Внутреннее устройство маршрутизатора Cisco

Что там внутри?

Март 01, 2020 Мерион Нетворкс

4 минуты чтения

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.