Программное обеспечение
Программное обеспечение Cisco IOS (Internetwork Operating System) Software – это операционная система, обеспечивающая функционирование сетевого оборудования Cisco, являющегося основой сети Интернет и крупнейших частных
сетей. Поддерживая широкий спектр оборудования Cisco, операционная система Cisco IOS обеспечивает общие программную платформу, набор функций и интерфейс командной строки в рамках всей сетевой инфраструктуры.
Cisco IOS реализует широкую функциональность в различных областях сетевых технологий.
Некоторые основные особенности Cisco IOS:
• поддержка широкого спектра сетевых протоколов;
• интеграция данных, голоса и видео в рамках единой IP сети;
• механизмы обеспечения качества обслуживания (QoS);
• средства обеспечения безопасности;
• поддержка протокола IPv6;
• поддержка мобильности пользователей;
• поддержка многоадресной рассылки (IP multicast);
• средства управления.
Основные особенности Cisco IOS
Поддержка широкого спектра сетевых протоколов
Cisco IOS всегда отличалась поддержкой многочисленных сетевых протоколов. Среди них – IP версии 4, IP версии 6, IPX, AppleTalk, OSI, SNA, DECnet, VINES, XNS и др.
В Cisco IOS реализован широчайший в отрасли спектр протоколов маршрутизации для корпоративных и операторских
сетей. Среди них – OSPF, IS-IS, EIGRP, BGP, протоколы маршрутизации многоадресного трафика и другие протоколы.
Интеграция данных, голоса и видео в единной информационной сети
Cisco IOS обладает богатыми возможностями для построения мультисервисных сетей передачи данных с интеграцией голоса и видео. Это позволяет создать единую сеть, гораздо более простую и недорогую в эксплуатации по сравнению с
несколькими отдельными сетями для каждого типа коммуникаций.
Cisco IOS используется как предприятиями, так и операторами связи для создания интегрированных сетей и предоставляет фундаментальные интеллектуальные сервисы, такие как:
• Средства кодирования/декодирования голоса для передачи его поверх пакетных сетей:
? поддержка аналоговых и цифровых интерфейсов сопряжения с телефонными сетями;
? поддержка отраслевых стандартов сжатия голоса.
• Поддержка таких протоколов сигнализации, как H.323, Session Initiation Protocol (SIP), Media Gateway Control
Protocol (MGCP), Simple Gateway Control Protocol (SGCP) и Skinny Client Control Protocol (SCCP).
• Механизмы обеспечения качества обслуживания (QoS).
• Функциональность высокопроизводительного привратника и прокси H.323 с поддержкой видеоконференций.
• Интегрированная система голосовых меню TCL IVR с возможностью взаимодействия с RADIUS серверами.
• Поддержка работы IP телефонов с помощью CallManager Express и Survivable Remote Site Telephony (SRST).
• Поддержка протоколов сопряжения сетей передачи голоса через IP.
Механизмы обеспечения качества обслуживания (QoS)
Основная цель внедрения сетевых технологий – обеспечение разделения ресурсов между пользователями и приложениями для повышения продуктивности и, таким образом, получения конкурентных преимуществ в бизнесе. Механизмы обеспечения качества обслуживания (QoS), реализованные в операционной системе Cisco IOS, гарантируют предсказуемое и управляемое обслуживание широкого спектра приложений, обеспечивая максимальную эффективность работы сети.
QoS обеспечивает приоритетную работу важных приложений, одновременно разделяя сетевые ресурсы с менее важными приложениями. Например, QoS позволяет гарантировать необходимую полосу пропускания и минимальные задержки, требуемые мультимедийными и голосовыми приложениями. Механизмы обеспечения качества обслуживания являются фундаментом для реализации прогрессивных технологий, таких как интеграция голоса и данных, видеоконференции и будущие приложения в локальных, территориально распределенных и глобальных сетях.
Cisco IOS отличается полнотой реализации механизмов качества обслуживания. Среди них:
• Средства классификации трафика – по заголовкам канального и сетевого уровней, а также функциональность Network-Based Application Recognition (NBAR) для распознавания приложений, QoS Policy Propagation Through BGP.
• Средства организации очередей и управления перегрузками – Priority Queuing (PQ), Custom Queuing (CQ), Weighted Fair Queuing (WFQ), Class-Based Weighted Fair Queuing (CBWFQ), Low Latency Queuing (LLQ), Weighted Random Early
Detection (WRED).
• Средства ограничения и сглаживания трафика – Committed Access Rate (CAR), Generic Traffic Shaping (GTS), Frame Relay Traffic Shaping (FRTS).
• Механизмы повышения эффективности использования каналов связи – Compressed Real Time Protocol (CRTP), Link Fragmentation and Interleaving (LFI), сжатие данных.
Средства обеспечения безопасности
Cisco IOS обладает широкой функциональностью обеспечения сетевой безопасности. Например, интеграция функциональности межсетевого экрана, системы обнаружения вторжений и VPN-концентратора позволяет во многих случаях применить вместо нескольких отдельных устройств безопасности одно устройство под управлением Cisco IOS с интегрированными средствами безопасности. Такой подход позволяет сократить общую стоимость владения сетью. Функциональность Cisco IOS активно развивается в рамках архитектуры Cisco SAFE. Основные механизмы обеспечения сетевой безопасности включают в себя:
• Списки контроля доступа (ACL) для пакетной фильтрации трафика.
• Средства безопасного администрирования:
? поддержку протоколов SSH, SNMPv3 и HTTPS, обеспечивающих шифрование каналов управления;
? удобные инструменты управления и мониторинга SDM и Autosecure.
• Поддержку централизованной аутентификации, авторизации и учета административной деятельности, удаленного доступа и подключений к сети с помощью протоколов RADIUS и TACACS+.
• Обеспечение целостности и конфиденциальности данных на сетевом уровне с использованием стека протоколов
IPSec.
• Cisco IOS Firewall – контекстный межсетевой экран, в число особенностей которого входят:
? Context-based Access Control (CBAC) – контроль трафика на прикладном уровне;
? обнаружение вторжений – мониторинг, обнаружение и реакция на сетевые атаки, в том числе на атаки типа «отказ в обслуживании»;
? блокировка Java-апплетов;
? поддержка VPN и механизмов качества обслуживания (QoS).
Поддержка протокола IPv6
IPv6 – это новая версия протокола IP, призванная со временем заменить доминирующую сегодня версию (IPv4). Важнейшим преимуществом протокола IPv6 по сравнению с IPv4 является решение проблемы нехватки адресов в Интернет
за счет расширения адресного пространства с 32 бит (около 4 млрд. адресов) до 128 бит (около 3,4x1038 адресов). IPv6 также обеспечивает интегрированные средства автоматической конфигурации сетевых устройств, средства безопасности, улучшенную поддержку мобильности пользователей, качества обслуживания (QoS) и другие преимущества.
Поддержка операционной системой Cisco IOS протокола IPv6 способствует дальнейшему развитию сети Интернет, внедрению новых приложений и возможностей.
Поддержка мобильности пользователей
Поддержка стандарта Mobile IP, реализованная в Cisco IOS, позволяет пользователю сохранить один и тот же IP адрес при перемещении из одной сети в другую. Мобильность IP адреса обеспечивается прозрачно для пользователя. В частности, это позволяет легко организовать роуминг между проводными и беспроводными сетями.
Mobile IP позволяет обеспечить постоянство IP адреса пользователя &‐ независимо от того, находится он в корпоративной сети или дома.
Другой важной функцией Cisco IOS является сервер DHCP для клиентов DHCP и BOOTP. Он поддерживает автоматическое и ручное назначение адресов, передачу дополнительных параметров DHCP, а также управление временем действия назначаемых адресов.
Поддержка многопользовательской рассылки (IP multicast)
Мультимедийные, а также некоторые другие виды данных часто требуется одновременно передавать не одному пользователю, а целой группе. Такие режимы передачи, как одноадресная и широковещательная рассылки, в этой ситуации
оказываются неэффективными. Одноадресная рассылка требует передачи отдельной копии данных каждому получателю, неоправданно увеличивая объем передаваемой информации. Широковещательная рассылка требует обработки пакетов каждым узлом сети, занимая его вычислительные ресурсы, даже в том случае, если эта информация не предназначена данному узлу.
Наиболее эффективно поставленная задача решается с использованием многоадресной рассылки (IP multicast), позволяющей передать один и тот же поток данных многочисленным получателям.
Технологии многоадресной рассылки, реализованные в Cisco IOS, обеспечивают поддержку новых мультимедийных приложений и эффективное использование ресурсов сети и серверов, что позволяет сократить затраты, повысить производительность труда сотрудников и конкурентоспособность бизнеса.
Средства управления
Процесс управления сетью требует наличия соответствующих инструментов и возможностей. Cisco IOS включает в себя функциональность, необходимую для эффективного управления сетью, в том числе:
• Cisco Service Assurance Agent (SAA) – встроенная функциональность IOS, проводящая мониторинг производительности сети путем измерения ключевых параметров SLA (Service-Level Agreement), таких как задержка передачи пакетов, вариация задержки, потери пакетов, пропускная способность, доступность и производительность служб прикладного уровня, а также других параметров. SAA производит мониторинг производительности сети между маршрутизатором Cisco и удаленным устройством, в качестве которого может выступать другой маршрутизатор Cisco или любой хост IP. При обнаружении отклонения измеряемых параметров от заданных значений SAA может отправлять соответствующие уведомления по протоколу SNMP.
• Инструменты удаленной настройки, отладки и мониторинга:
? интерфейс командной строки Cisco IOS обеспечивает доступ ко всем инструментам управления;
? поддержка протоколов Telnet, SSH, HTTP и HTTPS;
? удобные встроенные инструменты удаленного web-управления SDM, CRWS, CMS;
? поддержка протокола SNMP версий 1, 2 и 3;
? поддержка функциональности RMON;
? поддержка протокола NTP (Network Time Protocol).
• Технология NetFlow, разработанная компанией Cisco Systems, позволяет операторам связи и корпоративным заказчикам осуществлять учет трафика, проводить оперативный мониторинг сети, мониторинг и профилирование пользо-
вателей и приложений, планирование развития сети и решать другие задачи. С помощью NetFlow можно получить исчерпывающую информацию об использовании сетевых ресурсов, в частности, о количестве переданных пакетов и
байт, информацию из заголовков сетевого и транспортного уровней, о времени начала и завершения передачи потока и другую информацию. Cisco разработала ряд приложений для сбора, фильтрации и агрегации данных NetFlow.
Партнеры Cisco дополняют решение приложениями обработки и отображения данных. Продукты, разработанные Cisco и ее партнерами, позволяют предложить заказчикам законченное решение, в частности, биллинговую систему,
средства планирования развития сети и т. д.
Пакеты функций Cisco IOS
Начиная с программного обеспечения Cisco IOS 12.3 существует 8 основных пакетов (вариантов заказа) Cisco IOS, обеспечивающих одинаковое обозначение и компоновку функциональности на разных аппаратных платформах Cisco.
В их число входят:
• IP Base: пакет начального уровня.
• IP Voice: добавляет к IP Base поддержку IP телефонии, VoIP, VoFR.
• Advanced Security: добавляет к IP Base поддержку Cisco IOS Firewall, IDS, SSH, IPSec VPN, 3DES.
• Enterprise Base: добавляет к IP Base поддержку различных маршрутизируемых протоколов и базовую поддержку сетей
IBM.
• SP Services: добавляет к IP Voice поддержку NetFlow, SSH, ATM, VoATM, MPLS.
• Enterprise Services: добавляет к Enterprise Base функциональность Service Provider (SP) Services, а также полную поддержку сетей IBM.
• Advanced IP Services: добавляет к SP Services функциональность Advanced Security и поддержку IPv6.
• Advanced Enterprise Services: максимальная функциональность Cisco IOS Software.
Четыре первых пакета были специально разработаны для удовлетворения потребностей заказчиков в четырех типичных областях применения, связанных с передачей данных, интеграцией голоса и данных, обеспечением
безопасности и использованием различных маршрутизируемых протоколов (IP, IPX, AppleTalk и др.). Три дополнительных пакета удовлетворяют более сложным
требованиям за счет комбинирования функциональности первых четырех пакетов. Пакет Advanced Enterprise Services объединяет все функции предыдущих, предоставляя максимальную функциональность Cisco IOS.
Важным аспектом является принцип наследования функций. Это означает, что функция любого пакета сохраняется во всех вышестоящих пакетах. Другой особенностью инициативы являются мнемонические наименования пакетов, отражающие их функциональность.