По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
Привет! Сегодня в статье рассказываем про внутреннее устройство маршрутизатора Cisco
Маршрутизатор состоит из нескольких типов компонентов. Например, в любом маршрутизаторе Cisco есть 4 типа памяти и 2 типа портов. К основным компонентам любого маршрутизатора Cisco относится:
Память
ROM
FLASH
RAM
NV-RAM
Порты (интерфейсы и линии)
CLI (Command Line Interface)
ROM – это память, которая содержит программу (ROM - monitor) для начальной загрузки и самотестирования. Когда маршрутизатор включается, происходит диагностика аппаратного обеспечения специальной программой, называемой Power On Self Test (POST). Если эта диагностика не выявила ошибок, то далее загружается и запускается IOS из флэш-памяти. Флэш-память является перезаписываемой. Это позволяет обновлять IOS маршрутизатора Cisco.
Если загрузчик не найден во флэш-памяти IOS, то ROM загружается с временной версией IOS. ROM нельзя переписать или стереть. Это постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).
Если IOS находится во флэш-памяти, то она загружается в оперативную память (RAM). После этого загрузчик находит файл конфигурации запуска в NVRAM. NVRAM-энергонезависимая оперативная память, поэтому ее содержимое не стирается.
Если IOS не находит файл конфигурации запуска, она пытается загрузить файл конфигурации с сервера TFTP. Если сервер TFTP также не отвечает, то IOS переводится в режим начальной настройки устройства. В этом режиме пользователям задаются вопросы, которые позволяют быстро настроить маршрутизатор.
Если IOS получает файл конфигурации запуска в NVRAM, то он загружается в оперативную память и становится файлом загрузочной конфигурации.
Давайте более подробно рассмотрим назначение каждого компонента маршрутизатора
Память
Как было уже упомянуто, существует 4 типа памяти в Cisco IOS, которые приведены ниже:
ROM - это память только для чтения. Она встроена в маршрутизатор. В плату вшита специальная программа-загрузчик, которая выполняет самотестирование. Это называется режимом мониторинга ROM. Когда маршрутизатор не может найти IOS, он загружается из ROM.
FLASH - по умолчанию маршрутизатор определяет наличие флэш-памяти для загрузки IOS и, если она есть и рабочая, то далее происходит загрузка IOS в эту память. Это электронная перезаписываемая программируемая память.
RAM - она также называется динамической оперативной памятью (random access memory). Оперативная память — это рабочая область процессора маршрутизатора Cisco. В этой памяти хранятся текущий конфигурационный файл и таблицы маршрутизации.
NV-RAM - она называется энергонезависимой оперативной памятью. В NVRAM хранится файл конфигурации запуска, который используется для запуска системы.
Порты
Cisco IOS имеет интерфейсы и линейные входы двух типов.
Интерфейсы соединяют маршрутизатор с другими устройствами, такими как маршрутизаторы и коммутаторы. Данные в сети проходят через эти порты. Ниже приводятся названия некоторых распространенных интерфейсов:
Serial interface
Ethernet interface
Fast Ethernet interface
Gigabit Ethernet interface
Интерфейсы идентифицируются по их названию и номеру. Например, первый интерфейс FastEthernet известен как FastEthernet0/0. Некоторые семейства маршрутизаторов являются модульными, поэтому интерфейсы в них организованы в слоты. Поэтому, наряду с номером интерфейса, записывается и номер слота. Таким образом, вы можете ввести 2 интерфейса первого слота.
Пример: i) FastEthernet0/2
Для настройки маршрутизатора используются отдельные (специальные) порты. Они называются линейными. Ниже приводятся названия некоторых таких портов:
Console ports
Auxiliary ports
VTY ports
USB ports
Подобно интерфейсам, линейные входы также идентифицируются по типу линии и номеру линии. Так что, на первом консольном порту будет написано что-то вроде этого: Console0
Command Line Interface (CLI)
IOS предоставляет интерфейс командной строки для взаимодействия с маршрутизатором Cisco. Интерфейс командной строки является единственным вариантом для настройки и управления устройствами Cisco. Вы можете получить к нему доступ через консоль или telnet-соединение. В CLI можно вводить команды и выполнять их.
Этапы загрузки Маршрутизатора
Каждое устройство Cisco при включении проходит определенные этапы загрузки. Эти этапы показаны ниже:
Включается маршрутизатор.
Загрузчик загружается из ROM
Загрузчик запускает POST
Загрузчик пытается загрузить IOS из флэш-памяти -
Если IOS недоступна во флэш-памяти, то загружается базовая IOS из загрузочного ПЗУ.
Если IOS находится во флэш-памяти, она загружается в оперативную память.
IOV NVRAM пытается загрузить файл конфигурации запуска (startup config)-
Если файл конфигурации запуска не найден в NVRAM, тогда IOS пытается загрузить файл конфигурации с сервера TFTP.
Если сервер TFTP не отвечает, то маршрутизатор переходит в режим начальной конфигурации.
Если файл конфигурации запуска находится в NVRAM, то он загружается в оперативную память.
Конфигурация запуска записывается в оперативную память.
В небольших сетевых устройствах с одним сетевым процессом (ASIC или NPU) переместить пакет из входной очереди в выходную просто. Оба интерфейса ввода и вывода используют общий пул памяти пакетов, поэтому указатель на пакет может быть перемещен из одной очереди в другую.
Для достижения большего количества портов и более крупных устройств - особенно устройств шасси - должна быть внутренняя шина или матрица, которая соединяет механизмы обработки входных и выходных пакетов. Одним из распространенных типов структуры, используемой для соединения механизмов обработки пакетов в сетевом устройстве, является структура матрицы; Рисунок ниже иллюстрирует это.
Размер и структура полотна матрицы зависят от количества подключенных портов. Если в коммутаторе больше портов, чем возможно для подключения через одну матрицу кросс-панелей, то коммутатор будет использовать несколько структур кросс-панелей. Распространенной топологией для такого типа полотна является многоступенчатая закрытая структура, соединяющая входную и выходную полотна матрицы вместе. Вы можете думать об этом как о матрице из матриц.
Для работы матрицы требуется чувство времени (или, скорее, фиксированный временной интервал) и планировщик. В каждый интервал времени один порт вывода (отправки) соединяется с одним портом ввода (приема), так что в течение этого периода времени отправитель может передать пакет, кадр или набор пакетов получателю. Планировщик "соединяет" правильные точки пересечения на матрице, чтобы передачи происходили в нужный период времени. Например:
Line card 1 (LC1) хочет отправить пакет в LC3.
LC3 хочет отправить пакет в LC5.
В течение следующего временного цикла планировщик может подключить строку A к столбцу 1 ("установить" соединение в A3) и подключить строку C к столбцу 5 ("установить" соединение в C5), чтобы между этими парами был установлен канал связи.
Пересечения и конфликты
Что произойдет, если два передатчика захотят отправить пакет одному получателю? Например, если в течение одного периода времени и LC1, и LC2 хотят отправить пакет в LC9 через полотно перекрестной матрицы? Это называется конфликтом, и это ситуация, которую должен обрабатывать планировщик структуры. Какому из двух входных портов должно быть разрешено отправлять свой трафик на выходной порт? А где же тем временем должны находится очереди входящего трафика?
Один из вариантов - хранить пакеты во входной очереди; коммутаторы, использующие эту технику, называются коммутаторами с очередью ввода (input-queued switches). Такие коммутаторы испытывают head-of-line (HOL). Блокировка HOL - это то, что происходит, когда пакет в начале линии, ожидающий пересылки через структуру, блокирует другие пакеты, стоящие в очереди за ним.
Другой вариант - использовать в коммутаторе несколько виртуальных очередей вывода (virtual output queues- VOQ) для каждого порта ввода.
VOQ дают матрице перекрестной сети несколько мест для хранения входящих пакетов, пока они ожидают доставки на свои выходные порты. Во многих конструкциях коммутаторов один VOQ существует на каждый выходной порт, для которого предназначен входной трафик. Следовательно, входной порт может иметь несколько пакетов в очереди в нескольких разных VOQ, предполагая, что несколько разных выходных портов.
Каждый из этих VOQ может обслуживаться в течение одного тактового цикла. Это означает, что блокировка HOL устраняется, потому что несколько разных пакетов из одной входной очереди могут проходить через матрицу кроссбара одновременно. Для порта ввода существует не одна очередь, а несколько разных очередей.
Даже с VOQ остается потенциальная возможность разногласий по структуре перекрестной сети. Наиболее распространенный пример - это когда два или более входящих пакета должны покинуть коммутатор через один и тот же выходной порт в одно и то же время, или, точнее, в одном тактовом цикле. Выходной порт может отправлять только один пакет за такт.
Определение того, какая входная очередь будет доставлять трафик на выходной порт первой, - это алгоритм, определяемый производителем коммутатора для максимального использования аппаратного обеспечения. iSLIP-это один из алгоритмов планирования, используемых коммутаторами для решения этой проблемы.
Обзор алгоритма iSLIP
Алгоритм iSLIP разрешает конфликты межсетевых экранов, распределяя трафик таким образом, чтобы сетевое устройство достигало неблокирующей пропускной способности. Для понимания этого полезно внимательно изучить iSLIP в его простейшей форме, проанализировав, что происходит, когда алгоритм iSLIP выполняется один раз.
Во время выполнения iSLIP происходят три важных события:
Запрос. Все входные точки (вход) на перекрестной матрице с поставленным в очередь трафиком спрашивают свои выходные точки (выход), могут ли они отправить.
Предоставление (грант). Каждая точка вывода, получившая запрос, должна определять, какая точка ввода будет разрешена для отправки. Если есть один запрос, то грант предоставляется без дальнейшего обсуждения. Однако при наличии нескольких запросов точка вывода должна определять, какая точка ввода может отправлять. Это делается через циклического перебора, где одному запросу предоставляется грант, последующему запросу предоставляется грант во время следующего выполнения iSLIP, и так далее по кругу. Когда было принято решение об этом конкретном выполнении iSLIP, каждая точка вывода отправляет свое сообщение о предоставлении, эффективно сигнализируя о разрешении на отправку, в соответствующую точку ввода.
Принятие. Входная точка рассматривает сообщения о предоставлении гранта, полученные ею от выходных точек, выбирая грант циклическим способом. После выбора входной сигнал уведомляет выходной сигнал о том, что грант принят. Если и только, если выходная точка уведомлена о том, что грант был принят, выходная точка перейдет к следующему запросу. Если сообщение accept не получено, то точка вывода попытается обслужить предыдущий запрос во время следующего выполнения iSLIP.
Понимание процессов запроса, предоставления и принятия дает нам представление о том, как пакеты могут быть доставлены одновременно через матрицу кроссбара без конфликтов. Однако, если вы поразмыслите над сложным набором входов, VOQ и выходов, вы можете понять, что один запуск iSLIP не планирует доставки столько пакетов, сколько могло бы быть после одного выполнения.
Понимание процессов запроса, предоставления и принятия дает нам представление о том, как пакеты могут быть доставлены одновременно через матрицу кроссбара без конфликтов. Однако, если вы поразмыслите над сложным набором входов, VOQ и выходов, вы поймете, что один запуск iSLIP не планирует доставки столько пакетов, сколько могло бы быть после одного выполнения.
Конечно, некоторые входы были предоставлены выходам, и некоторые пакеты могут быть переадресованы, но возможно, что некоторые выходы никогда не были согласованы с ожидающим входом. Другими словами, если вы ограничите iSLIP одним исполнением за такт, мы оставим доступную выходную полосу пропускания неиспользуемой.
Поэтому обычной практикой является запуск iSLIP через несколько итераций. В результате количество совпадений ввода-вывода максимально. За один раз через матрицу кроссбара может быть отправлено больше пакетов. Сколько раз нужно запускать iSLIP, чтобы максимально увеличить количество пакетов, которые можно коммутировать через матрицу кроссбара за такт? Исследования показывают, что для шаблонов трафика, преобладающих в большинстве сетей, запуск iSLIP четыре раза лучше всего сопоставляет входные и выходные данные в матрице. Выполнение iSLIP более четырех раз не приводит к значительному увеличению количества совпадений. Другими словами, запуск iSLIP пять, шесть или десять раз в большинстве сетевых сред ничего не даст.
Выход за рамки iSLIP
Это обсуждение до сих пор предполагало, что движение, протекающее через матрицу, имеет одинаковое значение. Однако в современных центрах обработки данных одни классы трафика имеют приоритет над другими. Например, фреймы хранилища Fibre Channel over Ethernet (FCoE) должны проходить через матрицу без потерь, в то время как сеанс TCP, попадающий в класс QoS, этого не делает.
Обрабатывает ли iSLIP трафик с разными приоритетами, отдавая одни запросы раньше других? Да, но в модифицированной форме алгоритма, который мы рассмотрели. Варианты iSLIP включают Приоритетный, Пороговый и Взвешенный iSLIP.
Помимо iSLIP, который здесь используется просто как удобный пример управления конфликтами, поставщики будут писать свои собственные алгоритмы, соответствующие аппаратным возможностям своей собственной коммутационной матрицы. Например, в этом разделе рассматривается только матрица перекрестных линий с входящей очередью, но многие структуры перекрестных линий предлагают также организацию очереди вывода на выходной стороне матрицы.
Прогресс не стоит на месте и постепенно, телефонные станции на базе IP вытесняют устаревшие аналоговые АТС. При миграции с аналоговой на IP – АТС, основной головной болью для бизнеса является сохранение телефонной емкости, которая была подключена к аналоговой АТС и к которой так привыкли постоянные клиенты. В данном случае на помощь приходит FXO шлюз.
Забегая вперед хочется отметить, что процесс подключения аналоговых линий всегда сложен: возникает множество проблем с корректной передачей CallerID, определением Busy Tones (сигналов занято), шумами или помехами на линии и прочими неприятностями.
Итак, если вас не отпугивает вышеперечисленные трудности, то мы с радостью спешим рассказать как настроить бюджетный VoIP шлюз D-Link DVG-7111S и подключить его к IP-АТС Asterisk. Данная статья будет полезна тем, кто имеет аналоговые телефонные линии и хочет скрестить их сетью VoIP.
Что такое FXO и FXS?
Зачастую, некоторые компании, по тем или иным причинам, не могут отказаться от использования старых аналоговых линий. Причин может быть множество, например, провайдер может отказаться переводить на протокол SIP номер, который многие годы знают все заказчики или невозможность миграции со старой мини-АТС. Именно для таких случаев необходим VoIP-шлюз, который позволит состыковать устройства разных поколений.
Разберемся с терминологией. Для соединения IP-АТС с аналоговыми линиями служат интерфейсы FXO (Foreign eXchange Office) и FXS (Foreign Exchange Station). Интерфейс FXS – это порт, с помощью которого аналоговый абонент подключается к аналоговой телефонной станции. Простейшим примером может служить телефонная розетка в стене у Вас дома. FXO – это интерфейс, в который включаются аналоговые линии. Следовательно, любая аналоговая линия имеет два конца, на одном из который интерфейс FXS (АТС), а на другом FXO (Телефон).
Другими словами, чтобы было совсем понятно:
FXS - если вам требуется подключить аналоговый телефон к IP – АТС, то воспользуйтесь FXS портом (шлюзом)
FXO - если вам требуется подключить аналоговую линию от провайдера к IP – АТС, то воспользуйтесь FXO портом (шлюзом)
Таким образом, для того чтобы скрестить сеть VoIP с аналоговой нам нужно иметь такое адаптирующее устройство, которое бы преобразовывало сигналы аналоговой телефонной линии в сигналы VoIP.
Настройка
В нашем примере мы имеем в распоряжении: аналоговую линию от провайдера услуг, IP-АТС Asterisk и шлюз D-Link DVG-7111S.
Первое, что необходимо сделать – включить шлюз в одну сеть с IP-АТС Asterisk с помощью интерфейса WAN, порт LAN подключить в локальный свич, а также подключить имеющуюся аналоговую линию в порт FXO на шлюзе. Теперь шлюз можно найти по адресу 192.168.8.254, только предварительно нужно на управляющей АРМ настроить адрес 192.168.8.1. Перед нами открывается вэб-интерфейс, через который можно управлять шлюзом. Стандартный логин admin без пароля.
Теперь необходимо сконфигурировать дополнительные сетевые настройки. Для этого переходим в раздел Setup -> Internet Setup и настраиваем новый адрес шлюза из той же сети, в которой находится Asterisk, а также адреса серверов DNS. Жмём Apply
Далее переходим на вкладку VoIP Setup и настраиваем следующие параметры:
PHONE 1 - FXS Настраивается если у вас есть отдельный аналоговый телефон. Сюда заносим его Extension, который зарегистрирован на Asterisk.
В разделе PHONE 2 - FXO настраиваются параметры имеющейся аналоговой линии в соответствии с настройками транка на Asterisk. Номер и пароль на шлюзе и на Asterisk должна совпадать.
В разделе SIP PROXY SERVER настраиваются параметры подключения к IP-Атс Asterisk. Указываем IP-адрес нашего сервера, порт (по умолчанию 5060) и время регистрации TTL. Нажимаем Apply.
Во вкладке LAN Setup выбираем режим Bridge, всё остальное оставляем без изменений.
Переходим в раздел ADVANCED -> VOIP CODECS и настраиваем нужный приоритет голосовых кодеков.
В разделе CPT/ Cadence рекомендуем выключить опцию BTC, поскольку разные провайдеры могут по-разному отдавать сигнал “Занято” это может являться причиной внезапных обрывов.
В разделе HOT LINE включаем данную функцию и вписываем номер телефонной линии. Теперь, при звонке из ТФоП, шлюз сам наберет данный номер с минимальной задержкой и вызов пойдёт через Asterisk.
На этом настройка шлюза завершена, рекомендуем провести следующий набор действий
MAINTENANCE -> Backup and Restore -> System--Save and Reboot -> Save all settings -> Reboot
Настройка FreePBX
Теперь необходимо на IP-АТС Asterisk создать соответствующий транк. В нашем случае, транк для подключения аналоговой линии от D-Link будет выглядеть так:
В разделе sip Settings -> Outgoing указываем адрес, который настраивали на шлюзе
host=192.168.1.2 //ip - адрес шлюза
port=5060
context=from-trunk
qualify=yes
type=peer
insecure=no
В разделе sip Settings -> Incoming настраиваем такие же параметры аналоговой линии, которые настраивали на шлюзе. Номер и пароль должны совпадать.
host=dynamic
username=495123456
secret=тут_ваш_пароль
context=from-trunk
qualify=yes
type=friend
insecure=no
Готово! Осталось только настроить входящую и исходящую маршрутизацию. О ее настройке можете почитать по ссылке ниже:
Настройка маршрутизации вызовов