы пропускания (bandwidth-on-demand) динамическое увеличение пропускной способности за счет автоматического установления добавочных соединений и балансировки передачи данных по ним в соответствии с заданными уровнями.

• Быстрая маршрутизация (Snapshot Routing) механизм распространения информации протоколов маршрутизации, позволяющий использовать динамические протоколы маршрутизации на коммутируемых линиях.

• Резервирование полосы пропускания и приоритетная очередность (Virtual bandwidth reservation and priority queuing) расширяет реальное использование полосы пропускания путем резервирования пропускной способности и приоритизации потоков данных в зависимости от типов приложений, адреса отправителя или адреса получателя.

• Спуфинг протокола IPX (IPX Protocol Spoofing) оптимизация сетей Novell NetWare путем обработки служебных пакетов, управляющих соединением между сервером, маршрутизатором и клиентом.

• Сжатие (компрессия) данных Cisco IOS™ полный набор вариантов сжатия, включая компрессию заголовков TCP/IP, компрессию на уровне интерфейса, компрессию на уровне виртуального канала.

Количество используемого в вычислительных сетях оборудования неуклонно растет. Пользователям уже недостаточно тех возможностей, которые предоставляются им локальной сетью. Требуются постоянная подкачка информации из других локальных сетей, от удаленных пользователей, а также устойчивый выход в Internet. Но само по себе установленное “железо” не позволяет эффективно решать сложные вопросы межсетевого взаимодействия. Требуется соответствующее ПО. Заполняя эту нишу, корпорация Cisco разработала межсетевую операционную систему, поддерживаемую не только всем оборудованием самой Cisco, но и продуктами других ведущих производителей сетевого оборудования. Производители сетевого оборудования традиционно уделяют основное внимание совершенствованию его аппаратной части. Корпорация Cisco, выпускающая практически полный спектр сетевой продукции, направила значительные усилия и на разработку специального ПО, что позволило ей резко расширить возможности своего оборудования.

Мощная межсетевая операционная системя Cisco IOS (Cisco Internetwork Operating System) обеспечивает очень высокий уровень сетевых возможностей, защищенности сети, качества сервисных услуг, простоты использования и управляемости сетевым оборудованием. IOS стала тем “интеллектом”, который позволяет маршрутизаторам эффективно решать проблемы межсетевого взаимодействия. Данная операционная система стала общим ПО для всех продуктов Cisco.

Решения, примененные в Cisco IOS, оказались настолько удачны, что cегодня эта операционная система устанавливается даже на маршрутизаторы таких корпораций, как, например, Compaq и Hewlett Paсkard. Cisco планирует дальнейшее расширение возможностей IOS и распространение этой системы на всю сетевую отрасль. Корпорация собирается поддерживать возможности IOS по обеспечению безопасности, качества сервиса, передачи голоса и сетевого администрирования. В настоящее время IOS принципиально отличается от других аналогичных конкурирующих продуктов тем, что она - действительно открытая платформа, которая предназначена не только для продукции Cisco.

Возможности, которые обеспечивает версия (11.2). Она позволяет:

• осуществлять многопротокольную маршрутизацию (IP, IPX, AppleTalk, SNA, DECNET) и возможность работы с линиями ISDN, асинхронными и синхронными выделенными линиями, X.25, линиями Frame Relay, SMDS, Switched 56.

• обеспечить полную безопасность на всем пути передачи информации, включая передачу через Firewall, необходимую маршрутную аутотентификацию, общую маршрутную инкапсуляцию GRE (generic routing encapsulation), индивидуальную шифровку информации.

• получить законченную систему качественного сервиса, включая поддержку протоколов RSVP (Resource Reservation Protocol), WFQ (Weighted Fair Queuing), IP Multicast, SMRP (AppleTalk Simple Routing Protocol), для работы с мультимедийными приложениями (в том числе организации настольных видеоконференций, дистанционного обучения и совместной передачи голоса и данных).

• расширить возможности для Internet/Intranet доступа, позволяющие значительно снизить его стоимость. Данные возможности включают: NAT (Network Address Translation), IPeXchange IPX-to-IP gateway, GRE,.

• использовать функции оптимизации сети WAN (маршрутизация по телефону - dial-to-demand routing, Open Shortest Path First, Snapshot маршрутизация, возможность компрессии и фильтрации) что также позволяет снизить стоимость содержания сети WAN.

Все эти возможности, интегрированные в мощные аппаратные маршрутизаторы, позволяет наилучшим образом организовать обмен информацией между подразделениями фирмы в реальном масштабе времени.

2.Технические возможности маршрутизаторов.

2.1 Принципы работы маршрутизаторов

Основные принципы, по которым создаются маршрутизаторы Cisco - это универсальность и масштабируемость как на аппаратном, так и на программном уровне. Большой выбор интерфейсов как для подключения к локальным сегментам сети, так и WAN линиям связи, модульность (для некоторых моделей), различные возможности, обеспечиваемые встроенной операционной системой IOS (Internetworking Operating System) позволяют маршрутизаторам Cisco давно и прочно удерживать лидерство при построении систем самого различного класса. Маршрутизатор (router) позволяет организовывать в сети избыточные связи, образующие петли.

Основная цель применения роутеров - объединение разнородных сетей и обслуживание альтернативных путей. Он справляется с этой задачей за счет того, что принимает решение о передаче пакетов на основании более полной информации о графе связей в сети, чем мост или коммутатор. Маршрутизатор имеет в своем распоряжении базу топологической информации, которая говорит ему, например, о том, между какими подсетями общей сети имеются связи и в каком состоянии (работоспособном или нет) они находятся. Имея такую карту сети, маршрутизатор может выбрать один из нескольких возможных маршрутов доставки пакета адресату. В данном случае под маршрутом понимают последовательность прохождения пакетом маршрутизаторов. Например, на рисунке 1.11 для связи станций L2 сети LAN1 и L1 сети LAN6 имеется два маршрута: М1-М5-М7 и М1-М6-М7. Различные типы router-ов отличаются количеством и типами своих портов, что собственно и определяет места их использования. Маршрутизаторы, например, могут быть использованы в локальной сети Ethernet для эффективного управления трафиком при наличии большого числа сегментов сети, для соединения сети типа Еthernet с сетями другого типа, например Тоkеn Ring, FDDI, а также для обеспечения выходов локальных сетей на глобальную сеть.

Маршрутизаторы не просто осуществляют связь разных типов сетей и обеспечивают доступ к глобальной сети, но и могут управлять трафиком на основе протокола сетевого уровня (третьего в модели OSI), то есть на более высоком уровне по сравнению с коммутаторами. Необходимость в таком управлении возникает при усложнении топологии сети и росте числа ее узлов, если в сети появляются избыточные пути (при поддержке протокола IEEE 802.1 Spanning Тгее), когда нужно решать задачу максимально эффективной и быстрой доставки отправленного пакета по назначению. При этом существует два основных алгоритма определения наиболее выгодного пути и способа доставки данных: RIP и OSPF. При использовании протокола маршрутизации RIР, основным критерием выбора наиболее эффективного пути является минимальное число "хопов" (hops), т.е. сетевых устройств между узлами. Этот протокол минимально загружает процессор марштрутизатора и предельно упрощает процесс конфигурирования, но он не рационально управляет трафиком.

При использовании OSPF наилучший путь выбирается не только с точки зрения минимизации числа хопов, но и с учетом других критериев: производительности сети, задержки при передаче пакета и т.д. Сети большого размера, чувствительные к перегрузке трафика и базирующиеся на сложной маршрутизирующей аппаратуре, требуют использования протокола ОSРF. Реализации этого протокола возможна только на маршрутизаторах с достаточно мощным процессором, т.к. его реализация требует существенных процессинговых затрат. Маршрутизация в сетях, как правило, осуществляться с применением пяти популярных сетевых протоколов - ТСР/IР, Nоvеll IРХ, АррlеТаlk II, DECnеt Phase IV и Хегох ХNS. Если маршрутизатору попадается пакет неизвестного формата, он начинает с ним работать как обучающийся мост. Кроме того, маршрутизатор обеспечивает более высокий уровень локализации трафика, чем мост, предоставляя возможность фильтрации широковещательных пакетов, а также пакетов с неизвестными адресами назначения, поскольку умеет обрабатывать адрес сети.

2.2 Свойства маршрутизаторов

Современные маршрутизаторы обладают следующими свойствами:

• поддерживают коммутацию уровня 3, высокоскоростную маршрутизацию уровня 3 и коммутацию уровня 4;

• поддерживают передовые технологии передачи данных, такие как Fast Ethernet, Gigabit Ethernet и АТМ;

• поддерживают технологии АТМ с использованием скоростей до 622 Мбит/сек;

• поддерживают одновременно разные типы кабельных соединений (медные, оптические и их разновидности);

• поддерживают WAN-соединения включая поддержку PPP, Frame Relay, HSSI, SONET и др.;

• поддерживают технологию коммутации уровня 4 (Layer 4 Switching), использующую не только информация об адресах отправителя и получателя, но и информацию о типах приложений, с которыми работают пользователи сети;

• обеспечивают возможность использования механизма "сервис по запросу" (Quality of Service) - QoS, позволяющего назначать приоритеты тем или иным ресурсам в сети и обеспечивать передачу трафика в соответствии со схемой приоритетов;

• позволяют управлять шириной полосы пропускания для каждого типа трафика;

• поддерживают основные протоколы маршрутизации, такие как IP RIP1, IP RIP2, OSPF, BGP-4, IPX RIP/SAP, а также протоколы IGMP, DVMPR, PIM-DM, PIM-SM, RSVP;

• поддерживают несколько IP сетей одновременно;

• поддерживают протоколы SNMP, RMON и RMON 2, что дает возможность осуществлять управление работой устройств, их конфигурированием со станции сетевого управления, а также осуществлять сбор и последующий анализ статистики как о работе устройства в целом, так и его интерфейсных модулей;

поддерживать как одноадресный (unicast), так и многоадресный (multicast) трафик.

В отличии от моста/коммутатора, который не знает, как связаны сегменты друг с другом за пределами его портов, маршрутизатор видит всю картину связей подсетей друг с другом, поэтому он может выбрать правильный маршрут и при наличии нескольких альтернативных маршрутов. Решение о выборе того или иного маршрута принимается каждым маршрутизатором, через который проходит сообщение.

Для того, чтобы составить карту связей в сети, маршрутизаторы обмениваются специальными служебными сообщениями, в которых содержится информация о тех связях между подсетями, о которых они знают (эти подсети подключены к ним непосредственно или же они узнали эту информацию от других маршрутизаторов).

Структура интерсети, построенной на основе маршрутизаторов

Построение графа связей между подсетями и выбор оптимального по какому-либо критерию маршрута на этом графе представляют собой сложную задачу. При этом могут использоваться разные критерии выбора маршрута - наименьшее количество промежуточных узлов, время, стоимость или надежность передачи данных.

Маршрутизаторы позволяют объединять сети с различными принципами организации в единую сеть, которая в этом случае часто называется интерсеть (internet). Название интерсеть подчеркивает ту особенность, что образованное с помощью маршрутизаторов объединение компьютеров представляет собой совокупность нескольких сетей, сохраняющих большую степень автономности, чем несколько логических сегментов одной сети. В каждой из сетей, образующих интерсеть, сохраняются присущие им принципы адресации узлов и протоколы обмена информацией. Поэтому маршрутизаторы могут объединять не только локальные сети с различной технологией, но и локальные сети с глобальными.

Маршрутизаторы не только объединяют сети, но и надежно защищают их друг от друга. Причем эта изоляция осуществляется гораздо проще и надежнее, чем с помощью мостов/коммутаторов. Например, при поступлении кадра с неправильным адресом мост/коммутатор обязан повторить его на всех своих портах, что делает сеть незащищенной от некорректно работающего узла. Маршрутизатор же в таком случае просто отказывается передавать "неправильный" пакет дальше, изолируя дефектный узел от остальной сети.

Кроме того, маршрутизатор предоставляет администратору удобные средства фильтрации потока сообщений за счет того, что сам распознает многие поля служебной информации в пакете и позволяет их именовать понятным администратору образом. Нужно заметить, что некоторые мосты/коммутаторы также способны выполнять функции гибкой фильтрации, но задавать условия фильтрации администратор сети должен сам в двоичном формате, что достаточно сложно.

Кроме фильтрации, маршрутизатор может обеспечивать приоритетный порядок обслуживания буферизованных пакетов, когда на основании некоторых признаков пакетам предоставляются преимущества при выборе из очереди.

В результате, маршрутизатор оказывается сложным интеллектуальным устройством, построенным на базе одного, а иногда и нескольких мощных процессоров. Такой специализированный мультипроцессор работает, как правило, под управлением специализированной операционной системы. Лучшим способом для понимания отличий между сетевыми адаптерами, повторителями, мостами/коммутаторами и маршрутизаторами является рассмотрение их работы в терминах модели OSI. Соотношение между функциями этих устройств и уровнями модели OSI показано на рисунке 2.1.2.

Повторитель, который регенерирует сигналы, за счет чего позволяет увеличивать длину сети, работает на физическом уровне.

Сетевой адаптер работает на физическом и канальном уровнях. К физическому уровню относится та часть функций сетевого адаптера, которая связана с приемом и передачей сигналов по линии связи, а получение доступа к разделяемой среде передачи, распознавание МАС-адреса компьютера - это уже функция канального уровня.

Мосты выполняют большую часть своей работы на канальном уровне. Для них сеть представляется набором МАС-адресов устройств. Они извлекают эти адреса из заголовков, добавленных к пакетам на канальном уровне, и используют их во время обработки пакетов для принятия решения о том, на какой порт отправить тот или иной пакет. Мосты не имеют доступа к информации об адресах сетей, относящейся к более высокому уровню. Поэтому они ограничены в принятии решений о возможных путях или маршрутах перемещения пакетов по сети.

Рис. 2.1.2. Соответствие функций коммуникационного оборудования модели OSI

Маршрутизаторы работают на сетевом уровне модели OSI. Для маршрутизаторов сеть - это набор сетевых адресов устройств и множество сетевых путей. Маршрутизаторы анализируют все возможные пути между любыми двумя узлами сети и выбирают самый короткий из них. При выборе могут приниматься во внимание и другие факторы, например, состояние промежуточных узлов и линий связи, пропускная способность линий или стоимость передачи данных.

Для того, чтобы маршрутизатор мог выполнять возложенные на него функции ему должна быть доступна более развернутая информация о сети, нежели та, которая доступна мосту. В заголовке пакета сетевого уровня кроме сетевого адреса имеются данные, например, о критерии, который должен быть использован при выборе маршрута, о времени жизни пакета в сети, о том, какому протоколу верхнего уровня принадлежит пакет.

Благодаря использованию дополнительной информации, маршрутизатор может осуществлять больше операций с пакетами, чем мост/коммутатор. Поэтому программное обеспечение, необходимое для работы маршрутизатора, является более сложным.

На рисунке 2.1.2 показан еще один тип коммуникационных устройств - шлюз, который может работать на любом уровне модели OSI. Шлюз (gateway) - это устройство, выполняющее трансляцию протоколов. Шлюз размещается между взаимодействующими сетями и служит посредником, переводящим сообщения, поступающие из одной сети, в формат другой сети. Шлюз может быть реализован как чисто программными средстнами, установленными на обычном компьютере, так и на базе специализированного компьютера. Трансляция одного стека протоколов в другой представляет собой сложную интеллектуальную задачу, требующую максимально полной информации о сети, поэтому шлюз использует заголовки всех транслируемых протоколов.

2.3 Начало работы с маршрутизатором Cisco

При первом включении IOS пытается скачать конфигурацию из глобальной сети - можно подождать несколько минут, чтобы дать ей понять, что на том конце ничего нет, или временно отсоединить синхронный кабель. Потерпев неудачу, IOS предлагает выполнить команду setup - соглашайтесь. В этом случае IOS задает вам несколько вопросов и самостоятельно конфигурируется. После этого можно зайти и исправить конфигурацию, как вы пожелаете. Команду setup можно запустить в любой момент с командной строки в привилегированном режиме:
Router#setup

2.4 Подключение к маршрутизатору и начало работы

1. Подключаем консольным кабелем от соответствующего маршрутизатора к порту COM компьютера.
2. Запускаем и настраиваем Term95 или Telix под соотвествующий порт и скорость (обычно 9600 kb/s). Установите терминал в режим 8N1. Включите маршрутизатор.
3. Включаем свой маршрутизатор
4. Если в нем уже была какая-то настройка, то стираем ее:
Router>enable
Router#erase startup configuration
Router#reload
5. Отказываемся от автоматической настройки:
Would you like to enter the initial dialog? [yes]:no
6. Через некоторое время появится сообщение:
Router>
Войти в режим администратора:
Router>enable
Подсказка > должна смениться на #
7. Начать конфигурирование с терминала:
Router#configure terminal
8. Задать имя хоста:
Router(config)#hostname Router (любое имя какое вам нравится)
9. Задать защищенный пароль администратора:
Router (config)#enable secret cisco (любое пароль какой вам нравится)
10. Введите команды:
Router(config)#ip subnet-zero
Router(config)#ip classless
11. Отключаем DNS, если его нет:
Router(config)#no ip domain-lookup
12. Выйдите из режима конфигурации:
Router(config)#exit
Router#
13.Сохраните конфигурацию:
Router(config)#exit
Router#write
14. Выйдите из режима расширенных команд:
Router#exit
Router>
15. Настройка терминальных линий (vty) для доступа к Cisco через локальную сеть:
Router#configure terminal (или conf t)
Router(config)#line vty 0 4
Router(config-line)#login
Router(config-line)#password Сisco
Router(config-line)#session-timeout 10 output
Router(config-line)#exit или Сtrl^Z
Router#write terminal (wr - сокращенно)
16. Настройка порта Ethernet на Cisco и установка IP адреса:
Router#configure terminal
Router(config)#interface Ethernet0 или сокрашенно int E0
Router(config-if)#ip address 172.16.150.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown - на всякий случай, хотя интерфейс должен подняться сразу после подключения кабеля

Общие сведения о командном языке:

1. help - в любой момент можно ввести "?" - киска в ответ выдаст список команд или операндов.
2. Любое ключевое слово или имя можно сокращать до минимально возможного.
3. Если терминал нормально настроен, то можно редактировать командную строку как в emacs или bash ( как в UNIX ).
4. Почти каждую команду можно предварять словом no, если Вы собираетесь отказаться от команды.

Уровни привилегий: предусмотрено 16 уровней привилегий - от 0 до 15. Если не производить дополнительной настройки, то уровень 0 - это уровень пользователя: доступны только "безопасные" команды. Уровень 15 - это уровень супервизора: доступны все команды. Переходим с уровня на уровень по команде:
enable [номер уровня]
Любую команду можно перевести на уровень, отличный от стандартного; любому пользователю можно назначить определенный уровень, устанавливаемый при входе на киску этого пользователя; таким образом права пользователей можно тонко настраивать (только help-ом при этом тяжело пользоваться).

2.5 Режимы командного языка.

1. Режим пользователя

2. Привилегированный режим:

1. верхний уровень
2. режим глобальной конфигурации:

1. собственно верхний уровень конфигурирования
2. конфигурирование интерфейса

1. конфигурирование интерфейса
2. конфигурирование подинтерфейсa (serial в режиме Frame Relay)

3. конфигурирование контроллера (T1)
4. конфигурирование хаба (cisco 2500 - ethernet)
5. конфигурирование списка карт (ATM и FrameRelay)
6. конфигурирование класса карт (Quality of Service over Switched Virtual Circuit - ATM, FrameRelay или dialer)
7. конфигурирование линий
8. конфигурирование маршрутизатора (bgp, egp, igrp, eigrp, is-is, iso-igrp, mobile, OSPF, RIP, static)
9. конфигурирование IPX-маршрутизатора
10. конфигурирование карт маршрутизатора
11. конфигурирование ключевых цепочек с его подрежимами (RIP authentication)
12. конфигурирование генератора отчетов о времени ответа
13. конфигурирование БД LANE (ATM)
14. режим команд APPN с его подрежимами (advance peer-to-peer Networking - второе поколение SNA)
15. режим команд присоединения канала IBM с его подрежимами (Cisco 7000 с CIP)
16. режим команд сервера TN3270
17. конфигурирование списков доступа (для именованых IP ACL) 18.режим шестнадцатеричного ввода (задание публичного ключа для шифровки)
19. конфигурирование карт шифровки

3. ROM монитор (нажать break в первые 60 секунд загрузки, тоже есть help).

Редактирование командной строки

• Задать размер истории команд: terminal history size размер.

• Предыдущая/следующая команда: Ctrl-P/Ctrl-N или стрелка вверх/вниз.

• Включить/выключить редактирование: [no] terminal editing.

• Символ вперед/назад: Ctrl-F/Ctrl-B или стрелка вперед/назад.

• В начало/конец строки: Ctrl-A/Ctrl-E

• На слово вперед/назад: Esc F/Esc B

• Развертывание команды: Tab или Ctrl-I

• Вспомнить из буфера/вспомнить следующий: Ctrl-Y/Esc Y

• Удалить символ слева от курсора/под курсором: Delete/Ctrl-D

• Удалить все символы до начала строки/конца строки: Ctrl-U/Ctrl-K

• Удалить слово слева от курсора/справа от курсора: Ctrl-W/Esc D

• Перерисовать строку: Ctrl-L/Ctrl-R

• Поменять символы местами: Ctrl-T

• Экранирование символа: Ctrl-V или Esc Q

• Комментарии начинаются с восклицательного знака, но в NVRAM не сохраняются.

.

Заключение

В данном реферате мы рассмотрели некоторые наиболее используемые модели маршрутизаторов и их технические возможности, которые имеют реальные шансы на широкое использование на компьютерном рынке Украине, который, как известно, довольно сильно отличается от мирового.

Оборудование Cisco на сегодня является лучшим по совокупной оценке таких показателей, как цена, простота настройки, легкость конфигурирования, гарантированная высококвалифицированная поддержка. И, возможно, именно поэтому компании принадлежит около 80% сектора оборудования для глобальных сетей (по заявлениям официальных лиц Cisco), а по оценкам независимых источников, например, в нашей стране ей принадлежит свыше 50% рынка межсетевых технологий.

Cisco разрабатывает комплексные решения, с помощью которых заказчики создают собственные объединенные информационные инфраструктуры или получают доступ к сетям других владельцев. При этом комплексным мы называем такое решение, которое создает общую архитектуру для оказания согласованных сетевых услуг всем абонентам. Чем шире спектр сетевых услуг, тем полезнее для подключенных абонентов будет данная сеть.

Сегодня в Украине одной из важных проблем, стоящих перед руководителями любого уровня, является развитие телекоммуникаций. В сравнении с мировыми стандартами, в Украине система телекоммуникаций развита довольно слабо.

Исходя из этого, перспективы для внедрения технологий и оборудования Cisco Systems на украинском рынке многообещающие.

Литература и ссылки

1.http://www.citforum.ru/nets/protocols/index.shtml

2.http://kgg.moldline.net/teaching/teaching.htm

3.http://www.ocs.ru/way/349372/obj/382714.html

4.http://www.pluscom.ru/equipment/products/cisco_routers_review.html

5.http://www.cisco.com/global/RU/win/products/access_cisco3600.shtml

6.http://www.intronet.ru/equipment/equipment.php?sec=companies&sub=cisco