Obsługa routera Wykład: Zaawansowane sieci komputerowe Opracowanio na podstawie materiałów kursu CCNA Obsługa routera Wykład: Zaawansowane sieci komputerowe Prowadzący: dr inż. Sławomir Nowak

Router Routery łączą ze sobą dwie sieci, umożliwiają ich wzajemną komunikację i określają najlepszą ścieżkę dla danych przesyłanych przez połączone sieci. Mogą być stosowane zarówno w sieciach WAN jak i LAN

Router Należy pamiętać o różnych rodzajach okablowania pomiędzy urządzeniami sieciowymi i w różnych typach sieci.

Router Routery wymagają oprogramowania IOS (ang. Internetwork Operating System). Routery korzystają z protokołów routingu do określenia najlepszej ścieżki dla pakietów. Pliki konfiguracyjne zawierają instrukcje i parametry sterujące przepływem komunikacji do i z routerów. Router to jest właściwie komputer (specjalizowany). Zwykły PC także może pełnić funkcje routera.

Router – elementy składowe Pamięć RAM ma następujące cechy i funkcje: przechowuje tablice routingu, zawiera pamięć podręczną protokołu ARP, zawiera pamięć podręczną szybkiego przełączania, wykonuje funkcje buforowania pakietów jako współdzielona pamięć RAM, utrzymuje kolejki wstrzymywania pakietów, pełni funkcję pamięci tymczasowej dla pliku konfiguracyjnego po włączeniu routera, traci zawartość po wyłączeniu lub restarcie routera. Pamięć NVRAM ma następujące cechy i funkcje: przechowuje pliki konfiguracji początkowej, utrzymuje zawartość po wyłączeniu lub restarcie routera. Pamięć flash ma następujące cechy i funkcje: przechowuje obraz IOS, umożliwia aktualizację oprogramowania bez konieczności wyjmowania i wymiany układów scalonych karty, utrzymuje zawartość po wyłączeniu lub restarcie routera, może przechowywać wiele wersji oprogramowania IOS, jest to kasowana elektrycznie pamięć tylko do odczytu (EEPROM). Pamięć ROM ma następujące cechy i funkcje: zawiera instrukcje dla procedur diagnostycznych POST (ang. power-on self test), przechowuje program uruchomieniowy i podstawowe oprogramowanie systemu operacyjnego, w przypadku aktualizacji oprogramowania wymaga wymiany wyjmowanych układów scalonych na płycie głównej. Interfejsy mają następujące cechy i funkcje: Łączą routery z siecią umożliwiając przyjmowanie i wysyłanie pakietów, mogą znajdować się na płycie głównej lub w odrębnym module.

Wewnętrzne podzespoły routera CPU: Procesor, zwany niekiedy centralną jednostką wykonawczą (CPU), wykonuje instrukcje w systemie operacyjnym. Funkcje te to między innymi inicjowanie systemu, funkcje routingu oraz sterowanie interfejsem sieciowym. Jednostka CPU to mikroprocesor. Duże routery mogą zawierać wiele jednostek CPU. RAM: Pamięć RAM jest używana do przechowywania informacji tablicy routingu, pamięci podręcznych szybkiego przełączania, konfiguracji roboczej oraz kolejek pakietów. W większości routerów pamięć RAM zawiera w czasie uruchomienia oprogramowanie Cisco IOS oraz jego podsystemy. Pamięć RAM jest zazwyczaj logicznie podzielona na główną pamięć procesora oraz współdzieloną pamięć wejścia/wyjścia (I/O). Współdzielona pamięć we/wy jest współdzielona pomiędzy interfejsami w celu tymczasowego przechowywania pakietów. Zawartość pamięci RAM jest tracona po odłączeniu zasilania. Pamięć RAM jest ogólnie dynamiczną pamięcią o dostępie swobodnym (DRAM) i może być rozszerzona przez dodanie modułów pamięci DIMM. Flash: Pamięć flash jest używana do przechowywania pełnego obrazu oprogramowania Cisco IOS. Router zazwyczaj pobiera domyślne oprogramowanie IOS z pamięci flash. Te obrazy mogą być aktualizowane poprzez załadowanie nowego obrazu do pamięci flash. Oprogramowanie IOS może być przechowywane w formie skompresowanej lub nieskompresowanej. W większości routerów wykonywalna kopia oprogramowania IOS jest przenoszona do pamięci RAM podczas procesu rozruchu. W innych routerach oprogramowanie IOS może być uruchamiane bezpośrednio z pamięci flash. Aby zwiększyć ilość pamięci flash, można dodawać lub wymieniać moduły pamięci flash SIMM lub karty PCMCIA. NVRAM: Pamięć NVRAM służy do przechowywania konfiguracji początkowej. W niektórych urządzeniach do implementacji pamięci NVRAM może być użyta pamięć EEPROM. W innych urządzeniach jest ona implementowana w tym samym urządzeniu pamięci flash, z którego ładowany jest kod rozruchowy. W obu przypadkach podzespoły te zachowują zawartość po odłączeniu zasilania. Magistrale: Większość routerów zawiera magistralę systemową i magistralę CPU. Magistrala systemowa służy do komunikacji pomiędzy jednostką CPU a interfejsami lub gniazdami rozszerzeń. Magistrala taka przesyła pakiety do i z interfejsów. Magistrala CPU jest używana przez jednostkę CPU do uzyskiwania dostępu do podzespołów z poziomu pamięci routera. Magistrala tego typu przesyła instrukcje i dane do i z określonych adresów pamięci. ROM: Pamięć ROM jest używana do trwałego przechowywania diagnostycznego kodu startowego zwanego monitorem ROM. Głównymi zadaniami kodu zapisanego w pamięci ROM są: diagnostyka sprzętu podczas rozruchu routera oraz ładowanie oprogramowania Cisco IOS z pamięci flash do RAM. Niektóre routery mają również okrojoną wersję oprogramowania ISO, która może służyć jako alternatywne źródło rozruchu. Pamięci ROM nie można skasować. Można ją uaktualnić jedynie poprzez wymianę układów scalonych pamięci ROM w gniazdach. Interfejsy: Interfejsy to połączenia routera ze światem zewnętrznym. Trzema typami interfejsów są: LAN, WAN oraz interfejs konsoli lub pomocniczy (AUX). Interfejsy LAN to zwykle jedna z kilku odmian przyłączy Ethernet lub Token Ring. Interfejsy takie mają układy scalone kontrolera, które zawierają logikę dla połączeń systemu z medium. Interfejsy LAN mogą mieć konfigurację stałą lub modułową. Interfejsy WAN obejmują interfejsy szeregowe, ISDN i zintegrowane jednostki CSU. Tak jak w przypadku interfejsów LAN, interfejsy WAN mają również specjalne układy scalone kontrolera obsługujące je. Interfejsy WAN mogą mieć konfigurację stałą lub modułową. Porty konsoli i AUX to porty szeregowe służące głównie do wstępnej konfiguracji routera. Nie są one portami sieciowymi. Są one używane do prowadzenia sesji terminala z portów komunikacyjnych w komputerze lub poprzez modem. Zasilacz: Zasilacz dostarcza zasilania niezbędnego do pracy podzespołów wewnętrznych. Większe routery mogą korzystać z wielu zasilaczy lub z zasilaczy modułowych. W niektórych mniejszych routerach zasilacz może znajdować się na zewnątrz. Uczestnicy kursu mogą skorzystać z ćwiczenia interaktywnego służącego do przetestowania znajomości podzespołów routera.

Wewnętrzne podzespoły routera

Wewnętrzne podzespoły routera - porty

Konfiguracja routera Router może być konfigurowany: Za pośrednictwam portu konsoli; Poprzez sieć IP, za pomocą programu Telnet; Poprzez połączenie telefoniczne z modemem. Należy podłączyć terminal ASCII RS-232 lub za pomocą kabla do konsoli (rollover) połączyć port konsoli systemowej z komputerem, na którym uruchomione jest oprogramowanie emulacji terminala, takie jak HyperTerminal

Porty konsoli Należy podłączyć terminal ASCII RS-232 lub za pomocą kabla do konsoli (rollover) połączyć port konsoli systemowej z komputerem, na którym uruchomione jest oprogramowanie emulacji terminala, takie jak HyperTerminal

Porty konsoli

Porty konsoli Parametry w oprogramowaniu emulacji terminala na komputerze PC: odpowiedni port COM, 9600 bodów, 8 bitów danych, brak bitu kontroli parzystości, 1 bit stopu, brak kontroli przepływu. Podłącz złącze RJ-45 kabla rollover do portu konsoli routera. Podłącz drugi koniec kabla rollover do przejściówki RJ-45 na DB-9. Podłącz żeńskie złącze DB-9 przejściówki do komputera PC.

System operacyjny Cisco IOS oprogramowanie sterującym routingiem i przełączaniem w urządzeniach sieciowych. Urządzenia wyposażone w system Cisco IOS posiadają właściwie trzy środowiska operacyjne! * tryb ROM monitor, * tryb Boot ROM, * tryb Cisco IOS. Dogłębne zrozumienie zasad działania systemu IOS jest bardzo ważne dla administratora sieci.

System operacyjny Cisco IOS Router to odpowiednik komputera. Jego działaniem steruje system operacyjny (IOS). IOS komunikuje się z użytkownikiem za pomocą CLI, interfejsu wiersza poleceń. Aby z niego skorzystać należy połączyć się z routerem za pomocą: Połączenia bezpośredniego (port konsoli) Połączenia modemowego (port AUX) Połączenia sieciowego Telnet. Symbol zachęty (wskazuje tryb pracy) Komunikacja za pomocą CLI (Command Line Interface)

Tryb użytkownika i uprzywilejowany Tryb użytkownika (znak >) Tryb EXEC użytkownika udostępnia jedynie ograniczony zestaw podstawowych poleceń do monitorowania. Z tego powodu jest on również nazywany trybem „tylko do odczytu". Tryb EXEC użytkownika nie udostępnia żadnych poleceń, które umożliwiają zmianę konfiguracji routera. Tryb EXEC użytkownika jest oznaczony symbolem >. Uprzywilejowany tryb EXEC umożliwia dostęp do wszystkich poleceń routera. Do wejścia w ten tryb może być potrzebne hasło. Dodatkową ochronę można zapewnić, ustawiając żądanie podania identyfikatora użytkownika, tak aby dostęp do routera miały tylko uprawnione osoby. Polecenia związane z konfigurowaniem sieci i zarządzaniem nią wymagają od administratora sieci pracy w uprzywilejowanym trybie EXEC. Tryb konfiguracji globalnej oraz wszystkie inne bardziej szczegółowe tryby konfiguracji są dostępne tylko z uprzywilejowanego trybu EXEC. Uprzywilejowany tryb EXEC jest oznaczony symbolem #. Powrót: ctrl+z, end, exit Exit – wylogowanie się. Tryb uprzywilejowany (znak #) Przejście do trybu uprzywilejowanego: polecenie enable Wylogowanie: exit Wyjście z trybu uprzywilejowanego: disable

Wersja systemu: show version Polecenie show version Wersja systemu Wersja systemu zawiera: Platformę sprzętową; Funkcje systemu; Miejsce uruchomienia obrazu oraz sposób kompresji Standaryzajca!!! (występuje w różnych aspektach w ramach technologii Cisco).

Pamięć błyskowa Flash: show flash Polecenie show flash Przed załadowanie nowego obrazu systemu należy upewnić się, czy istnieje odpowiednia ilość wolnego miejsca w pamięci flash (lub w urządzeniu docelowym). Plik z wersją systemu w pamięci flash

Inicjowanie pracy routera System operacyjny jest ładowany podczas uruchamiania routera. Plik z systemem IOS to tak zwany „obraz systemu”. Przed załadowanie nowego obrazu systemu należy upewnić się, czy istnieje odpowiednia ilość wolnego miejsca w pamięci flash (lub w urządzeniu docelowym). W przypadku awarii systemu możliwe jest uruchomieni routera w tzw. trybie ROM monitor, udostępniający funkcje niskopoziomowe i diagnostyczne (np. odzyskiwanie hasła). Ten tryb dostępny jest wyłącznie z poziomu konsoli. Inny tryb pracy to tzw. BOOT ROM, udostępniający ograniczony zestaw funkcji, związany z ładowaniem różnych obrazów systemu, używany głownie w celu zastąpienia obrazu systemu znajdującego się w pamięci flash. Uwaga: podkreślić znaczenie pliku konfiguracyjnego. Kolejne czynności podczas uruchamiania routera

Inicjowanie pracy routera Podczas uruchamiania routera wyświetlane są na ekranie konsoli różne użyteczne informacje m.in. o rodzajach interfejsów urządzenia: Jeśli wystąpi błąd podczas uruchamiania routera jest on sygnalizowany odpowiednim komunikatem, np.: „NVRAM invalid, possibly due to write erase" („Nieprawidłowa pamięć NVRAM; prawdopodobnie z powodu skasowania zawartości").

Tryb konfiguracyjny SETUP Jeśli w pamięci NVRAM nie ma żadnego prawidłowego pliku konfiguracyjnego, system operacyjny szuka dostępnego serwera TFTP. Jeśli serwer TFTP nie zostanie znaleziony, rozpoczyna się dialog konfiguracyjny. Dialog konfiguracyjny można wywołać, usuwając startowy plik konfiguracyjny i uruchamiając ponownie router. Kolejność czynności (w trybie uprzywilejowanym): erase startup-configuration reload W trybie konfigurowania setup po pytaniu w nawiasach kwadratowych [ ] wyświetlane są odpowiedzi domyślne. Naciśnij klawisz Enter, aby użyć tych wartości domyślnych. Proces konfiguracji można przerwać w dowolnej chwili, naciskając kombinację klawiszy Ctrl-C. W przypadku zakończenia konfiguracji przy użyciu klawiszy Ctrl-C wszystkie interfejsy są administracyjnie zamykane.

Lista poleceń „?”, podpowiedzi kontekstowe Wpisanie w linii poleceń znaku „?” udostępni listę poleceń w każdym z trybów. Możliwe jest też wykorzystanie pomocy kontekstowej i uzyskanie listy parametrów dla każdego z poleceń np.: show ? udostępnia listę możliwych parametrów dla polecenia show Wspomnieć o możliwościach edycyjnych IOS. Istnieje zaawansowany tryb edycji, domyślnie włączony. Dostępna jest historia poleceń (show history), domyślnie 10 pozycji. Klawisze „strzalka w gore” i „strzalka w dół” pozwalają przemieszczać się pomiędzy poleceniami w historii. IOS podpowiada za pomocą znaku „ ^ ” miejsca w których wystąpiły błędy składni. Możliwe jest także stosowanie skrótów np. Sh zamiast show. Można rozwinąć polecenia naciskając klawisz Tab, np.: Sh<Tab> -> Show

Podsumowanie