روترهای سيسکو

سيسکو يکی از معتبرترين توليد کنندگان روتر و سوئيچ در سطح جهان است که از محصولات آن در مراکر شبکه ای متعددی استفاده می گردد . اين شرکت تاکنون مدل های متعددی  از روترها را با قابليت های مختلفی توليد نموده است . سری 1600 ،  2500 و   2600 ، متداولترين نمونه در اين زمينه می باشند . روترهای توليد شده توسط اين شرکت از سری  600 شروع و تا سری 12000 ادامه می يابد( در حال حاضر )  . شکل زير برخی از نمونه های موجود را نشان می دهد :

تمامی تجهيزات فوق ، نرم افزار خاصی را با نام Internetwork Operating System و يا IOS اجراء می نمايند . IOS ، هسته روترها  و اکثر سوئيچ های توليد شده توسط سيسکو ، محسوب می گردد . اين شرکت با رعايت اصل مهم سازگاری که از آن به عنوان يک استراتژی مهم در توليد و با نام  Cisco Fusion ، نام برده می شود ،   قصد دارد محصولات خود را بگونه ای توليد نمايد که تمامی دستگاههای سيسکو يک سيستم عامل يکسان را اجراء نمايند .

عناصر اصلی در يک روتر سيسکو

•  پردازنده ( CPU ) : تمامی روترهای سيسکو دارای يک پردازنده اصلی می باشند که مسئوليت انجام عمليات اصلی در روتر را برعهده دارند . پردازنده با توليد وققه ( IRQ ) با ساير عناصر موجود در روتر ارتباط برقرار می نمايد . روترهای سيسکو از پردازنده های RISC موتورولا  استفاده می نمايند. معمولا” درصد استفاده از پردازنده بر روی يک روتر معمولی  از بيست تجاوز نمی نمايد .
•  IOS ،  سيستم عامل اصلی اجراء شده بر روی روترها است . IOS بر اساس فرآيند موسوم به Bootup ، لود  و در حافظه مستقر می گردد . حجم IOS  معمولا” بين دو تا پنچ مگابايت بوده و اين حجم می تواند با توجه به نوع روتر از ميزان اشاره شده نيز تجاوز نمايد . آخرين نسخه IOS در حال حاضر ، نسخه شماره دوازده است . شرکت سيسکو به صورت مستمر  و با هدف برطرف نمودن باگ ها و يا افزودن قابليـت های اضافه ، اقدام به ارائه نسخه های جانبی متعددی در طی هر ماه می نمايد . ( 1 . 12 ، 2. 12 ) .
  IOS ، قابليت ها و پتانسيل های متعددی را در رابطه با روتر ارائه داده و می توان آن را بهنگام و يا به منظور Backup گرفتن آن را از روتر download  نمود . در سری 16000 به بالا ، IOS بر روی يک حافظه فلش کارت PCMCIA ارائه شده است . حافظه فوق ، در ادامه به يک اسلات موجود در پشت روتر متصل شده و از طريق آن   IOS image ، لود می گردد . IOS image  ، معمولا” فشرده بوده و روتر می بايست آن را از حالت فشرده خارج نمايد.
  IOS يکی از مهمترين عناصر موجود در يک روتر بوده و بدون وجود آن ، امکان استفاده از روتر وجود نخواهد داشت . به منظور استقرار IOS در حافظه ضرورتی به داشتن يک کارت فلش ( همانگونه که در خصوص روترهای سری 1600 اشاره گرديد ) نخواهد بود . بدين منظور می توان پيکربندی اکثر روترهای سيسکو را به منظور لود IOS image از طريق يک سرويس دهنده tftp شبکه و يا روتر ديگری که دارای چندين IOS image برای روترهای متفاوتی است ، انجام داد . در چنين روترهائی از يک فلش کارت حافظه با ظرفيت بالا به منظور ذخيره سازی چندين ISO image ، استفاده می گردد .
•  RXBoot Image ، که به آن Bootloader نيز گفته می شود ، چيزی بيشتر از يک نسخه کم حجم  IOS نبوده که در حافظه ROM روتر مستقر می گردد . در صورتی که  يک روتر دارای فلش کارت لازم به منظور لود IOS نباشد، می توان پيکربندی روتر را بگونه ای انجام داد که RXBoot image را لود نمايد . با لود برنامه فوق ، امکان  انجام عمليات اوليه نگهداری و  فعال نمودن و يا غير فعال کردن اينترفيس های متفاوت آن فراهم می گردد .
• حافظه RAM ، محلی است که روتر،  IOS و فايل های پيکربندی را در آن لود می نمايد . عملکرد حافظه فوق مشابه حافظه RAM استفاده شده در کامپيوتر است ( استقرار سيستم عامل و برنامه های کاربردی متفاوت ) . ميزان حافظه RAM  مورد نياز يک روتر ، بستگی به اندازه  IOS image و فايل های پيکربندی دارد . در اکثر موارد و در روترهای کوچک تر ( سری 1600 ) ، حافظه RAM استفاده شده بين دوازده تا شانزده مگابايت می باشد.اين وضعيت در روترهای بزرگتر که  دارای  ISO image بيشتری می باشند، بين سی و دو  تا شصت و چهار مگابايت خواهد بود . با توجه به استقرار جداول روتينگ در حافظه RAM ، در صورتی که جداول فوق بزرگ و پيچيده می باشند ، می بايست از يک روتر با ميزان حافظه RAM مناسبی استفاده گردد .
• حافظه ( NVRAM ( Non-Volatile RAM . روترها از حافظه فوق به منظور ذخيره و نگهداری اطلاعات مربوط به پيکربندی خود استفاده می نمايند . پس از پيکربندی يک روتر ، نتايج و ماحصل عمليات در  NVRAM ذخيره می گردد . حجم حافظه فوق در مقايسه با حافظه های RAM ، اندک می باشد. مثلا” در روترهای سری 1600 ، حجم حافظه فوق به هشت کيلوبايت می رسد. در روترهای بزرگتری نظير سری 2600 ، حجم حافظه NVRAM به سی و دو  کيلوبايـت می رسد . پس از راه اندازی يک روتر و لود  ISO image ، فايل پيکربندی از حافظه  NVRAM  به منظور انجام پيکربندی روتر ، لود می گردد . اطلاعات موجود در اين نوع از حافظه ها  ، پاک نخواهد شد (حتی زمانی که روتر Reload  و يا  خاموش است ) .
• حافظه ROM ، از حافظه فوق به منظور راه اندازی و نگهداری روتر استفاده می گردد . حافظه فوق شامل برخی کدها نظير Bootstrap و POST بوده  که تسهيلات لازم در خصوص انجام تست های اوليه و راه انداری را برای روتر فراهم می نمايد . محتويات اين حافظه را نمی توان تغيير داد ( فقط خواندنی ). تمامی اطلاعات موجود در حافظه ROM توسط توليد کننده ذخيره شده است .
• حافظه فلش ، همان کارتی است که در بخش IOS به آن اشاره گرديد .
   اين حافظه از نوع( EEPROM (Electrical Eraseable Programmable Read Only Memory ، می باشد . کارت فوق از طريق اسلاتی که در پشت يک روتر قرار دارد به روتر متصل می گردد و چيزی بيش از  IOS image را در خود ذخيره نمی نمايد . با استفاده از کنسول روتر می توان اطلاعاتی را در اين نوع حافظه نوشت و يا اقدام به حذف برخی اطلاعات موجود نمود . حجم حافظه فوق از 4 مگابايت در روترهای سری 1600 شروع شده و متناسب با مدل روتر ، افزايش می يابد .
•  ريجستر پيکربندی ( Configuration Register ) ، نقطه شروع فرآيند راه اندازی IOS  را مشخص می نمايد ( فلش کارت ، سرويس دهنده tftp و يا صرفا” لود RXBoot image ) . ريجستر فوق، شانزده بيتی است .