קישורים מומלצים

קורס CCNA
מבני נתב CISCO ומרכיבו

ממשקים ( Interfaces )

ממשקים הם פורטים לחיבור רשתות והם הדבר החשוב ביותר בנתב. ישנם מספר סוגי ממשקים כאשר לכל ממשק תתחבר רשת ייעודית לממשק הנתון. לכל ציוד תקשורת יש ממשק ( מכונה גם רגל ) שאפשר להתייחס אליו ככניסה או יציאה ( או כניסה ויציאה ). לא ניתן לחבר בין 2 מכשירים עם ממשק שונה בדיוק מאותה הסיבה שאי אפשר לחבר מכשיר 110V לשקע של 220V .

ממשק מוגדר בתקן OSI בשכבה ה 1/2 ( Physical / Datalink ), לדוגמא,  הגדרות של תקן Ethernet 802.3 ותקן Token-ring 802.5 מוגדרות בשכבה 1/2  ובגלל שלכל תקן יש את הדרישות שלו ( מתחים, קצבים, תפקידי הפינים במחבר, הפרוטוקול תקשורת וכו' ... ) לא נוכל לחבר ממשק Ethernet עם ממשק Token-ring.

נתב מטבעו מחלק Broadcast domain אחד גדול למספר Broadcast domains קטנים יותר או במילים אחרות מחלק רשת גדולה אחת למספר מקטעים ( Segments ) או רשתות, חשוב לזכור שבנתב כל רגל היא רשת שונה ( אם הרגליים נמצאות באותה הרשת – הנתב משמש כ גשר – Bridge ) .

הממשקים בנתב יכולים להיות חלק ממנו ( OnBoard ) ואז נאמר שהנתב הוא לא מודולרי כלומר לא ניתן להחליף את הממשקים , או שהממשקים יופיעו ככרטיסים הניתנים להחלפה בנתבים מודולריים, נתבים מודולריים לדוגמא הם Cisco 26xx series ולא מודולריים Cisco 25xx series .
באופן עקרוני ניתן לחלק את הממשקים ל 3 סוגים :

•    ממשקי LAN – ממשקים אלה משמשים לחיבורים פנים ארגונים ומתאפיינים בעובדה שהפעלתם אינה כרוכה בתשלום ולכן לא חוסכים בחיבורים אלו.
•    ממשקי WAN – ממשקים אלה משמשים לקישור מרחבי של סניפים דרך ספק תמסורת ( Carrier ) – בזק . השכרת קוים כאלו כרוכה בתשלום חודשי ( יקר בד"כ ) ולכן יש חשיבות לחיסכון בשימוש בקוים אלו.
•    ממשקי WAN בחיוג – ממשקים אלו הם ממש כמו טלפון, עלות השימוש הוא לפי זמן השימוש, בזמן הקמת הקשר נסגר Virtual circuit בין המקור ליעד והתשלום הוא לפי זמן שיחה. מאחר שסניפים צריכים תקשורת קבועה קוי ISDN לא יהוו פתרון משתלם. השימוש בקוים אלו הוא בד"כ לגיבוי של קוי ספרנט / Frame-relay .

ממשקי LAN :

•    Ethernet – ממשק אתרנט תקני ( 10MBps ) לחיבור מחשבים, Hubs/Switches או כל מכונה שמדברת Ethernet ( לדוגמא – תחנת unix עם כרטיס רשת ethernet )
•    FastEthernet – ממשק אתרנט מהיר תקני ( 10/100MBps ) לחיבור מול כרטיס של 10/100 ( ממשק לא נפוץ כל כך בגלל היותו יקר ולא יעיל בד"כ )
•    Tokenring – ממשק תקני לחיבור רשת Token-Ring ( 4/16 MBps ).
•    FDDI – ממשק תקני לחיבור רשתות FDDI ( זוג טבעות אופטיות )

ממשקי WAN :

•    Serial – ממשק לא תקני לחיבור תקשורת טורית ( סינכרונית בד"כ ) לדוגמא חיבור לרשת Frame-Relay , X.25 , סיפרנט וכו', בממשק זה ניתן להשתמש במספר כבלים כאשר כל כבל ישמש אותנו להפיכת ה Serial לממשק תקני מסויים, לדוגמא, ע"י חיבור כבל מסויים ניתן "להפוך" את ממשק ה Serial הלא תקני לממשק V.35 תקני, או לממשק V.24/RS232 ע"י כבל אחר .
•    E1 – ממשק תקני לחיבור לרשת תמסורת המכונה E1 ( בקצבים של עד 2.048MBps ).

ממשקי WAN בחיוג :


•    ISDN-BRI – ממשק תקני לחיבור לרשת ISDN ( Integrated Switched Digital Network ) כאשר ה BRI מציין Basic Rate Interface שהכוונה לקצבים של 64 / 128 KBps ע"י 2 ערוצי חיוג של 64K ( כמו כרטיס ISDN למחשב PC )
•    ISDN-PRI – ממשק תקני לחיבור לרשת ISDN ( Integrated Switched Digital Network ) כאשר ה PRI מציין Primary Rate Interface שהכוונה לקצבים של עד 2.048MBps ע"י 30 ערוצי חיוג אפשריים.

דוגמא לפלט של נתב שמציג את מבנה המערכת שלו :

cisco 2500 (68030) processor (revision L) with 6144K/2048K bytes of memory.
Processor board ID 14726694, with hardware revision 00000000
Bridging software.
SuperLAT software copyright 1990 by Meridian Technology Corp).
X.25 software, Version 2.0, NET2, BFE and GOSIP compliant.
TN3270 Emulation software (copyright 1994 by TGV Inc).
2 Ethernet/IEEE 802.3 interfaces.
2 Serial network interfaces.
32K bytes of non-volatile configuration memory.
8192K bytes of processor board System flash (Read ONLY)

Configuration register is 0x2102

Router#


זיכרון לקריאה בלבד ( ROM )


זיכרון ROM = Read Only Memory הוא זיכרון שבו נמצאת התוכנה הבסיסית של הנתב זוהי אינה מערכת ההפעלה, זוהי תכנית שאומרת לנתב מה לעשות ברגע שהוא נדלק ( כמו למשל בדיקות חומרה, התקנים קיימים וכו' ) תוכנית זו אינה ניתנת למחיקה כמובן, מאוד דומה ל ROM של PC . בחלק מהמוצרים של Cisco ישנה ב ROM בנוסף, תכנת הפעלה שנקראת Mini-IOS ( IOS היא מערכת ההפעלה של Cisco ) שנועדה למצב שבו אין מערכת הפעלה ( מסיבה כלשהי ) ואז היא מהווה ממשק משתמש מנוון לניהול הנתב .

מודול זיכרון ( Flash card )


כרטיס PCMCIA או מעגל HyBrid ( כמו SIMM ) שנמצא בתוך הנתב ומשמש כמו דיסקט לאחסון מערכת ההפעלה IOS . גודלו של ה Flash משתנה בין המוצרים בהתאם לצרכים, כאשר הוא בד"כ 4MB-32MB . בהעדר Flash הנתב לא יעלה ( או שיעלה חלקית אם יש לו Mini-IOS ב ROM . ה Flash מאפשר Rd/Wr למצב שנרצה להחליף את מערכת ההפעלה או לשדרג את גרסתה.

זיכרון לא נדיף ( Non-Valutire RAM )


EEPROM פנימי ( Electrical Erasable PROM ) שהוא זיכרון שאינו נדיף – כלומר אינו צריך מתח כדי לשמור את מצבו, ע"י פעולה חשמלית ניתן לשנות אותו .
במערך זיכרון זה שמורות ההגדרות ( Configuration ) של הנתב. מטרת זיכרון זה היא להבטיח שאם ייפול המתח והנתב יכבה , כאשר הוא יעלה מחדש ( Reload ) הוא יעלה אם אותן ההגדרות בהם היה, מאגר זיכרון זה נקרא גם Startup-config בגלל שהוא מכיל את הקונפיגורציה שיש לספק לנתב בהפעלתו.

זיכרון נדיף ( RAM )


זיכרון RAM = Random Access Memory נועד לכתיבה וקריאה ( בד"כ SIMM/DIMM ) והוא נדיף, כלומר, מתאפס לאחר כיבוי הנתב. בזיכרון זה משתמשת מערכת ההפעלה IOS למטרת חישובים, החלטות, הרצת מודולי תוכנה וכו' בדיוק כמו ש Windows משתמש ב RAM של ה PC . אחד השימושים החשובים שמערכת ההפעלה משתמשת בזיכרון זה הוא לאזור הנקרא Running-config שהוא הקונפיגורציה הפועלת ברגע זה בנתב ( חשוב להבדיל בין Running-config לבין Startup-config ).  

מערכת ההפעלה ( IOS )


IOS – Internetwork Operation System היא מערכת הפעלה שפותחה ע"י Cisco לנתבים שלהם. מערכת ההפעלה היא לב המכשיר, והיא תקבע את האפשרויות הנגישות, את ההגדרות האפשריות ואת הביצועים של הנתב .
מערכת הפעלה כוללת בבסיסה מספר מודולים בסיסיים ( תוכנה ) להפעלת הנתב, הגדרות וכו' וכן תוספות ספציפיות הכרוכות בתשלום.
לדוגמא – כל IOS יגרום לנתב לעלות אך רק IOS מסוים יאפשר לעשות ניתובי IPX או להשתמש ב FireWall פנימי וכו'
גירסת מערכת ההפעלה כיום היא 12.1 כאשר עדיין לא יצאו תיקוני באגים לגרסה זו ולכן הגרסה המומלצת השימושית היא 12.0.7(T) ( שימו לב – גירסאות אלו משתנות, נמחקות, מוגדרות כלא תקינות, ואלו דברים שיכולים להשתנות כל הזמן )

גירסת מערכת ההפעלה כתובה בפלט הבא בכחול, שימו לב לגרסה הכתובה באדום זוהי גרסת ה Bootstrap ב ROM שמנחה את הנתב כיצד לעלות ( אינה ניתנת לשדרוג תוכנה ).
אם נשדרג את הנתב לגרסה גבוהה יותר , תשתנה השורה הכחולה ( שהיא גרסת IOS ) והאדומה תישאר אותו הדבר ( גרסת ה Bootstrap אינה מעניינת אותנו בד"כ ).
השורות הירוקות הן תוספות התוכנה הספציפיות לגרסה הזו, שימו לב לשורה הכחולה של גרסת ה IOS : גרסה 11.1(5) עם IGS-J-S שזהו קוד מסוים שממנו אפשר להבין באילו תוכנות תומכת מערכת ההפעלה בנוסף לתוכנות הבסיסיות .
לסיכום : כל גרסה כוללת מספר ומרכיבים כאשר ככל שיש יותר מרכיבים כך התוכנה יקרה יותר.


Cisco Internetwork Operating System Software
IOS (tm) 3000 Software (IGS-J-L), Version 11.1(5), RELEASE SOFTWARE (fc1)
Copyright (c) 1986-1996 by cisco Systems, Inc.
Compiled Mon 05-Aug-96 11:48 by mkamson
Image text-base: 0x0303794C, data-base: 0x00001000

ROM: System Bootstrap, Version 11.0(10c)XB2, PLATFORM SPECIFIC RELEASE SOFTWARE
(fc1)
ROM: 3000 Bootstrap Software (IGS-BOOT-R), Version 11.0(10c)XB2, PLATFORM SPECIF
IC RELEASE SOFTWARE (fc1)

SuperLAT software copyright 1990 by Meridian Technology Corp).
X.25 software, Version 2.0, NET2, BFE and GOSIP compliant.
TN3270 Emulation software (copyright 1994 by TGV Inc).


אוגר הגדרות למערכת ההפעלה ( Configuration register )


אוגר זה מאפשר לנו לשלוט על סדר הפעולות בהפעלת הנתב, ניתן להשוות אותו ל BIOS במחשבי PC . ע"י שינוי ערכו של אוגר זה נוכל לשנות את סדר הפעולות לפי הצרכים ( Boot sequence ) . דוגמא לשימוש באוגר זה הוא כאשר נרצה לשחזר סיסמה של נתב שהלכה לאיבוד ( Password recovery ).
אוגר זה מורכב מ 16 סיביות ( 4 ספרות הקסה-דיצמליות ) כאשר לכל ביט תפקיד ( דגל )
ערכו של אוגר זה הוא בד"כ 0x2102 ( הסימון 0x מסמן מספר הקסה-דיצמלי ) או בכתיב בינארי : 0010 0001 0000 0010  . הביטים האדומים חשובים :
Bit 0-3 – קובעים Boot Sequence כאשר 0000 או 0001 מייצגים הפעלה מה ROM ( שימושי שיש בעיות עם ה Flash והנתב לא מצליח לעלות ), 0010-1111 = טעינת IOS מכרטיס ה Flash .
Bit 6 – כאשר 0 – מערכת ההפעלה תעלה את הקונפיגורציה מה NV-RAM לאחר שהנתב יעלה, כאשר 1 – מערכת ההפעלה תדלג על הקונפיגורציה מה NV-RAM והנתב יעלה בהגדרותיו הבסיסיות כאילו הוא חדש ( Factory defaults ) . הגדרת 1 מאוד דומה ללחיצה על F5 בהפעלת מערכת Windows שבה אנו מנחים כיצד לעלות את המערכת .


Cisco Boot sequnce

cisco_boot
הסבר לתרשים זרימה :        
כאשר מפעילים את המתח הנתב מריץ מה ROM את תכנת ה Bootstrap כדי שתעזור לו להמשיך לכיוון הפעלת IOS . אחרי שה Bootstrap עולה נבדקות הסיביות 3-0 של ה Configuration-register אם ערכו XXX0 או XXX1 הנתב פונה ל ROM לחיפוש מערכת הפעלה ( בד"כ בהעדר Flash או שיש לפתור בעיה מסויימת ). כל ערך אחר לאוגר זה    
( XXX2-XXXF ) יפנה את הנתב לחיפוש IOS בכרטיס ה Flash . במידה והגענו ל Flash שזהו המצב הסטנדרטי, יחפש הנתב את מערכת ההפעלה ויריץ אותה ( ניתן לעצור את ה Boot ע"י הקשת Break-sequence – צירוף של <CTRL>C או <ALT>B תלוי במסוף ואז נגיע למצב של דיאגנוסטיקה הנקרא ROMMON – ROM Monitor ). בסוף הרצת מערכת ההפעלה הנתב בודק את ה configuration-register לבדוק האם יש לקחת את ההגדרות של Startup-config ולהעתיקם ל Running-config ( ובכך להגדיר את הנתב בדיוק כפי שהיה מוגדר בפעם האחרונה שכיבינו אותו ) במצב הרגיל הנתב יבצע את ההעתקה אלא אם כן מישהו בכוונה הגדיר לו שלא יבצע את ההעתקה ואז הנתב יעלה בערכי ברירת המחדל ( Factory defaults ).

cisco_bit6

שימו לב שביט 6 משנה את ערך ה Configuration-register מ XX0X ל XX4X ויש לזכור זאת כי כאשר נרצה לשנות את ערך ה Configuration-register נצטרך לכתוב את הערך ההקסה-דיצמלי ( 0x2102 או 0x2142 )
הערה : ברב המקרים אין צורך לגעת ב Configuration-register אלא לביצוע Password-recovery כלומר ערך ה Configuration-register יהיה בד"כ 0x2102 .