Модульная структура ios

Cisco IOS имеет модульную структуру, которая достаточно традиционна — она состоит из модулей (сервисов в терминологии Cisco) ядра и сетевых модулей, которые соответствуют приложениям универсальной ОС (рис. 9.15).

Рис. 9.15. Модульная структура Cisco IOS

Однако в отличие от универсальной ОС в Cisco IOS отсутствует поддержка приложений, написанных программистами других компаний. Универсальная ОС должна обеспечивать выполнение приложений, написанных любым программистом в соответствии с правилами, существующими для данной ОС. Например, любой программист может написать приложение для Unix или Windows, используя интерфейсы прикладного программирования этих ОС. После этого он получает в свое распоряжение средства разработчика, которые позволяют ему оттранслировать написанную программу и создать исполняемый модуль в виде файла определенной структуры. Этот модуль операционная система должна легко загружать и выполнять наряду с Другими приложениями, написанными различными программистами. Для такой специализированной ОС, как ОС маршрутизатора, ситуация существенно отличается: новые модули появляются в результате работы исключительно программистов компании, вы­пускающей маршрутизаторы, в нашем примере — программистов Cisco. Добавление приложений обычными пользователями маршрутизатора не является необходимым свойством маршрутизатора, поэтому все необходимые этапы ком­пиляции новых программных модулей и включения их в состав ОС могут быть выполнены заранее, на этапе выпуска маршрутизатора.

Большая часть сетевых сервисов Cisco IOS реализуются как процессы, вы­зываемые диспетчером ядра. Модули сетевых сервисов выполняют функции коммуникационных протоколов, таких как сетевые протоколы IP, IPX или же протоколы маршрутизации RIP, OSPF или BGP. Кроме того, в состав сетевых сервисов входят некоторые модули, реализующие общие для коммуникационных протоколов функции, например управление очередями (поддержка функций QoS) или быструю коммутацию (см. далее раздел «Программная маршрутизация и ускоренная коммутация»).

Помимо диспетчера в состав модулей ядра входят также менеджер памяти, менеджер буферов пакетов, менеджер файлов и менеджер конфигурации маршрутизатора, набор библиотек функций ядра, а также рад других вспомогательных модулей, не показанных на рисунке.

Модульное строение Cisco IOS «видно» только разработчикам IOS, так как для потребителя маршрутизатора, которым является администратор сети, конфигурирующий маршрутизатор, модульность скрыта за монолитным образом IOS, который представляет собой исполняемый файл, хранится во флэш-памяти маршрутизатора и загружается в оперативную память при его старте. Так как пользователь маршрутизатора не может изменить состав сетевых сервисов после покупки и установки определенного образа IOS, то для того, чтобы обес­печить необходимую степень гибкости, существует несколько версий образов Cisco IOS для каждой аппаратной платформы, которые отличаются наборами реализованных сетевых сервисов, называемых также наборами свойств (feature sets) IOS. Например, в базовый набор свойств образа IOS для маршрутизаторов младшего семейства моделей Cisco 800 (называемый IP) входит только поддержка сетевого протокола IP. В расширенный набор свойств IOS для этой же модели (IP Plus) входит также ряд дополнительных модулей, например агент измерения параметров качества обслуживания (задержек и потерь пакетов), на­зываемый Cisco SAA. Для того чтобы маршрутизатор Cisco 805 поддерживал не только протокол IP, но и IPX, нужно использовать образ с набором свойств IP/IPX Plus.

Специфика аппаратной платформы маршрутизатора учитывается наличием различных версий модулей ядра, а также модулей некоторых сетевых сервисов. Например, в модулях ядра IOS для платформы Cisco 12000 учтен тот факт, что интерфейсные карты маршрутизаторов этого семейства обладают собственны­ми процессорами. Очевидно, что модули ядра для платформы Cisco 800 намно­го проще и компактней соответствующих модулей платформы Cisco 800.

Таким образом, чтобы выбрать нужный образ IOS для какого-либо маршрутизатора Cisco на сайте www.cisco.com, администратор сети должен сначала указать интересующую его аппаратную платформу, а затем выбрать образ IOS, набор свойств которого включает все необходимые для данного маршрутизатора

функции. Если же со временем выясняется, что маршрутизатору нужна новая функциональность, не поддерживаемая в выбранном образе IOS, то необходимо найти такой образ, который поддерживает искомую функцию, приобрести его и загрузить во флэш-память маршрутизатора.

Выбранный подход к обеспечению модульности Cisco IOS возможно не является достаточно удобным с точки зрения администратора сети, зато он позволяет IOS эффективно работать на принципиально различных аппаратных платформах и поддерживать набор нужных функций без излишней избыточности.