Kiến trúc hệ thống CISCO IOS

[thanhsang_truong]

Tác giả: (đang cập nhật)

Kiến trúc hệ thống CISCO IOS

- Giống như là 1 máy tính, router có 1 CPU có khả năng xử lý các câu lệnh dựa trên nền tảng của router. Hai ví dụ về bộ xử lý mà Cisco dùng là Motorola 68030 và Orion/R4600. Phần mềm Cisco IOS chạy trên Router đòi hỏi CPU hay bộ vi xử lý để giải quyết việc định tuyến và bắc cầu, quản lý bảng định tuyến và một vài chức năng khác của hệ thống. CPU phải truy cập vào dữ liệu trong bộ nhớ để giải quyết các vấn đề hay lấy các câu lệnh.
- Có 4 loại bộ nhớ thường dùng trên một Router của Cisco là
- ROM : là bộ nhớ tổng quát trên một con chip hoặc nhiều con. Nó còn có thể nằm trên bảng mạch bộ vi xử lý của router. Nó chỉ đọc nghỉa là dữ liệu không thể ghi lên trên nó. Phần mềm đầu tiên chạy trên một router Cisco được gọi là bootstrap software và thường được lưu trong ROM. Bootstrap software được gọi khi router khởi động.
- Flash : bộ nhớ Flash nằm trên bảng mạch SIMM nhưng nó có thể được mở rộng bằng cách sử dụng thẻ PCMCIA (có thể tháo rời). Bộ nhớ flash hầu hết được sử dụng để lưu trữ một hay nhiều bản sao của phần mềm Cisco IOS. Các file cấu hình hay thông tin hệ thống cũng có thể được sao chép lên flash. Ở vài hệ thống gần đây, bộ nhớ flash còn được sử dụng để giữ bootstrap software.
- Flash memory chứa Cisco IOS software image. Đối với một số loại, Flash memory có thể chứa các file cấu hình hay boot image. Tùy theo loại mà Flash memory có thể là EPROMs, single in-line memory (SIMM) module hay Flash memory card:

- Internal Flash memory:

* Internal Flash memory thường chứa system image.
* Một số loại router có từ 2 Flash memory trở lên dưới dạng single in-line memory modules (SIMM). Nếu như SIMM có 2 bank thì được gọi là dual-bank Flash memory. Các bank này có thể được phân thành nhiều phần logic nhỏ

- Bootflash:

* Bootflash thường chứa boot image.
* Bootflash đôi khi chứa ROM Monitor.

- Flash memory PC card hay PCMCIA card:
- Flash memory card dùng để gắn vào Personal Computer Memory Card
- International Association (PCMCIA) slot. Card này dùng để chứa system image, boot image và file cấu hình.
- Các loại router sau có PCMCIA slot:

* Cisco 1600 series router: 01 PCMCIA slot.
* Cisco 3600 series router: 02 PCMCIA slots.
* Cisco 7200 series Network Processing Engine (NPE): 02 PCMCIA slots
* Cisco 7000 RSP700 card và 7500 series Route Switch Processor (RSP) card chứa 02 PCMCIA slots.

- RAM : là bộ nhớ rất nhanh nhưng nó làm mất thông tin khi hệ thống khởi động lại. Nó được sử dụng trong máy PC để lưu các ứng dụng đang chạy và dữ liệu. Trên router, RAM được sử để giữ các bảng của hệ điều hành IOS và làm bộ đệm. RAM là bộ nhớ cơ bản được sử dụng cho nhu cầu lưu trữ các hệ điều hành

- ROM monitor, cung cấp giao diện cho người sử dung khi router không tìm thấy các file image không phù hợp.
- Boot image, giúp router boot khi không tìm thấy IOS image hợp lệ trên flash
memory.

- NVRAM : Trên router, NVRAM được sử dụng để lưu trữ cấu hình khởi động. Đây là file cấu hình mà IOS đọc khi router khởi động. Nó là bộ nhớ cực kỳ nhanh và liên tục khi khởi động lại.
- Mặc dù CPU và bộ nhớ đòi hỏi một số thành phần để chạy hệ điều hành IOS, router cần phải có các interface khác nhau cho phép chuyển tiếp các packet. Các interface nhận vào và xuất ra các kết nối đến router mang theo dữ liệu cần thiết đến router hay switch. Các loại interface thường dùng là Ethernet và Serial. Tương tự như là các phần mềm driver trên máy tính với cổng parallel và cổng USB, IOS cũng có các driver của thiết bị để hỗ trợ cho các loại interface khác nhau.
- Tất cả các router của Cisco có một cổng console cung cấp một kết nối serial không đồng bộ EIA/TIA-232. Cổng console có thể được kết nối tới máy tính thông qua kết nối serial để làm tăng truy cập đầu cuối tới router. Hầu hết các router đều có cổng auxiliary, nó tương tự như cổng console nhưng đặc trưng hơn, được dùng cho kết nối modem để quản lý router từ xa.
- VD: xem màn hình console của một router 3640 đã khởi động. Chú ý bộ xử lý, interface và thông tin bộ nhớ được liệt kê

Cisco 3640 Router Console Output at Startup

System Bootstrap, Version 11.1(20)AA2, EARLY DEPLOYMENT RELEASE SOFTWARE (fc1)
Copyright (c) 1999 by Cisco Systems, Inc.
C3600 processor with 98304 Kbytes of main memory
Main memory is configured to 64 bit mode with parity disabled program load complete, entry point: 0x80008000, size: 0xa8d168
Self decompressing the image : ################################################
################################################## ################### [OK]
Restricted Rights Legend
Use, duplication, or disclosure by the Government is subject to restrictions as set forth in subparagraph
(c) of the Commercial Computer Software – Restricted
Rights clause at FAR sec. 52.227-19 and subparagraph (c) (1) (ii) of the Rights in Technical Data and Computer
Software clause at DFARS sec. 252.227-7013.
Cisco Systems, Inc.
170 West Tasman Drive
San Jose, California 95134-1706
Cisco Internetwork Operating System Software
IOS (tm) 3600 Software (C3640-IS-M), Version 12.2(10), RELEASE SOFTWARE (fc2)
Copyright (c) 1986-2002 by Cisco Systems, Inc.
Compiled Mon 06-May-02 23:23 by pwade
Image text-base: 0x60008930, data-base: 0x610D2000
cisco 3640 (R4700) processor (revision 0x00) with 94208K/4096K bytes of memory.

Processor board ID 17746964
R4700 CPU at 100Mhz, Implementation 33, Rev 1.0
Bridging software.
X.25 software, Version 3.0.0.
SuperLAT software (copyright 1990 by Meridian Technology Corp).
5 Ethernet/IEEE 802.3 interface(s)
1 Serial network interface(s)
DRAM configuration is 64 bits wide with parity disabled.
125K bytes of non-volatile configuration memory.
8192K bytes of processor board System flash (Read/Write)
16384K bytes of processor board PCMCIA Slot0 flash (Read/Write)
--- System Configuration Dialog ---
Would you like to enter the initial configuration dialog? [yes/no]:
- Khi một router mới khởi động lần đầu, IOS sẽ chạy tiến trình tự động cài đặt và người sử dụng được nhắc trả lời 1 vài câu hỏi. Sau đó IOS sẽ cấu hình hệ thống dựa trên những thông tin nhận được. Sau khi hoàn tất việc cài đặt, cấu hình thường sử dụng nhất được chỉnh sửa bằng cách dùng giao diện câu lệnh (CLI). Còn có một số cách khác để cấu hình router bao gồm HTTP và các ứng dụng quản trị mạng.