Выбор сетевого программного обеспечения для компьютерной сети на основе применения коммутаторов CISCO

Размещено на http://www.allbest.ru/

Хабаровский институт инфокоммуникаций (филиал)

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

09.03.01. Информатика и вычислительная техника

Курсовая работа

по дисциплине «Сетевое программное обеспечение»

Тема: «Выбор СПО для компьютерной сети на основе применения коммутаторов CISCO»

Выполнил: студент гр. ПОВТ 1/18 Омельченко А.А.

Хабаровск 2020 г.

Содержание

Введение

1. Cisco IOS

2. Cisco IOS XE

3. Cisco IOS-XR

4. Cisco NX-OS

Заключение

Список литературы

Введение

Сетевое ПО Cisco (IOS, XE, XR и NX-OS) -- это самое широко распространенное сетевое ПО в мире. Оно объединяет в себе передовые технологии, важные для бизнеса сервисы, а также поддерживает широкий спектр аппаратных платформ.

Теперь вы можете воспользоваться преимуществами совместного использования ПО и поддержания согласованности функций с повторным использованием кода в масштабах всей сети. Это поможет вам быстрее предоставлять доступ к новым сервисам и внедрять инновации.

Сетевое программное обеспечение:

IOS

- Интеграция технологий, бизнес-сервисов и поддержки аппаратного обеспечения

- Снижение затрат на эксплуатацию

- Оптимизация окупаемости капиталовложений

- Повышение производительности предприятий IOS XE

- Поддержка платформ нового поколения

- Функционирование в качестве единой управляющей программы в современной операционной системе Linux

- Разделение уровней передачи данных и управления

- Усовершенствованная интеграция сервисов IOS XR

- Ориентация на потребности операторов связи

- Динамическая подстройка под меняющиеся потребности сервисов в сетевых ресурсах

- Широкие возможности программирования для динамического изменения конфигурации

NX-OS

- Открытая модульная структура и возможность программирования, обеспечивающие быструю адаптацию инфраструктуры центров обработки данных

- Оптимизация как для физических, так и для виртуальных сред центров обработки данных

- Непрерывная работа системы благодаря высокой надежности, оптимизация времени безотказной работы.

cisco коммутатор сетевой программный

1. Cisco IOS

Cisco IOS - это ведущее в мире программное обеспечение для сетевой инфраструктуры, объединяющее инновации и критически важные бизнес-услуги для корпоративных сетей. Cisco IOS:

- Позволяет предприятиям создавать устойчивые, рентабельные и основанные на стандартах инфраструктуры от начала до конца.

- Предоставляет тысячи функций по всей сети для удовлетворения уникальных потребностей развивающихся предприятий.

- Поддерживает растущий спрос на оркестровку сервисов, осведомленность о приложениях и простоту

В настоящее время программное обеспечение Cisco IOS, работающее в миллионах активных систем, от маршрутизатора для небольшого домашнего офиса до базовых систем крупнейших в мире сетей поставщиков услуг, является наиболее широко используемым программным обеспечением сетевой инфраструктуры в мире.

Cisco IOS или Internetwork Operating System (межсетевая операционная система) это программное обеспечение, которое используется в большинстве коммутаторов и маршрутизаторов Cisco (ранние версии коммутаторов работали на CatOS). IOS включает в себя функции маршрутизации, коммутации, межсетевого взаимодействия и телекоммуникаций, интегрированных в мультизадачную операционную систему.

Не все продукты Cisco используют IOS. Исключения составляют продукты безопасности ASA, которые используют операционную систему Linux и роутеры-маршрутизаторы, которые запускают IOS-XR. Cisco IOS включает в себя ряд различных операционных систем, работающих на различных сетевых устройствах. Существует много различных вариантов Cisco IOS: для коммутаторов, маршрутизаторов и других сетевых устройств Cisco, версии IOS для определенных сетевых устройств, наборы функций IOS, предоставляющие различные пакеты функций и сервисов.

Сам файл IOS имеет размер в несколько мегабайт и хранится в полупостоянной области памяти под названием flash. Флэш-память обеспечивает энергонезависимое хранилище. Это означает, что содержимое памяти не теряется, когда устройство теряет питание. Во многих устройствах Cisco IOS копируется из флэш-памяти в оперативное запоминающее устройство ОЗУ (RAM), когда устройство включено, затем IOS запускается из ОЗУ, когда устройство работает. ОЗУ имеет множество функций, включая хранение данных, которые используются устройством для поддержки сетевых операций. Работа IOS в ОЗУ повышает производительность устройства, однако ОЗУ считается энергозависимой памятью, поскольку данные теряются во время цикла питания. Цикл питания - это когда устройство намеренно или случайно отключается, а затем снова включается.

Управление устройствами с IOS происходит при помощи интерфейса командной строки (CLI), при подключении при помощи консольного кабеля, по Telnet, SSH либо при помощи AUX порта.

Названия версий Cisco IOS состоят из трех чисел, и нескольких символов a.b(c.d)e, где: a - номер основной версии; b - номер младшей версии (незначительные изменения); c - порядковый номер релиза; d - промежуточный номер сборки; e (ноль, одна или две буквы) - идентификатор последовательности выпуска программного обеспечения, такой как none (который обозначает основную линию), T (Technology), E (Enterprise), S (Service provider), XA специальный функционал, XB как другой специальный функционал и т. д.

Rebuild - часто ребилды выпускаются чтобы исправить одну конкретную проблему или уязвимость для данной версии IOS. Ребилды производятся либо для быстрого устранения проблемы, либо для удовлетворения потребностей клиентов, которые не хотят обновляться до более поздней крупной версии, поскольку они могут использовать критическую инфраструктуру на своих устройствах и, следовательно, предпочитают свести к минимуму изменения и риск.

Interim release - промежуточные выпуски, которые обычно производятся на еженедельной основе и образуют срез текущих наработок в области развития.

Maintenance release - протестированные версии, которые включают в себя усовершенствования и исправления ошибок. Компания Cisco рекомендует, по возможности, обновлять ПО до версии Maintenance.

Файл IOS на сайте Cisco Стадии развития:

Early Deployment (ED) - ранее развертывание, вводятся новые функции и платформы. Limited Deployment (LD) - первоначальная лимитированная развертка, включают в себя исправления ошибок.

General Deployment (GD) - общее развертывание ОС, происходит тестирование, доработка и подготовка к выпуску окончательной версии. Такие выпуски, как правило, стабильны на всех платформах

Maintenance Deployment (MD) - эти выпуски используются для дополнительной поддержки, исправлений ошибок и постоянного обслуживания программного обеспечения.

Большинство устройств Cisco, которые используют IOS, также имеют один или несколько «наборов функций» или «пакетов» - Feature Set. Например, выпуски Cisco IOS, предназначенные для использования на коммутаторах Catalyst, доступны как «стандартные» версии (обеспечивающие только базовую IP-маршрутизацию), «расширенные» версии, которые предоставляют полную поддержку маршрутизации IPv4 и версии «расширенных IP-сервисов», которые предоставляют расширенные функции, а также поддержку IPv6.

Каждый отдельный feature set соответствует одной категории услуг помимо базового набора (IP Base - Static Routes, OSPF, RIP, EIGRP. ISIS, BGP, IMGP, PBR, Multicast):

IP-данные (Data - добавляет BFD, IP SLAs, IPX, L2TPv3, Mobile IP, MPLS, SCTP)

Голос (Unified Communications - CUBE, SRST, Voice Gateway, CUCME, DSP, VXML)

Безопасность и VPN (Security -- Firewall, SSL VPN, DMVPN, IPS, GET VPN, IPSec)

2. Cisco IOS XE

Программное обеспечение для новой эры в сети

Cisco IOS XE 16 - это открытая и гибкая операционная система, оптимизированная для новой эры корпоративных сетей.

Его основанные на стандартах программируемые интерфейсы автоматизируют сетевые операции и обеспечивают глубокое понимание поведения пользователей, приложений и устройств.

Как единая ОС для корпоративного проводного и беспроводного доступа, агрегации, ядра и глобальной сети Cisco IOS XE снижает сложность бизнеса и сети. Вы можете быстрее квалифицировать и развернуть новые услуги.

Первоначально разработанная для 64-разрядной работы, IOS-XR предлагает множество улучшений, обнаруженных в NX-OS (например, симметричная многопроцессорность, отдельные пространства памяти и активация только тех сервисов, которые необходимы). Однако, хотя NX-OS построена на ядре Linux, IOS-XR построен на микроядре QNX Neutrino Microkernel.

Функция IOS-XR, которой нет в NX-OS, - это возможность иметь один экземпляр операционной системы, управляющей несколькими шасси. Кроме того, поскольку IOS-XR ориентирована на среды провайдеров, она предлагает поддержку таких интерфейсов, как DWDM и Packet over SONET.

В то время как конфигурация IOS-XR имеет некоторое сходство с традиционной IOS, различия намного заметнее, чем различия в NX-OS. Например, когда вы закончили вводить команды конфигурации, вам необходимо зафиксировать свои изменения, чтобы они вступили в силу и до выхода из режима конфигурации.

3. Cisco IOS-XR

Простая, современная и надежная сетевая операционная система.

Уменьшите операционную сложность с помощью нового модернизированного Cisco IOS XR7, который обеспечивает большую модульность, упрощенный сетевой стек и автоматизацию с использованием облачных технологий для улучшенного программирования сети.

Первоначально разработанная для 64-разрядной работы, IOS-XR предлагает множество улучшений, обнаруженных в NX-OS (например, симметричная многопроцессорность, отдельные пространства памяти и активация только тех сервисов, которые необходимы). Однако, хотя NX-OS построена на ядре Linux, IOS-XR построен на микроядре QNX Neutrino Microkernel.

Функция IOS-XR, которой нет в NX-OS, - это возможность иметь один экземпляр операционной системы, управляющей несколькими шасси. Кроме того, поскольку IOS-XR ориентирована на среды провайдеров, она предлагает поддержку таких интерфейсов, как DWDM и Packet over SONET.

В то время как конфигурация IOS-XR имеет некоторое сходство с традиционной IOS, различия намного заметнее, чем различия в NX-OS. Например, когда вы закончили вводить команды конфигурации, вам необходимо зафиксировать свои изменения, чтобы они вступили в силу и до выхода из режима конфигурации.

4. Cisco NX-OS

Первоначально имевшая название SAN-OS (где акроним SAN обозначался как Storage Area Network), NX-OS предлагает некоторые обширные архитектурные улучшения по сравнению с традиционными Cisco IOS. Хотя первоначально это была 32-разрядная операционная система, с тех пор она превратилась в 64-разрядную ОС. В отличие от Cisco IOS, NX-OS не использует одно пространство памяти и поддерживает симметричную многопроцессорность. Она также имеет превентивную многозадачность, что позволяет высокоприоритетному процессу получить время процессора перед процессом с более низким приоритетом.

NX-OS построена на ядре Linux, и поддерживает язык Python для создания сценариев на коммутаторах Cisco Nexus. Кроме того, она имеет несколько функций высокой доступности (high availability), и не загружает сразу все ее функции. Вместо этого можно указать, какие функции вы хотите активировать. Устранение ненужных функций освобождает память и процессор для тех функций, которые вам нужны. Однако когда дело доходит до конфигурации, существует много сходства между NX-OS и Cisco IOS.

Cisco ® NX-OS Программное обеспечение представляет собой данные операционной системы центра класса построен с модульностью, упругостью и исправностью на его основании. Основанная на проверенном в отрасли программном обеспечении Cisco MDS 9000 SAN-OS, Cisco NX-OS помогает обеспечить непрерывную доступность и устанавливает стандарт для критически важных сред ЦОД. Самовосстанавливающаяся и высокомодульная конструкция Cisco NX-OS делает работу с нулевым воздействием на окружающую среду реальностью и обеспечивает исключительную эксплуатационную гибкость.

Cisco NX-OS, ориентированная на требования центра обработки данных, обеспечивает надежный и всеобъемлющий набор функций, который удовлетворяет потребности современных и будущих центров обработки данных в коммутации и сетях хранения. С интерфейсом XML и интерфейсом командной строки (CLI) , как у Cisco IOS ® Software, Cisco NX-OS обеспечивает внедренные реализации соответствующих сетевых стандартов, а также разнообразные истинного центр обработки данных класса Cisco инновации.

Cisco NX-OS обеспечивает надежность, инновации и согласованность работы на всех платформах центров обработки данных. Cisco NX-OS работает на Cisco Nexus ® Семейство сетевых коммутаторов аппаратных, которые включают в себя Cisco Nexus 7000, 5000, 4000 и 1000V Коммутаторы серии и Cisco Nexus серии Fabric удлинителей 2000; Коммутаторы хранения семейства Cisco MDS 9000; и межкомпонентные соединения Cisco UCS серии 6100.

Характеристики и преимущества

ОС Cisco NX-OS, созданная как основа решения Cisco Data Center Business Advantage (DCBA), помогает обеспечить постоянную доступность и устанавливает стандарт для критически важных сред. Здесь кратко описаны основные атрибуты, составляющие основу Cisco NX-OS.

Устойчивость

Cisco NX-OS с самого начала разработана для обеспечения непрерывной работы с обнаружением сбоев, локализацией сбоев, функциями самовосстановления и небольшими окнами обслуживания.

1 Модульная конструкция программного обеспечения: Cisco NX-OS предназначена для поддержки распределенной многопоточной обработки на симметричных мультипроцессорах (SMP), многоядерных процессорах и процессорах распределенных линейных карт. Модульные процессы Cisco NX-OS создаются по запросу, каждый в отдельной защищенной области памяти. Таким образом, процессы запускаются, а системные ресурсы выделяются только тогда, когда функция включена. Модульные процессы управляются упреждающим планировщиком в реальном времени, который помогает обеспечить своевременную обработку критически важных функций.

2 Непрерывная работа системы: Cisco NX-OS обеспечивает непрерывную работу системы, позволяя выполнять обслуживание, обновления и сертификацию программного обеспечения без прерывания обслуживания. Сочетание модульности процесса, возможности обновления программного обеспечения Cisco в процессе эксплуатации (ISSU) и плавного перезапуска с отслеживанием состояния смягчает последствия обновления программного обеспечения и других сетевых операций.

3 Cisco ISSU: Cisco ISSU обеспечивает возможность прозрачного обновления программного обеспечения на платформах с избыточными супервизорами, сокращая время простоя и позволяя клиентам интегрировать новейшие функции и возможности с минимальным или нулевым негативным влиянием на работу сети.

4 Быстрая разработка улучшений и исправлений проблем: модульность Cisco NX-OS позволяет быстро интегрировать новые функции, улучшения и исправления проблем в программное обеспечение. Эти обновленные образы можно затем без прерывания установить с помощью Cisco ISSU.

5 Живучесть процессов: критические процессы выполняются в защищенном пространстве памяти и независимо друг от друга и ядра, обеспечивая детальную изоляцию служб и локализацию сбоев, а также возможность модульного исправления и обновления, а также возможность быстрого перезапуска. Отдельные процессы могут быть перезапущены независимо без потери информации о состоянии и без влияния на пересылку данных, так что после обновления или сбоя процессы перезапускаются за миллисекунды без отрицательного воздействия на соседние устройства или службы. Процессы с большим количеством состояний, такие как протоколы IP-маршрутизации, перезапускаются с использованием основанных на стандартах механизмов постепенного перезапуска Nonstop Forwarding (NSF); другие процессы используют локальную службу постоянного хранения (PSS) для поддержания своего состояния.

6 Надежная межпроцессная связь: Cisco NX-OS обеспечивает надежную связь между процессами, чтобы гарантировать доставку всех сообщений и правильные действия во время сбоев и неблагоприятных условий. Эта связь помогает обеспечить синхронизацию процессов и согласованность состояний между процессами, которые могут быть реализованы на процессорах, распределенных по нескольким супервизорам и модулям ввода-вывода.

7 Отказоустойчивый супервизор с отслеживанием состояния: резервные супервизоры постоянно синхронизируются, чтобы обеспечить быстрое переключение супервизора с сохранением состояния при отказе. Существуют сложные проверки, которые помогают гарантировать, что состояние является непротиворечивым и надежным во всей распределенной архитектуре после аварийного переключения.

8 Доступность на основе сети : сетевая конвергенция оптимизируется за счет предоставления инструментов и функций, которые делают переключение при отказе и откат прозрачным и быстрым. Например, Cisco NX-OS предоставляет усовершенствования протокола связующего дерева, такие как защита блока данных протокола моста (BPDU), защита от петель, корневая защита, фильтры BPDU и обеспечение мостов, чтобы помочь обеспечить работоспособность плоскости управления протокола связующего дерева; Протокол обнаружения однонаправленных каналов (UDLD); Постепенный перезапуск протоколов маршрутизации NSF; Агрегация каналов IEEE 802.3ad с настраиваемыми таймерами; виртуальный канал порта (vPC); Cisco FabricPath; и обнаружение двунаправленной пересылки (BFD).

Расширяемость

Cisco NX-OS обладает высокой масштабируемостью и может легко интегрироваться с текущими инновациями, технологиями и развивающимися стандартами и адаптироваться к ним.

1 Совместимость программного обеспечения: Cisco NX-OS взаимодействует с продуктами Cisco, работающими под управлением любого варианта операционной системы программного обеспечения Cisco IOS. Cisco NX-OS также взаимодействует с любой сетевой ОС, которая соответствует сетевым стандартам, перечисленным как поддерживаемые в этом листе данных.

2 Единое программное обеспечение в центре обработки данных: Cisco NX-OS упрощает операционную среду центра обработки данных и предоставляет унифицированную ОС, предназначенную для работы во всех областях сети центра обработки данных, включая хранилище, виртуализацию и сетевые протоколы уровня 3.

3 Коммутация Ethernet: Cisco NX-OS поддерживает высокопроизводительные системы Ethernet с высокой плотностью размещения и предоставляет полный набор функций коммутации Ethernet уровня центра обработки данных.

4 Virtual PortChannel: функция vPC позволяет разделить один конец PortChannel между парой коммутаторов Cisco Nexus. vPC обеспечивает многопутевость уровня 2 за счет исключения протокола Spanning Tree и позволяет полностью использовать двухсекционную полосу пропускания и упрощенные логические топологии уровня 2 без необходимости изменения существующих моделей управления и развертывания.

5 Cisco Overlay Transport Virtualization (OTV): OTV - это метод «MAC-адреса в IP» для поддержки VPN уровня 2 по любому транспорту, будь то на основе уровня 2 или уровня 3. Используя принципы маршрутизации MAC-адресов, OTV обеспечивает наложение, которое обеспечивает возможность подключения уровня 2 между отдельными доменами уровня 2, сохраняя при этом преимущества изоляции сбоев межсоединения на основе IP. Основными принципами, на которых работает OTV, являются использование протокола управления для объявления информации о доступности MAC-адреса (вместо использования обучения на уровне данных) и коммутация пакетов инкапсулированного IP-трафика уровня 2 (вместо использования коммутации каналов). Некоторые из основных преимуществ, достигаемых с помощью OTV, включают:

- Отсутствие влияния на существующий дизайн сети: OTV - это технология межсоединений уровня 2, не зависящая от транспорта. Конфигурация прозрачна для рассматриваемых сайтов.

- Изоляция отказов: сохраняются границы отказов и независимость сайта. OTV не полагается на лавинную рассылку трафика для распространения информации о доступности для MAC-адресов; вместо этого для распространения такой информации используется протокол управления, сайты остаются независимыми друг от друга, а сбои не распространяются за пределы периферийного устройства OTV.

- Оптимизированные операции: OTV позволяет добавлять и удалять сайты одним касанием. Эта функция имеет большое операционное преимущество, поскольку конфигурация является лаконичной и использует один протокол без надстроек.

- Оптимальное использование полосы пропускания, отказоустойчивость и масштабируемость: OTV допускает многопутевость (поперечная полоса пропускания и сквозное многопутевое соединение уровня 2), прозрачную множественную адресацию со встроенной функцией предотвращения петель и многоточечное соединение в простой в управлении точке в облачную модель. Это не требует создания закрытых туннелей, и единственное поддерживаемое состояние - это таблица маршрутизации MAC-адресов. Состояние распределяется и может быть запрограммировано на оборудовании условно, чтобы позволить оверлею обрабатывать большее количество MAC-адресов.

- Прозрачный путь миграции: поскольку OTV не зависит от ядра и прозрачно для сайтов, его можно постепенно развертывать по любой существующей топологии без необходимости изменения конструкции сети.

6 Cisco FabricPath: Cisco FabricPath - это набор технологий многопутевого Ethernet, в которых сочетаются надежность и масштабируемость маршрутизации уровня 3 с гибкостью сетей уровня 2, что позволяет ИТ-специалистам создавать масштабируемые центры обработки данных. Cisco FabricPath предлагает механизм маршрутизации уровня 2 на основе топологии, который обеспечивает модель пересылки с равной стоимостью многолучевого распространения (ECMP). Cisco FabricPath реализует усовершенствование, которое решает проблему масштабируемости таблицы MAC-адресов, характерную для коммутируемых сетей уровня 2. Кроме того, Cisco FabricPath поддерживает vPC +, технологию, аналогичную vPC, которая обеспечивает избыточное соединение существующей инфраструктуры Ethernet с Cisco FabricPath без использования протокола Spanning Tree. Преимущества, предоставляемые технологией Cisco FabricPath, включают:

- Простота эксплуатации: Cisco FabricPath включает механизм автообнаружения, который не требует дополнительной настройки платформы. Предлагая подключение уровня 2, характеристика «VLAN в любом месте» упрощает выделение ресурсов и обеспечивает гибкость рабочих нагрузок в сети.

- Высокая отказоустойчивость и производительность: поскольку Cisco FabricPath является протоколом маршрутизации уровня 2, он обеспечивает стабильность, масштабируемость и оптимизированную отказоустойчивость наряду с ограничением сетевых сбоев.

- Массово масштабируемая структура: путем построения модели пересылки на основе 16сторонней маршрутизации ECMP, Cisco FabricPath помогает предотвратить узкие места в полосе пропускания и позволяет организациям динамически добавлять емкость без нарушения работы сети.

7 Протокол разделения локатора и идентификатора (LISP): LISP - это эволюционная архитектура маршрутизации, разработанная для масштабирования Интернета и глобального охвата организаций. Масштабируемость системы маршрутизации и исчерпание адресного пространства IPv4 побудили несколько предложений, основанных на общей концепции: разделение локатора и идентификатора в нумерации интернет-устройств, часто называемое разделением идентификатора локатора (Loc / ID). LISP определяет этот протокол. Основная идея разделения Loc / ID заключается в том, что текущая архитектура маршрутизации и адресации в Интернете объединяет две функции: указатели маршрутизации (RLOC), которые описывают, как устройство подключено к сети, и идентификаторы конечных точек (EID), которые определяют, «кто »У стройство находится в едином пространстве нумерации: IP-адрес. К преимуществам относится улучшенная масштабируемость системы маршрутизации за счет большей агрегации RLOC.

- IP-маршрутизация. Cisco NX-OS поддерживает широкий спектр сервисов и протоколов маршрутизации IPv4 и IPv6, обеспечивая современные реализации следующих протоколов маршрутизации:

- Протокол открытия кратчайшего пути (OSPF) версии 2 (IPv4) и 3 (IPv6)

- Протокол от промежуточной системы к промежуточной системе (IS-IS) для IPv4

- Протокол пограничного шлюза (BGP) для IPv4 и IPv6.

- Расширенный протокол маршрутизации внутреннего шлюза (EIGRP) для IPv4 и IPv6.

8 Протокол информации о маршрутизации версии 2 (RIPv2)

Реализации этих протоколов полностью соответствуют последним стандартам, обеспечивая современные улучшения и параметры, такие как 4-байтовые номера автономных систем (ASN), при этом отказавшись от неиспользуемых старых функций в пользу экономичной реализации, которая увеличивает скорость функций и повышает стабильность системы. Изящный перезапуск NSF (NSF-GR) поддерживается всеми протоколами одноадресной рассылки. Все протоколы поддерживают все типы интерфейсов, включая интерфейсы Ethernet, коммутируемые виртуальные интерфейсы (SVI) и субинтерфейсы, каналы PortChannels, туннельные интерфейсы и интерфейсы обратной связи. Обширное разнообразие протоколов и функций маршрутизации дополняется широким набором IP-сервисов, включая следующие:

Переадресация виртуального маршрута (VRF) (Все протоколы маршрутизации и IP-службы поддерживают VRF. Обратите внимание, что поддержка VRF в этом контексте не подразумевает поддержку IP-сетей BGP или многопротокольной коммутации по меткам [MPLS], как описано в RFC 2547 и 4364.)

- Помощник по протоколу динамической конфигурации хоста (DHCP)

- Unicast Reverse Path Forwarding (uRPF) для IPv4 и IPv6

- Протокол маршрутизации с горячим резервированием (HSRP) для IPv4 и IPv6.

- Протокол резервирования виртуального маршрутизатора (VRRP) для IPv4.

- Протокол балансировки нагрузки шлюза (GLBP) для IPv4.

- Улучшенное отслеживание объектов

- Маршрутизация на основе политик (PBR) для IPv4 и IPv6.

- Туннелирование Generic Routing Encapsulation (GRE)

- Одноадресный плавный перезапуск для всех протоколов IPv4.

- Одноадресный постепенный перезапуск для OSPFv3 в IPv6.

9 IP Multicast: Cisco NX-OS обеспечивает лучший в отрасли набор функций IP Multicast. Внедрение Cisco NX-OS закладывает основу для будущего развития обширного портфеля сетевых функций с поддержкой многоадресной рассылки. Подобно протоколам одноадресной маршрутизации, Cisco NX-OS включает в себя современные реализации следующих протоколов и функций многоадресной рассылки:

- Независимая от протокола многоадресная передача, версия 2 (PIMv2)

- Многоадресная передача с учетом источника (SSM) для IPv4 и IPv6

- Разреженный режим PIM (многоадресная передача от любого источника [ASM] для IPv4 и IPv6)

- Двунаправленный PIM (Bidir PIM) для IPv4 и IPv6

- Точка рандеву Anycast (Anycast-RP)

- Multicast NSF для IPv4 и IPv6.

- RP-Discovery с использованием маршрутизатора начальной загрузки (BSR): автоматический RP и статически.

- Протокол управления группами Интернета (IGMP) версий 1, 2 и 3 роль маршрутизатора

- Режим хоста IGMPv2

- Отслеживание IGMP

- Протокол обнаружения многоадресного прослушивателя (MLD) версии 2 (для IPv6)

- Протокол обнаружения источника многоадресной рассылки (MSDP) (только для IPv4)

- Кэш IGMP для восстановления без сбоев для быстрой конвергенции

- Политики для настройки многоадресной рассылки (ip pim rp-addr и ip igmp join-group / static-group)

- Запросы групп IGMP только к портам маршрутизатора.

- Фильтры отладки для отслеживания IGMP.

10 Мостовое соединение центра обработки данных (DCB) позволяет фабрикам Ethernet поддерживать передачу без потерь для повышения масштабируемости сети, поддержки консолидации ввода-вывода, упрощения управления несколькими потоками трафика и оптимизации производительности. Хотя для консолидации SAN требуется только структура без потерь, обеспечиваемая механизмом Ethernet Pause, Cisco NX-OS предоставляет дополнительные функции, которые создают еще более легко управляемую, высокопроизводительную унифицированную сетевую структуру. DCBX - это протокол, который упрощает развертывание сети и уменьшает количество ошибок конфигурации, обеспечивая автосогласование функций DCB между сетевой картой и коммутатором, а также между коммутаторами.

11 Cisco TrustSec ® безопасности: Как часть пакета безопасности Cisco TrustSec, Cisco NX-

OS обеспечивает высокую конфиденциальность и целостность данных, поддерживающий стандарт IEEE 802.1AE канального уровня криптографию с 128-битным Advanced Encryption Standard (AES) шифрования. Криптография канального уровня помогает обеспечить сквозную конфиденциальность данных, одновременно позволяя вставлять устройства службы безопасности по зашифрованному пути. Списки управления доступом группы безопасности (SGACL), новая модель управления доступом к сети, основаны на тегах групп безопасности, а не на IP-адресах, что позволяет реализовать политики, которые являются более краткими и более простыми в управлении благодаря независимости от топологии.

В дополнение к безопасности Cisco TrustSec, Cisco NX-OS предоставляет следующие функции безопасности:

- Система обнаружения вторжений (IDS) в тракт данных для проверки соответствия протоколу

- Контроль уровня управления (CoPP)

- Аутентификация протокола маршрутизации с алгоритмом дайджеста сообщения 5 (MD5).

- Встроенные функции безопасности Cisco, в том числе проверка протокола динамического разрешения адресов (ARP) (DAI), отслеживание DHCP и защита IP-источника.

- Аутентификация, авторизация и учет (AAA) и TACACS +

- Протокол Secure Shell (SSH) версии 2

- Простой протокол сетевого управления версии 3 (поддержка SNMPv3

- Безопасность порта

- Проверка подлинности IEEE 802.1x и поддержка RADIUS.

- IP-адрес порта LAN Cisco Network Admission Control (NAC) уровня 2

- Политики на основе MAC-адресов и адресов IPv4 и IPv6, поддерживаемых именованными ACL (ACL на основе портов [PACL], ACL на основе VLAN [VACL] и ACL на основе маршрутизаторов [RACL])

12 Аутентификация коммутатора и хоста: возможности протокола безопасности Fibre Channel (FC-SP) в Cisco NX-OS обеспечивают аутентификацию между коммутаторами и хостами для фабрик предприятия. Протокол аутентификации с вызовом Диффи-Хеллмана (DH-CHAP) используется для выполнения аутентификации локально или удаленно через RADIUS или TACACS +. Если аутентификация не удалась, коммутатор или хост не может присоединиться к структуре.

13 Безопасность порта и привязка к матрице: безопасность порта блокирует сопоставление объекта с портом коммутатора. Объектами могут быть хосты, цели или коммутаторы, которые идентифицируются своими всемирными именами (WWN). Этот механизм блокировки помогает гарантировать, что неавторизованные устройства, подключающиеся к порту коммутатора, не нарушат работу фабрики SAN. Привязка структуры расширяет безопасность порта, позволяя ISL только между указанными коммутаторами.

Эффективность

Cisco NX-OS предоставляет операционные инструменты, которые снижают сложность и предлагают согласованные функции и операции без ущерба для возможностей.

1 Поддержка Cisco Fabric Extender Link (FEX-Link): архитектура Cisco FEX-Link обеспечивает высокомасштабируемую унифицированную платформу доступа к серверу в диапазоне 100 Мегабит Ethernet, Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet, унифицированную структуру, подключение по медному и оптическому кабелю, стойки и среды блейд-серверов. Платформа хорошо подходит для поддержки сегодняшней традиционной технологии Gigabit Ethernet, обеспечивая при этом прозрачный переход на 10 Gigabit Ethernet, технологии унифицированных структур с поддержкой виртуальных машин. Комбинация Cisco FEX-Link и родительского коммутатора Cisco Nexus позволяет центрам обработки данных масштабировать количество портов доступа Gigabit Ethernet, сокращая количество кабелей и количество точек управления в сети.

2 Разгрузка протокола: чтобы снизить нагрузку на плоскость управления устройства в конструкции Cisco FEX-Link, Cisco NX-OS предоставляет возможность разгрузки обработки протокола канального уровня на ЦП расширителя структуры. Поддерживаются следующие протоколы:

- Протокол обнаружения канального уровня (LLDP) и мостовой обмен данными центра обработки данных (DCBX)

- Протокол обнаружения Cisco

- Протокол управления агрегированием каналов (LACP)

3 Управление потоком на основе приоритета (PFC) IEEE 802.1Qbb предлагает двухточечное управление потоком трафика Ethernet на основе класса обслуживания (CoS) IEEE 802.1p. При наличии механизма управления потоком перегрузка не приводит к отбрасыванию, превращая Ethernet в надежную среду. Сетевое устройство, реализующее PFC, неявно соглашается с другим концом провода: любой принятый пакет будет доставлен на следующий переход и никогда не будет отброшен локально. Чтобы выполнить это обещание, устройство должно сигнализировать одноранговому узлу, когда больше пакетов нельзя надежно принять, и это, по сути, функция управления потоком, выполняемая PFC. Преимущества значительны для любого протокола, предполагающего надежность на уровне среды передачи, такого как Fibre Channel over Ethernet (FCoE).

4 Устранение неполадок и диагностика: Cisco NX-OS построена с уникальными функциями обслуживания, которые позволяют операторам сети принимать своевременные меры на основе сетевых тенденций и событий, улучшая планирование сети и сокращая время отклика центра сетевых операций (NOC) и поставщиков. Smart Call Home и Cisco Generic Online Diagnostics (GOLD) - это некоторые из функций, которые повышают удобство обслуживания Cisco NX-OS.

5 Анализатор коммутируемых портов Cisco (SPAN). Функция Cisco SPAN позволяет администратору анализировать весь трафик между портами (называемыми портами-источниками SPAN) путем ненавязчивого направления трафика сеанса SPAN на порт назначения SPAN, к которому подключен внешний анализатор.

6 Cisco Fabric Analyzer: встроенный Cisco Fabric Analyzer может сохранять контрольный трафик Fibre Channel внутри коммутатора для текстового анализа или может отправлять инкапсулированный IP-трафик управления Fibre Channel на удаленный ПК для декодирования и отображения с использованием сети Ethereal с открытым исходным кодом. приложение-анализатор. Таким образом, трафик управления Fibre Channel может быть захвачен и проанализирован без дорогостоящего анализатора Fibre Channel.

7 Etheranalyzer: Cisco NX-OS включает встроенный анализатор пакетов для отслеживания и устранения неполадок в трафике уровня управления и данных. Анализатор пакетов основан на популярном анализаторе сетевых протоколов с открытым исходным кодом Wireshark.

8 Умный звонок домой:Функция Smart Call Home постоянно отслеживает аппаратные и программные компоненты, чтобы отправлять уведомления о критических системных событиях по электронной почте. Доступен широкий диапазон форматов сообщений для оптимальной совместимости со службами пейджера, стандартной электронной почты и приложениями автоматического анализа на основе XML. Он предлагает возможности группировки предупреждений и настраиваемые профили назначения. Эту функцию можно использовать, например, для прямого пейджинга инженера службы поддержки сети, отправки сообщения электронной почты в NOC и использования служб Cisco AutoNotify для прямого создания обращения в Центр технической поддержки Cisco (TAC). Эта функция является шагом на пути к автономной работе системы, позволяя сетевым устройствам информировать ИТ-отдел о возникновении проблемы и помогая обеспечить быстрое решение проблемы, сокращая время до ее решения и увеличивая время безотказной работы системы.

9 Cisco GOLD: Cisco GOLD - это набор средств диагностики для проверки правильности работы оборудования и внутренних каналов данных. Диагностика при загрузке, непрерывный мониторинг, тесты обратной связи для резервной фабрики, а также тесты по запросу и запланированные тесты являются частью набора функций Cisco GOLD. Эта ведущая в отрасли подсистема диагностики обеспечивает быстрое устранение неисправностей и непрерывный мониторинг системы, критически важный в сегодняшних непрерывно работающих средах.

10 Cisco IOS Embedded Event Manager (EEM): Cisco IOS EEM - это мощная технология управления устройствами и системами, интегрированная в Cisco NX-OS. Cisco IOS EEM помогает клиентам использовать сетевой интеллект, присущий программному обеспечению Cisco, и настраивать поведение на основе сетевых событий по мере их возникновения.

11 Cisco NetFlow. Реализация NetFlow в Cisco NX-OS поддерживает экспорт версий 5 и 9, а также модель конфигурации Flexible NetFlow и аппаратный Sampled NetFlow для повышения масштабируемости. В дополнение к Layer 3 NetFlow поддерживается Layer 2 NetFlow.

12 Перенаправление трафика^^^ NX-OS поддерживает протокол управления веб-кешем (WCCP) версии 2 в режиме пересылки уровня 2. WCCP позволяет использовать механизмы кэширования для локализации шаблонов веб-трафика в сети, позволяя выполнять запросы контента локально. Локализация трафика снижает затраты на передачу и время загрузки. WCCP позволяет прозрачно перенаправлять запросы контента. Основное преимущество прозрачного перенаправления заключается в том, что пользователям не нужно настраивать свои браузеры для использования веб-прокси. Вместо этого они могут использовать целевой URL-адрес для запроса контента и автоматически перенаправлять свои запросы в механизм кеширования. WCCP позволяет ряду механизмов кэширования, называемых кластером механизма кэширования, предоставлять контент маршрутизатору или нескольким маршрутизаторам. Кластерные механизмы кэширования значительно улучшают масштабируемость, избыточность и доступность решения для кэширования.

13 Программный интерфейс XML. Основанный на отраслевом стандарте NETCONF, интерфейс XML Cisco NX-OS предоставляет согласованный API для устройств, позволяя быстро разрабатывать и создавать инструменты для улучшения сети.

14 Простой протокол управления сетью (SNMP): Cisco NX-OS соответствует SNMPv1, v2c и v3. Поддерживается богатая коллекция MIR.

15 Проверка и откат конфигурации. С помощью Cisco NX-OS оператор системы может проверить согласованность конфигурации и доступность необходимых аппаратных ресурсов до принятия конфигурации. Таким образом, устройство можно предварительно настроить, а проверенную конфигурацию применить позже. Конфигурации также включают контрольные точки, позволяющие операторам при необходимости откатиться к заведомо исправной конфигурации.

16 Синхронизация конфигурации: режим синхронизации конфигурации (config-sync) позволяет пользователям создавать профили коммутатора для синхронизации локальных и одноранговых коммутаторов. Config-sync позволяет администраторам вносить изменения в конфигурацию одного коммутатора, а система автоматически синхронизирует узлы коммутатора. Эта функция устраняет ошибки пользователей и снижает административные издержки, связанные с одновременной настройкой обоих участников vPC.

17 Профили портов: профили портов позволяют клиентам один раз определить политику, а затем многократно применять ее к виртуальным и физическим портам, что значительно повышает эффективность и гибкость современных виртуальных центров обработки данных.

18 Контроль доступа на основе ролей (RRAC): с помощью RRAC Cisco NX-OS позволяет администраторам ограничивать доступ к операциям коммутатора путем назначения ролей пользователям. Администраторы могут настроить доступ и ограничить его пользователям, которым он нужен. Cisco NX-OS также предоставляет механизм для распределения конфигурации ролей RRAC между устройствами, на которых работает Cisco NX-OS, для упрощения развертывания.

19 Услуги Cisco Fabric: Cisco NX-OS включает в себя множество функций управления, которые упрощают эффективное управление растущими средами хранения с использованием существующих ресурсов. Услуги Cisco Fabric упрощают предоставление SAN за счет автоматического распределения информации о конфигурации по всем коммутаторам в сети хранения. Службы распределенных псевдонимов устройств предоставляют псевдонимы для всей фабрики для адаптеров шины хоста (HRA), устройств хранения и портов коммутатора, устраняя необходимость повторного ввода имен при перемещении устройств.

20 Технология Cisco NPV: Cisco NX-OS поддерживает стандартную виртуализацию N-Port ID Virtualization (NPIV), которая позволяет одновременно входить в систему с несколькими N- портами на одном физическом канале Fibre Channel. HRA-адаптеры, поддерживающие NPIV, могут помочь улучшить безопасность SAN, позволяя настраивать зонирование и безопасность портов независимо для каждой виртуальной машины (раздела ОС) на хосте. Помимо того, что он полезен для подключения к серверу, NPIV полезен для подключения между основными и граничными коммутаторами SAN.

Cisco NPV - это дополнительная функция, которая уменьшает количество идентификаторов домена Fibre Channel в SAN на границе ядра. Он используется пограничными коммутаторами в режиме NPV для входа в систему на нескольких конечных устройствах, которые совместно используют ссылку на основной коммутатор.

21 Функция автообучения для настройки сетевой безопасности. Функция автообучения позволяет коммутаторам Nexus автоматически узнавать об устройствах и коммутаторах, которые к ним подключаются. Администратор может использовать эту функцию для настройки и активации функций сетевой безопасности, таких как безопасность портов, без необходимости вручную настраивать безопасность для каждого порта.

22 Поддержка процессора управления подключением (CMP): Cisco NX-OS поддерживает использование CMP для отключения и удаленного управления платформой. CMP помогает операциям, предоставляя канал внеполосного доступа к консоли Cisco NX-OS. Также доступна поддержка IPv6 для интерфейса CMP, включая ping6 и traceroute6.

23 Проверка связи Fibre Channel и трассировка Fibre Channel: Cisco NX-OS предоставляет сетям хранения данных такие функции, как проверка связи Fibre Channel и трассировка Fibre Channel, которые необходимы для устранения неполадок IP-сетей. С помощью команды ping Fibre Channel администраторы могут проверять возможность подключения N-порта и определять его задержку приема-передачи, а с помощью трассировки Fibre Channel traceroute администраторы могут проверять достижимость коммутатора, отслеживая путь, по которому следуют кадры, и определяя переход за другим задержка перехода.

Виртуализация

Cisco NX-OS повышает переносимость виртуальных машин и объединяет несколько сервисов, платформ и сетей, чтобы упростить и уменьшить разрастание инфраструктуры и общую стоимость владения (TCO).

1 Контексты виртуальных устройств (VDC): Cisco NX-OS предлагает возможность сегментировать операционные и аппаратные ресурсы в виртуальных контекстах, которые имитируют виртуальные устройства. Каждый VDC имеет свои собственные программные процессы, выделенные аппаратные ресурсы (физические интерфейсы, VLAN, размер таблицы маршрутизации, экземпляры VRF и т. Д.) И независимую среду управления. VDC играют важную роль в консолидации отдельных сетей в общую инфраструктуру, поддерживая разделение административных границ и характеристики изоляции сбоев в физически разделенных сетях, обеспечивая при этом многие преимущества эксплуатационных затрат единой инфраструктуры. Каждый виртуальный ЦОД можно перезапустить, не затрагивая плоскости контроля, данных и управления других виртуальных ЦОД в системе.

2 Многопротокольная коммутация по меткам (MPLS): Cisco NX-OS поддерживает полный набор функций MPLS, включая переключение по меткам, VPN уровня 3, управление трафиком MPLS с быстрым перенаправлением (FRR), Multicast VPN для IPv4 и IP v6 Provider Edge (6PE). ) и IPv6 VPN Provider Edge (6VPE). Эти функции взаимодействуют с программным обеспечением Cisco IOS. Эти функции обеспечивают основу для консолидации сети и централизации услуг и управления политиками для надежно сегментированной сетевой структуры, позволяя ИТ- менеджерам снизить капитальные затраты (CapEx) и операционные расходы (OpEx).

3 Сети VSAN: технология VSAN разделяет одну физическую сеть SAN на несколько сетей VSAN. Каждая VSAN представляет собой логически и функционально отдельную сеть SAN со своим собственным набором сервисов Fibre Channel. Такое разделение сервисов фабрики значительно снижает нестабильность сети, так как в ней содержатся изменения конфигурации фабрики и состояния ошибок в отдельной VSAN. Строгое разделение трафика, обеспечиваемое сетями VSAN, помогает гарантировать, что управление и трафик данных данной VSAN ограничен в пределах собственного домена VSAN, повышая безопасность, масштабируемость и отказоустойчивость SAN. Сети VSAN помогают снизить затраты, облегчая консолидацию изолированных участков SAN в общую инфраструктуру без ущерба для доступности, безопасности или масштабируемости.

Пользователи могут создавать роли администратора SAN, область действия которых ограничена определенными сетями VSAN. Например, можно настроить роль администратора SAN, чтобы разрешить настройку всех возможностей платформы, а другие роли можно настроить, чтобы разрешить настройку и управление только в определенных VSAN. Такой подход улучшает управляемость больших сетей SAN и сокращает сбои, вызванные человеческими ошибками, за счет изоляции влияния действий администратора SAN на конкретную VSAN, членство в которой можно изолировать на основе портов коммутатора или WWN подключенных устройств. Сети VSAN поддерживаются через каналы Fibre Channel over IP (FCIP) между сетями SAN, расширяя сети VSAN за счет включения удаленных устройств.

Cisco NX-OS также реализует транкинг для сетей VSAN. Транкинг позволяет межкоммутаторным каналам (ISL) передавать трафик для нескольких VSAN по одному и тому же физическому каналу. Объединение F-портов позволяет использовать несколько VSAN на одном восходящем канале в режиме Cisco N-Port Virtualization (NPV).

4 Cisco Adapter Fabric Extender: Cisco Adapter Fabric Extender расширяет текущие преимущества архитектуры Cisco FEX-Link на серверные сетевые интерфейсные карты (NIC), обеспечивая гибкость архитектуры и высокую масштабируемость с 4000 логических интерфейсов с единой точкой управления и политикой. исполнение. Расширитель структуры адаптера логически является расширением родительского коммутатора внутри сервера.

Заключение

В данной курсовой работе я ознакомился с применением сетевого программного обеспечения на примере коммутаторов CISCO.

Список литературы

1. Леинванд Конфигурирование маршрутизаторов Cisco / Леинванд, Аллан. - М.: Вильямс; Издание 2-е, 2001. - 368 с.

2. Пакет Создание сетей удаленного доступа Cisco / Пакет, Кэтрин. - М.: Вильямс, 2003. - 672 с.

3. Программа сетевой академии Cisco CCNA 1 и 2. Вспомогательное руководство (+ CD- ROM). - М.: Вильямс, 2007. - 895 с.

4. Чепмен, Д. Брандмауэры Cisco Secure PIX / Д. Чепмен, Э. Фокс. - М.: Вильямс, 2003. - 384 с.

5. Jesse, Russell Маршрутизатор / Jesse Russell. - М: VSD, 2012. - 495 с.

6. Джером, Ф. Димарцио Маршрутизаторы Cisco. Пособие для самостоятельного изучения / Джером Ф. Димарцио. - М.: Символ-плюс, 2014. - 897 с.

7. Леинванд Конфигурирование маршрутизаторов Cisco / Леинванд, Аллан. - М.: Вильямс; Издание 2-е, 2001. - 368 с.

8. Маршрутизатор D-LINK DIR-651, 1WAN, 4LAN, 10/100/1000 Мбит/с, WI-FI802.11n, 300 Мбит/с. - Москва: ИЛ, 2000. - 260 с.

9. Маршрутизатор TP-LINK TL-MR3220 3G/4G, 1WAN, 4LAN, 1USB, 10/100 Мбит/с, WI- FI802.11n, 150 Мбит/с. - Москва: Огни, 2007. - 455 с.

10. Пакет Создание сетей удаленного доступа Cisco / Пакет, Кэтрин. - М.: Вильямс, 2003. - 672 с.

11. Regis Desmeules Cisco Self-Study: Implementing Cisco IPv6 Networks (IPV6); Cisco Press - Москва, 2012. - 504 c.

12. Программа сетевой академии Cisco CCNA 1 и 2. Вспомогательное руководство (+ CD- ROM). - М.: Вильямс, 2007. - 669 с.

13. Чепмен, Д. Брандмауэры Cisco Secure PIX / Д. Чепмен, Э. Фокс. - М.: Вильямс, 2003. - 384 с.

14. Cisco Systems Inc. CCNP 2: Remote Access Companion Guide (Cisco Networking Academy Program) (2nd Edition) (Cisco Networking Academy Program); Cisco Press - Москва, 2014. - 640 c.

15. John Alexander Cisco CallManager Fundamentals: A Cisco AVVID Solution (2nd Edition) (Cisco Press Fundamentals); earBooks - Москва, 2014. - 950 c.

16. John John Hammond, John Hammond, Robert Cooney ExamWise For Cisco CCNP Certification Cisco Internetworking Troubleshooting CIT Exam 640-606 (With Online Exam); Государственное педагогическое издательство - Москва, 2012. - 922 с.

Размещено на Allbest.ru

...