آشنایی با انواع روترها در شبکه های کامپیوتری

نرم افزارهای استاندارد و بروز رسانی آن ها :
نرم افزارهای مختلف از عوامل مهم در استفاده بهینه از شبکه کامپیوتری هستند. اگر شبکه کامپیوتری سازمان شما دارای ساختار فیزیکی بسیار عالی باشد اما یک کاربر امکان استفاده از اطلاعات و امکانات موجود روی سرورها را نداشته باشد به هدف نرسیده ایم. در ادامه به شما مقدمه ای کوتاه در خصوص شرکت سیسکو ارائه خواهم داد و سپس به معرفی مهمترین محصولات آن که سویچ و روترهای شبکه می باشد اشاره ای خواهم داشت ، هدف من معرفی محصولات روتر این شرکت می باشد و اگر خدا یاری کند در مقالات بعدی در خصوص محصولات دیگر این شرکت و انجام تنظیمات آنها صحبت خواهم کرد . خوب بهتر است از معرفی خود شرکت شروع کنیم .

شبکه کامپیوتری استانداردآیا شبکه کامپیوتری شرکت یا سازمانی که در آن کار می کنید استاندارد است و آیا اطلاعات شما در سرور شبکه امن می باشد. در یک سوال کلی تر ، آیا شبکه کامپیوتری استاندارد را می شناسید و با فاکتورهایی که در یک شبکه ایمن رعایت می شوند آشنا هستید؟ نوشتاری را که در پیش رو دارید چکیده و کلیاتی است که در یک شبکه استاندارد باید پیاده سازی شوند و امکان اجرایی کردن آن ها در کشورمان ایران مهیا است.
● بستر فیزیکی مناسب :
بستر فیزیکی یک شبکه کامپیوتری خواه مبتنی بر باسیم و یا بی سیم باید قابل اطمینان بوده و سرعت و پهنای باند مناسبی داشته باشد و این مهم جز با طراحی صحیح و انتخاب End To End تجهیزات محقق نخواهد شد.
الف ) طراحی صحیح :
شبکه های کامپیوتری باید از مدل سه لایه (Core,Distribution,Access) یا مدل دولایه (Core,Distribution+Access) تبعیت کنند شبکه هایی که دارای سوئیچ های تماما تک لایه هستند غیر استاندارد بوده و پیاده سازی Routing و VLAN در آن ها با مشکل روبروست.
ب ) انتخاب بستر اصلی مناسب (Backbone):
بستر اصلی شبکه یا Backbone رسانه ای است که تجهیزات فعال شبکه را با یکدیگر مرتبط ساخته و امکان انتقال اطلاعات را بین آن ها فراهم می آورد. پهنای باند این بستر حداقل ۱۰ برابر پهنای باندی است که برای نقاط دسترسی فراهم است. در این ساختار کلیه سوئیچ ها ، روترها و سرورهای شبکه با پهنای باند بالاتری به این بستر مرتبط هستند.
ج ) اجرا بر مبنای اصول کابل کشی ساخت یافته (Structured Cabling Implementation) :
کابل کشی ساخت یافته استانداردی جهت درست اجرانمودن یک پروژه شبکه کامپیوتری است که بر مبنای آن چگونگی همبندی کابل ها ، خم ها ، فواصل ، اجزای شبکه و ... مشخص می شوند. اجرای یک پروژه بر مبنای اصول کابل کشی بصورت ساخت یافته تضمین کننده سلامت اتصالات و درنتیجه بستر فیزیکی خواهد بود.
د) تجهیزات مناسب برای محیط کاری مناسب :
انتخاب نوع تجهیزات کاملا وابسته به کاربری شبکه و محیطی است که در آن پیاده سازی می شود. به عنوان مثال محیط های صنعتی دارای نویز شدید و شرایط سخت می باشند لذا کابل های فیبرنوری بهترین گزینه جهت ارتباط قسمت های مختلف که دارای نویز شدید و فواصل بالای ۱۰۰ متر هستند می باشند. همچنین استفاده از کابل های پوشش دار مسی نیز برای فواصل زیر ۱۰۰ متر و کم نویز می تواند مورد استفاده قرار گیرد. معمولا این شرایط سخت جهت محیطهای اداری صادق نیست لذا در انتخاب تجهیزات استفاده از تجهیزات با کیفیت ولی با حساسیت کمتر کافی می باشد.
●
«شرکت سیسکو سیستمز» (Cisco Systems) شرکت آمریکایی تولیدکنندهٔ تجهیزات شبکه (Network) است که مرکز آن در شهر سن خوزه در ناحیه معروف به سیلیکان ولی در ایالت کالیفرنیا قرار دارد. این شرکت محصولات مربوط به شبکه و ارتباطات را طراحی می‌کند و با سه نام تجاری مختلف سیسکو، لینکسیس و ساینتیفیک آتلانتا به فروش می‌رساند. در ابتدا، سیسکو فقط روترهای چند پروتکل تولید می‌کرد ولی امروز محصولات سیسکو را در همه جا از اتاق نشیمن گرفته تا شرکت‌های ارائه دهنده خدمات شبکه می‌توان پیدا کرد.دید سیسکو این است «تغییر روش زندگی، کار، بازی و آموزش».

شرکت سیسکو هم اکنون با ۵۱۴۸۰ کارمند دارای بازده ۲۸٫۴۸ میلیارد دلار در سال ۲۰۰۶ و سود خالص ۵٫۵۸ میلیارد دلار می‌باشد. شعار فعلی سیسکو این است : «به شبکه انسان خوش آمدید». شرکت سیسکو در سال ۲۰۰۳ موفق به دریافت جایزه ریاست جمهوری ران براون برای کیفیت عالی در روابط کارمندان و جامعه گردید. معاون ارشد شرکت سیسکو یک ایرانی‌تبار به نام محسن معظمی است.

تاریچه
لن بزاک و سندی لرنر (دارای مدرک لیسانس از دانشگاه ایالتی کالیفرنیا، فوق لیسانس اقتصادسنجی از دانشگاه کلرمونت و فوق لیسانس علوم کامپیوتر از دانشگاه استنفورد)، زوجی که در بخش کامپیوتر دانشگاه استنفورد کار می‌کردند، Cisco را در سال ۱۹۸۴ تأسیس کردند. بزاک نرم‌افزار روترهای چند پروتکل را که توسط ویلیام یاگر(یک کارمند دیگر که کار سالها قبل از بزاک شروع کرده بود) نوشته شده بود تکمیل کرد.

با این وجود که Cisco اولین شرکتی نبود که Router طراحی و تولید می‌کند، اولین شرکتی بود که یک Router چند پروتکل موفق تولید می‌کند که اجازهٔ ارتباط بین پروتکل‌های مختلف شبکه را می‌دهد. از زمانی که پروتکل اینترنت (IP) به یک استاندارد تبدیل شد، اهمیت Routerهای چند پروتکل کاهش یافت. امروزه بزرگ‌ترین روترهای Cisco طراحی شده‌اند تا پاکت‌های IP و فریمهای MPLS را هدایت کنند. در ۱۹۹۰، شرکت به سهامی عام تبدیل شد و سهام آن در بازار بورس NASDAQ عرضه شد.بزاک و لرنر با ۱۷۰ میلیون دلار از شرکت خارج شدند و بعد از مدتی جدا شدند. زمان انفجار اینترنت در ۱۹۹۹، Cisco شرکت Cerent واقع در کالیفرنیا را با قیمت ۷ میلیارد دلار خریداری کرد. این شرکت گرانترین خرید Cisco در آن زمان بود. تنها خرید گرانتر مربوط به ساینتیفیک آتلانتا می‌باشد.
در اواخر مارس ۲۰۰۰، در اوج رشد دات کام، Cisco با ارزش مالی بالغ بر ۵۰۰ میلیارد دلار ارزشمندترین شرکت دنیا بود.در سال ۲۰۰۷، با ارزشی بالغ بر ۱۶۵ میلیارد دلار همچنان یکی از ارزشمندترین شرکتهاست. با خرید شرکت‌های دیگر، توسعهٔ داخلی و همکاری با دیگر شرکت‌ها، Cisco به بازار بسیاری از قطعات دیگر شبکه (غیر از Router) راه پیدا کرده‌استو شروع به فروش تجهیزات سیسکو نمود ، مانند Ethernet Switching، دسترسی از راه دور، Routerهای شعبه‌ای، شبکهٔ خودپردازهای بانک‌ها، امنیت، دیواره آتش، تلفن اینترنتی و غیره. در ۲۰۰۳، Cisco شرکت محبوب LinkSys تولید کنندهٔ سخت‌افزار شبکه کامپیوتر را خریداری کرد و آن را در صدر تولید کننده‌های قطعات مربوط به کاربران عادی تبدیل کرد.

سیسکو یکی از معتبرترین تولید کنندگان روتر و سوئیچ در سطح جهان است که از محصولات آن درمراکز شبکه ای متعددی استفاده می گردد . این شرکت تاکنون مدل های متعددی از روترها را با قابلیت های مختلفی تولید نموده است . سری ۱۶۰۰ ، ۲۵۰۰ و ۲۶۰۰ ، متداولترین نمونه در این زمینه می باشند . روترهای تولید شده توسط این شرکت از سری ۶۰۰ شروع و تا سری ۱۲۰۰۰ ادامه می یابد( در حال حاضر ) .
شکل بالا برخی از نمونه های موجود را نشان می دهد :
تمامی تجهیزات روتر سیسکو ، نرم افزار خاصی را با نام Internetwork Operating System و یا IOS اجراء می نمایند . IOS ، هسته روترها و اکثر سوئیچ های تولید شده توسط سیسکو ، محسوب می گردد . این شرکت با رعایت اصل مهم سازگاری که از آن به عنوان یک استراتژی مهم در تولید و با نام Cisco Fusion ، نام برده می شود ، قصد دارد محصولات خود را بگونه ای تولید نماید که تمامی دستگاههای سیسکو یک سیستم عامل یکسان را اجراء نمایند .

نام کلی که برای مسیریاب ها در نظرگرفته شده به خاطر اولین و اصلی ترین وظیفه هر روتر یعنی عمل مسیریابی است و انتخاب این نام هم به سال ۱۹۸۴ بر می گردد. یعنی زمانی که رفته رفته با ظهور کامپیوترهای شخصی مشکل تعدد استانداردها تبدیل به یک مشکل حاد برای شبکه های موجود شد. گویا در این هنگام دو دانشمند به نام های Leonard Bosack و Sandy Lerner از دانشگاه استنفورد برای اتصال شبکه ها و مسیریابی داده ها بین این شبکه ها و حل مشکل عدم سازگاری پروتکل های مختلف در سطح مسیریاب ها، ایده مسیریابی (Routing) را مطرح نمودند و موفق شدند اولین مسیریاب را با هزینه شخصی تولید کرده و آن را در دانشگاه استنفورد نصب نمایند.
با توجه به استقبالی که از این محصول جدید شد این دو نفر تصمیم گرفتند که محصول خود را تجاری کنند. در این سال بود که غول تجهیزات شبکه های کامپیوتری یعنی شرکت در زمینه طراحی و تولیدمسیریاب های سخت افزاری حرف اول را می زندودر این زمینه به جز چندشرکت ازجمله FoundryNetworksوNortel Networks رقیب جدی دیگری ندارد و طی سال ها با ارائه راه حل های جدیدی نظیر ایجاد تنوع در کلیه محصولات و ارائه گواهینامه های مهندسی تجهیزات سیسکو نظیرCCNA،CCDA، CCNP و CCIE و... موقعیت خود را بیش از پیش تثبیت نموده است. به همین دلیل از مجموعه شرکت های تولیدکننده روترهای سخت افزاری تنها برروی مسیریاب های شرکت سیسکو تمرکز می کنیم و کار فروش روتر سیسکو و به دلیل تنوع زیاد مسیریاب های این شرکت و همچنین تعدد ماجول های مورد استفاده که به منظور افزایش انعطاف پذیری مسیریاب ها استفاده می شوند، تنها به تشریح مدل های معروف تر خواهیم پرداخت. البته در قسمت های نخست مقاله به بیان ویژگی های کلی و در قسمت های بعد به بررسی سری های پرکاربرد آن می پردازیم. یک مسیریاب صرف نظر از نوع، سری و قیمت آن، همانند یک کامپیوتر دارای اجزای سخت افزاری نظیر جعبه (Case) برد اصلی (MotherBoard)، پردازنده، حافظه موقت (RAM)، حافظه دائمی (Flash) و رابط ها و ماجول های مختلف است که بسته به کاربرد هر مسیریاب توان و ظرفیت متفاوتی دارند و همچنین هر مسیریاب دارای یک سیستم عامل است که IOS نامیده می شود وسرنام کلمات InternetworkingOperating System می باشد. ولی از آنجایی که مسیریاب ها فاقد صفحه کلید و مانیتور هستند.

تاریخچه مسیریابهای سخت افزاری
همانطورکه قبلا گفته شد نام کلی که برای مسیریابها در نظرگرفته شده به خاطر اولین و اصلیترین وظیفه هر روتر یعنی عمل مسیریابی است و انتخاب این نام هم به سال ۱۹۸۴ برمیگردد. یعنی زمانیکه رفته رفته با ظهور کامپیوترهای شخصی مشکل تعدد استانداردها تبدیل به یک مشکل حاد برای شبکه های موجود شد. گویا در این هنگام دو دانشمند به نامهای Leonard Bosack و Sandy Lerner از دانشگاه استنفورد برای اتصال شبکه ها و روتر سیسکو مسیریابی داده ها بین این شبکهها و حل مشکل عدم سازگاری پروتکلهای مختلف در سطح مسیریابها، ایده مسیریابی (Routing) را مطرح نمودند و موفق شدند اولین مسیریاب را با هزینه شخصی تولید کرده و آنرا در دانشگاه استنفورد نصب نمایند. با توجه به استقبالی که از این محصول جدید شد این دو نفر تصمیم گرفتند که محصول خود را تجاری کنند. در این سال بود که غول تجهیزات شبکههای کامپیوتری یعنی شرکت درزمینه طراحی و تولید روتر سیسکو حرف اول را می زند و در این زمینه بهجز چند شرکت ازجمله Foundry Networks و Nortel Networks رقیب جدی دیگری ندارد و طی سالها با ارائه راهحلهای جدیدی نظیر ایجاد تنوع در کلیه محصولات و ارائه گواهینامههای مهندسی تجهیزات سیسکو نظیرCCNA ،CCDA ، CCNP و CCIE و ... موقعیت خود را بیش از پیش تثبیت نموده است. به همین دلیل از مجموعه شرکتهای تولیدکننده روترهای سختافزاری تنها برروی مسیریابهای شرکت سیسکو تمرکز می کنیم و بهدلیل تنوع زیاد مسیریابهای این شرکت و همچنین تعدد ماجولهای مورد استفاده که به منظور افزایش انعطافپذیری مسیریابها استفاده میشوند، تنها به تشریح مدلهای معروفتر خواهیم پرداخت. البته در قسمت نخست مقاله به بیان ویژگیهای کلی و در قسمت دوم که در شماره آینده به چاپ میرسد به بررسی سریهای پرکاربرد آن میپردازیم.
یک مسیریاب صرفنظر از نوع، سری و قیمت آن، همانند یک کامپیوتر دارای اجزای <سختافزاری نظیر جعبه
(Case) برد اصلی (MotherBoard) ، پردازنده، حافظه موقت (RAM)، حافظه دائمی (Flash) و رابطها و ماجولهای مختلف است که بسته به کاربرد هر مسیریاب توان و ظرفیت متفاوتی دارند و همچنین هر مسیریاب دارای یک سیستم عامل است که IOS نامیده می شود و سرنام کلمات Internetworking Operating System میباشد. ولی ازآنجائیکه مسیریابها فاقد صفحه کلید و مانیتور هستند، معمولا به سه طریق میتوان فرامین سیستم عامل را برای پیکربندی مسیریاب وارد نمود، این سه روش عبارتند از:
۱) کنسول
به همراه هر مسیریاب یک کابل ۸ رشته مخصوص به نام کابل Rollover ارائه می شود که با استفاده از آن و یک کامپیوتر شخصی و از طریق برنامه هایی نظیر Term۹۰ یا HyperTerminal ویندوز که قابلیت تبادل داده با پورتهای سریال کامپیوتر را دارند، میتوان پیکربندی روتر را در بالاترین سطح دسترسی انجام داد.
نکته
- با امکان دسترسی فقط در این سطح، می توان تحت شرایطی حتی رمزهای عبور دستگاه را نیز تعویض نمود. به همین دلیل است که حفاظت فیزیکی دستگاه روتر بسیار حائز اهمیت است.
- اولین باری که بخواهید پیکربندی یک روتر را انجام دهید، حتما" میبایست از این طریق اقدام کنید.
۲) Telnet
از آنجاییکه اصولاً مسیریابها در لایه شبکه مدل TCP/IP کار میکنند، میتوانیم به آنها آدرس IP اختصاص دهیم و طبعاً با استفاده از پروتکل Telnet و پورت اترنت روتر می توانیم از راه دور به آن متصل شده و روتر را پیکربندی کنیم. البته باید بدانید که اجازه این نوع دسترسی قبلاً می بایست از طریق کنسول صادر شده باشد و همچنین اینکه کاربری که به این صورت به مسیریاب متصل شده، نسبت به روش اول از سطح دسترسی کمتری برخوردار است .
۳) Aux
این امکان برای مدیرانی است که می خواهند از طریق شماره گیری به مودم مسیریاب متصل شوند و آنرا متناسب شرایط مدنظرشان پیکربندی کنند . برای اینکار نیز لازم است از طریق کنسول دستگاه امکان استفاده از Aux را فعال نمائیم.
در ادامه ابتدا درخصوص سریها و مدلهای مختلف مسیریابهای سیسکو و سپس درباره مشخصه های سختافزاری مسیریابها و انواع آنها نکاتی را عنوان می نمائیم.
● سریها و مدلهای مسیریابهای سیسکو
سیسکو سریهای مختلف مسیریابهای خود را معمولاً توسط یک عدد چهار رقمی مشخص می کند که عبارتند از سریهای ۱۰۰۰، ۱۶۰۰، ۱۷۰۰، ۲۵۰۰، ۲۶۰۰، ۳۲۰۰، ۳۶۰۰، ۳۷۰۰، ۶۴۰۰ و ۷۲۰۰ تا ۷۶۰۰ (البته استثنائاتی مثل سری ۷۰، ۹۰،۱۰۰۰۰، ۱۰۷۰۰ و ۱۲۰۰۰ نیز وجود دارند ) و هر سری شامل مجموعهای از مدلهای مختلف است مثل ۱۶۰۱ و ۱۶۰۵ از سری ۱۶۰۰ یا ۲۶۲۰ و ۲۶۲۱ از سری ۲۶۰۰ وغیره، البته دلیل این نوع نامگذاری به خاطر وجود ویژگیهای مشترک بین مدلهای مختلف یک سری خاص می باشد که هر سری را از بقیه سریها متمایز می نماید و به طراح شبکه کمک می کند که با توجه به نیازهای کلیاش سری مورد نظر خود را انتخاب کرده و سپس با در نظرگرفتن جزئیات مورد نظرش، مدل مناسب محیط سازمانی خود را خریداری نماید.
● مشخصههای سختافزاری مسیریابهای سیسکو
▪ Case
روترهای سیسکو با توجه به نوع و مدل دارای بدنههای متفاوتی هستند. مثلاً بدنههای Desktop که مربوط به سریهای ۷۰ یا ۹۰ میباشند. این بدنهها قابلیت افزودن ماجول یا سایر ملحقات را ندارند. در مقابل بدنههایrackmount هستند که قابلیت نصب در رک را دارند. از همین نوع بدنه، بعضی که بزرگتر بوده و قابلیت نصب ماجولها و کارتهای زیادی را دارند به نام شاسی (Chasis) شناخته میشوند.
▪ CPU
اگر بخواهید سرعت پردازنده های کامپیوترهای شخصی را با مسیریابها مقایسه کنید حتماً تعجب خواهید کرد، چرا که حتی سریعترین روترها که میتوانند در ستون فقرات شبکههای اینترنتی استفاده شوند و طبعاً میبایست حجم بسیار وسیعی از ترافیک اینترنت را در زمان بسیار کوتاهی پردازش نمایند، سرعتی در حدود ۲۰۰ مگاهرتز دارند. ولیکن از آنجاییکه مسیریابها واسط گرافیکی کاربر ندارند و در محیط متنی کار می کنند و همچنین به دلیل تکمنظوره بودن این پردازنده ها این سرعت برای این منظور کفایت خواهد کرد. ضمناً جالب است که بدانید مسیریابهای سیسکو عمدتاً از پردازندههای سری ۶۸۰۰۰ شرکت موتورلا استفاده می کنند.
▪ مادربورد
مادربوردهای مورد استفاده شرکت سیسکو عمدتا توسط شرکتهای Asus و Iwill و Supermicro ساخته
می شوند و طبیعتا" برای سریهای مختلف توان و مشخصه های متفاوتی ارائه میشود.