Router Cisco e IOS Overview

IOS (Internetworking Operating System) è il sistema operativo utilizzato nella maggior parte dei Router Cisco Systems.


IOS equipaggia la maggiorparte dei router Cisco ed anche molti dei suoi switch. Attualmente lo sviluppo di questo software è arrivato alla versione 12.2. Tramite IOS è possibile gestire tutte le caratteritiche del router, dal settaggio degli indirizzi, a quello dei protocolli di routing, al controllo del traffico, all'aggiornamento del software.

COMPONENTI DI UN ROUTER CISCO
Sapere quali sono i componenti presenti in un router è importante per comprendere l'utilizzo di IOS. Il router è sostanzialmente un apparato hardware simile ad un computer con uno o più processori, le memorie (volatili e non) e le interfacce per connettersi in reti ed il sistema operativo IOS appunto.
I principali componenti di un Router Cisco sono:
Memoria ROM: contiene il codice per il Bootstrap (avvio) del router, il codice per il POST (Power-On Self Test) il quale esegue la diagnostica dell'hardware presente ed un mini-IOS per permetterne la manutenzione in caso di problemi;
Memoria RAM: in questa memoria di tipo volatile il routing mantiene le informazioni relative alla configurazione corrente e le tabelle di routing. Resettando la macchina le informazioni qui presenti verrano perse, così come eventuali modifiche alla configurazione non ancora salvate;
Memoria NVRAM: è acronimo di Non Volatile RAM ovvero quell'area di memoria che non viene persa allo spegnimento del router dove vengono memorizzate le configurazioni da caricare all'avvio e l'importante Configuration Register (Registro di configurazione)  che permette tra le altre cose di determinare la modalità di avvio dell'apparato;
Memoria FLASH: si tratta di una memoria di tipo EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory).
La Flash non viene cancellata allo spegnimento del router e contiene l'immagine (ma è anche possibile più di una) del sistema operativo IOS;

IOS RELEASE
Le versioni di IOS si distinguono in tre classi principali in base all'utente:
- General Deployment: rappresenta un software di sistema considerato stabile ed esente da bug;
- Early Deployment: questo tipo di release offre oltre alla correzione dei bug della precedente release nuove features come per esempio il supporto di nuovo hardware o il miglioramento di alcuni protocolli;
- Maintenance Release: sostitisce la General Deployment ed è rappresentata dai vari rilasci di manutenzione (es. per la versione 12.0 avremo le Maintenance 12.1 12.2 ecc.)

IOS IMAGE NAMING CONVENTION
Il sistema operativo Cisco IOS viene solitamente caricato, o aggiornato copiando la relativa immagine tramite un TFTP server nella memoria FLASH del router. E' necessario conoscere le caratteristche del proprio apparato al fine di installare la corretta immagine. Il nome di ogni IOS segue uno schema preciso: Platform-Features-Run-time memory and compression format.
Il significato è il seguente:
Platform: è il modello di router per cui il sistema operativo è stato sviluppato (Es. Cisco 2500, Cisco 7000, Cisco 12000)
Features: sono le caratteristiche come per esempio i protocolli di routing supportati, la possibilità di fare NAT o di creare connessioni VPN ecc.;
Run-time memory and compression format: questo valore è indicato da due lettere, la prima identifica in che area di memoria verrà eseguita l'immagine del sistema operativo, e la seconda il formato di compressione;
  
Un esempio: c7200-ajs56-mz
c7200: Router Cisco Serie 7200
-
a: supporto protocollo APPN;
j: supporto di caratteristiche Enterprise;
s: supporto di NAT,ISL,VPDN/L2F
56: supporto di crittografia a 56 bit    
-
m: esecuzione in RAM
z: file compresso con Zip  

CONNESSIONE AL ROUTER
Ci sono diversi modi di connetersi al router, a seconda della situazione in cui ci si trova. Al primo avvio non essendo configurate interfacce di rete sarà necessario connettersi tramite la porta CONSOLE la AUXILIARY PORT tramite un cavo cosidetto console (roll-over), mentre successivamente, una volta configurata un'interfaccia di rete, ci si potrà connettere tramite telnet o SSH.
  
Le porte CONSOLE e AUX si trovano nella parte posteriore del router e solitamente sono di tipo RJ45. Il collegamento attraverso questo tipo di porte, di default è privo di password.

SETUP MODE
Una volta collegati al router, se non esiste una configurazione in NVRAM, IOS propone una configurazione passo-passo In questo caso il sistema pone una serie di domande (tra parentesi quadre[] viene visualizzata la risposta di default) al fine di configurare l'hardware trovato. Al termine delle domande verrà generato il file di configurazione.
Esempio di SETUP MODE:
--- System Configuration Dialog ---
Would you like to enter the initial configuration dialog?
[yes/no]: y
At any point you may enter a question mark '?' for help.
Use ctrl-c to abort configuration dialog at any prompt.
Default settings are in square brackets '[]'.
..
Configuring global parameters:
Enter host name [Router]: Zion-1
..

IOS USER INTERFACE
Le configurazioni avvengono solitamente tramite CLI (Command Line Interface), un interfaccia testuale a menu nidificati, che permette di configurare in ogni sua parte il comportamento del router.
E' comunque possibile creare delle configurazioni tramite tool ad interfaccia grafica e poi copiarla via rete nel router.

LE MODALITA' DI UN ROUTER CISCO: COMMAND MODES
Cisco IOS puo operare in differenti modalità:
User EXEC mode: Una volta configurato il router, premendo INVIO al termine dei messaggi di boot ci si trova in questa modalità. In User Mode è disponibile solo un sottoinsieme dei comandi IOS ed il prompt del router è rappresentato dal nome host seguito dal carattere >. E' possibile visualizzare alcune informazioni sulle interfacce, le statistiche del router ma non cambiare i parametri di configurazione.
Esempio di prompt da USER MODE:
Press Enter to Begin  
Router>
Router è il nome host name di default, nel caso avessimo dato come host name Zion-1 avremmo avuto un prompt:
Zion-1>
Privileged EXEC mode:  in questa modalità a cui si ha accesso tramite password è possibile visualizare tutte le informazioni del router ed accedere alla modalità di configurazione per cambiarne i parametri di funzionamento.
Esempio:
Router> enable
tramite il comando enable si passa in modalità Privileged EXEC mode
Password: <password>
Router#
Una volta autenticati tramite password si nota che il prompt è cambiato, e presente il simbolo # simile a quando ci si trova come root su una macchina Unix/Linux
Global configuration: in configurazione globale è possibile accedere ai sotto menu di configurazione di interfacce e protocolli ed il prompt cambierà in:
Router(config)#
Interface configuration: è possibile configurare ogni interfaccia di rete presente (Bri, ATM, Eth), quando il router si trova in questo stato avremo un prompt di questo tipo:  
Router(config-if)#
ROM Monitor: quando l'immagine del sistema è corrotta o non trovata il sistema si avvia in questa modalità, e con un ristretto insieme di comandi utili per eseguire la manutenzione. E' possibile entrare in questa modalità anche facendo lanciando il comando reload da user EXEC mode e premendo entro 60 secondi dal boot il tasto Interr (Break Key) sulla tastiera del computer. Il prompt Rom Monitor sarà:
>

HELP IN LINEA DI IOS
Ios dispone di un help in linea che attraverso il comando ? permette di visualizzare aiuti sui comandi disponibili a seconda della modalità in cui ci si trova.

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