سیسکو چیست؟ آشنایی با کاربرد تجهیزات شبکه Cisco

اگر با سیستم‌ها و شبکه‌های کامپیوتری سروکار دارید، حتماً با نام سیسکو Cisco برخورد کرده‌اید. سیسکو به مجموعه محصولاتی گفته می‌شود که در زمینه شبکه‌های کامپیوتری، طراحی، ساخت، پیکربندی و سیستم عامل در این شبکه‌ها کاربرد دارد. سیسکو سیستمز (American multinational technology company) شرکت فناوری چندملیتی آمریکاییاست که در سرتاسر جهان فعالیت می‌کند و بیشتر به خاطر محصولات شبکه‌های کامپیوتری خود شناخته شده است.سیسکو به عنوان شرکتی که محصولات خود را بیشتر به سایر مشاغل ارائه می‌دهد، در اوایل فعالیت خود چندان شناخته شده نبود، اما در دهه دوم قرن بیست و یکم به یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌ها در ایالات‌متحده تبدیل شد. سیسکو در سال 1984 تأسیس شد و دفتر مرکزی آن در سن خوزه، کالیفرنیا قرار دارد.

 

تاریخچه سیسکو

بنیان‌گذاران سیسکو، لئونارد بوزاک و ساندرا لرنر، زوجی بودند که در دوران دانشجویی در دانشگاه استنفورد با هم آشنا شدند. پس از فارغ‌التحصیلی در سال ۱۹۸۱، آن‌ها در مدرسه‌ای مشغول به کار شده و امکانات کامپیوتر دو بخش مختلف را مدیریت می‌کردند. بوزاک راهی برای اتصال شبکه‌های کامپیوتری مربوطه خود با استفاده از فناوری که سایر کارمندان استنفورد در دهه ۱۹۷۰ ابداع کرده بودند، یافت. او و لرنر دریافتند که فناوری روتر، همان‌طور که از آن نام مشخص است، می‌تواند برای استفاده در مقیاس بزرگ در خارج از دانشگاه بسیار کارآمد باشد. در دسامبر ۱۹۸۴ این دو فرد، شرکت سیسکو سیستمز (Cisco Systems) را تأسیس کردند که نام شرکت را از شهر سانفرانسیسکو الهام گرفته بودند. استنفورد در نهایت مجوز نرم‌افزار اختصاصی خود را به سیسکو داد.

در سال ۱۹۸۵ سیسکو اولین محصول خود را به فروش رساند که یک کارت رابط شبکه برای کامپیوترهای Digital Equipment Corporation بود. اولین موفقیت بزرگ این شرکت، ارائه روتری بود که چندین پروتکل شبکه را ارائه می‌کرد. بنیان‌گذاران شرکت که برای توسعه آن نیاز به پول نقد داشتند، به یک شرکت سرمایه‌گذاری به نام Sequoia Capital مراجعه کردند. سکویا کنترل شرکت را در اواخر سال ۱۹۸۷ به دست گرفت و جان مورگریج را به عنوان رئیس و مدیرعامل در سال ۱۹۸۸ منصوب کرد. در سال ۱۹۹۰، اندکی پس از اینکه سیسکو اولین سهام خود را به عموم فروخت، لرنر از شرکت اخراج شد و پس از آن بوزاک از این شرکت کنار رفت.

سیستم سیسکو در اوایل دهه ۱۹۹۰ به سرعت رشد کرد. این شرکت روتر بهبود یافته مدل ۷۰۰۰ را در سال ۱۹۹۳ معرفی کرد و در همان سال شروع به خرید شرکت‌های دیگر کرد. اولین شرکت زیرمجموعه آن، Crescendo Communications، به سیسکو این امکان را داد که وارد حوزه تجهیزات سوئیچینگ شبکه شود. در سال ۱۹۹۴، این شرکت دفتر مرکزی خود را از منلو پارک، کالیفرنیا، به سن خوزه منتقل کرد و مدیریت شرکت هم در همین نقل و انتقالات تغییر کرد. مدیر جدید به دنبال کردن استراتژی رشد با توسعه فناوری‌های جدید شبکه ادامه داد.

در سال ۱۹۹۸ سیسکو با شرکت سلسیوس که شرکتی با تخصص در حوزه تلفن اینترنتی بود، مشارکت کرد و توسعه فناوری VoIP محصول این مشارکت بود. از آن زمان تاکنون، سیسکو با توسعه فناوری‌های مختلف و ارائه محصولات جدید در حوزه شبکه‌های کامپیوتر، به یکی از قطب‌های این صنعت در سطح دنیا تبدیل شده است.

 

کاربردهای سیسکو

سیسکو در زمینه تولید محصولات و ارائه خدمات مختلف فعالیت دارد. در این بخش به توضیح این محصولات و خدمات خواهیم پرداخت. محصولات و خدمات سیسکو بر سه بخش بازاری و سازمانی، ارائه‌دهنده خدمات و کسب‌وکارهای متوسط و کوچک تمرکز دارند.

سیسکو محصولات و خدمات فناوری اطلاعات را در پنج حوزه فناوری عمده ارائه می‌کند:

1. شبکه (شامل اترنت، نوری، بی‌سیم و متحرک)
2. امنیت
3. رسانه (شامل صدا، ویدئو و داده)
4. مرکز داده
5. اینترنت اشیا.

سیسکو در سه دهه گذشته به طور فزاینده‌ای در منطقه آسیا و اقیانوسیه محبوبیت پیدا کرده است و فروشنده غالب در بازار استرالیا با پیشتازی در تمام بخش‌های بازار بوده است. برخی از مهم‌ترین خدمات سیسکو را در این بخش توضیح می‌دهیم.

 

خدمات VoIP

ویپ در واقع صدا روی پروتکل اینترنت است. سیسکو به ارائه‌دهنده اصلی Voice over IP برای شرکت‌ها تبدیل شده و مدتی است با خرید Scientific Atlanta و Linksys وارد بازار کاربران خانگی شده است. Scientific Atlanta تجهیزات VoIP را برای سرویس‌دهندگان کابلی مانند Time Warner، Cablevision، Rogers Communications، UPC و غیره فراهم می‌کند. Linksys با شرکت‌هایی مانند Skype، Microsoft و Yahoo! برای ارائه خدمات VoIP با تلفن‌های بی‌سیم و سیمی مشارکت کرده است.

فناوری مشارکت میزبانی شده (HCS)

شرکای سیسکو می‌توانند خدمات مبتنی بر ابر و سرویس‌های مبتنی بر سیستم محاسباتی یکپارچه مجازی (UCS) که مخفف  Hosted Collaboration Solution است را ارائه دهند. بخشی از سیستم سرویس‌دهنده یکپارچه سیسکو که شامل نسخه‌های میزبانی شده مدیر ارتباطات یکپارچه سیسکو (UCM)، مرکز تماس یکپارچه سیسکو، سیستم یکپارچه موبیلیتی، سیستم مکان‌یابی، اتصال یکپارچه سیسکو و فناوری سیسکو WebEx است، اخیراً توسط این شرکت رونمایی شده‌اند.

 

سیستم پاسخگویی اضطراری شبکه (NERV)

سیسکو به عنوان یکی از جدیدترین فناوری‌های خود برای استفاده در شرایط بحرانی، فناوری‌های پرتابل واکنش اضطراری شبکه (NERV) که مخفف Network Emergency Response Vehicle است را ارائه کرده است. این فناوری توسط کارکنان سیسکو در هنگام بلایای طبیعی و سایر بحران‌های عمومی در مکان مورد نظر مستقر می‌شوند. این فناوری‌ها که در خودروها مستقر هستند، خدمات سیمی و بی‌سیم از جمله تماس صوتی و رادیویی، تماس صوتی از طریق IP، نظارت تصویری مبتنی بر شبکه و کنفرانس ویدیویی با کیفیت بالا و ایمن را با حداکثر سرعت 3 تا 72 مگابیت ارائه می‌کنند. پهنای باند لازم برای ارتباط از طریق این فناوری، توسط یک آنتن ماهواره‌ای 1.8 متری تأمین می‌گردد.

NERV ها در سایت‌های مرکزی سیسکو در کالیفرنیا و در پارک تحقیقاتی Triangle، کارولینای شمالی مستقر هستند و امکان استقرار استراتژیک در آمریکای شمالی را فراهم می‌کنند. آن‌ها می‌توانند در عرض 15 دقیقه پس از وقوع بحران، به طور کامل عملیاتی شوند. مخازن سوخت دیزل با ظرفیت بالا به بزرگ‌ترین وسایل نقلیه اجازه می‌دهد تا 72 ساعت به طور مداوم کار کنند. NERV برای حوادثی مانند آتش‌سوزی‌های کالیفرنیا در اکتبر 2007 به کار گرفته شد. طوفان‌های گوستاو، آیک و کاترینا؛ انفجار خط لوله گاز سن برونو در سال 2010، گردباد در کارولینای شمالی و آلاباما در سال 2011 و طوفان سندی در سال 2012 از جمله مواردی بود که سیستم پاسخگویی اضطراری شبکه سیسکو در آن مورد استفاده قرار گرفت.

تیم عملیات واکنش به بحران سیسکو، کیت‌های ارتباطی کوچک‌تر و قابل‌حمل‌تری را برای مواقع اضطراری خارج از آمریکای شمالی نگهداری و مستقر کرده‌اند. در سال 2010، این تیم برای کمک به زلزله‌زدگان در هائیتی و نیوزیلند مستقر شد. در سال 2011 نیز این فناوری برای آسیب دیدگان سیل برزیل و همچنین زلزله و سونامی سال 2011 در ژاپن استفاده گردید.

 

سیستم عامل سیسکو Cisco IOS

تجهیزات شبکه تولید شرکت سیسکو که تنوع بالایی دارد و از روترها گرفته تا سوئیچ‌ها و ترمینال‌ها را شامل می‌شود، اغلب برای کار نیاز به سیستم عامل اختصاصی دارند. شرکت سیسکو برای راحتی کاربران، سیستم عامل انحصاری خود را نیز به بازار عرضه کرده است که برای محصولات شبکه به کار می‌رود. سیستم عامل اینترنت ورک سیسکو یا همان Internetwork Operating System که به اختصار IOS نامیده می‌شود، خانواده‌ای از سیستم‌های عامل شبکه اختصاصی است که در چندین مدل روتر و سوئیچ شبکه ساخته شده توسط سیسکو استفاده می‌شود. این سیستم، مجموعه‌ای از عملکردهای مسیریابی، سوئیچینگ، عملیات اینترنتی و مخابراتی است که در یک سیستم عامل چندوظیفه‌ای ادغام شده است. اگرچه پایه کد IOS شامل یک هسته مشترک است، اما اکثر ویژگی‌های IOS برای استفاده در محصولات سیسکو به هسته‌های دیگر مانند لینوکس و QNX قابل‌انتقال هستند.

همه محصولات شبکه، سیسکو IOS را پشتیبانی نمی‌کنند. یک نمونه از این استثناها، سوئیچ‌های Cisco Catalyst است که از سیستم عامل IOS XE و IOS-XR پشتیبانی می‌کنند. هردوی این سیستم‌های عامل مبتنی بر لینوکس هستند. علاوه بر این، در محیط‌های مرکز داده، سوئیچ‌های اترنت Cisco Nexus (Ethernet) و سوئیچ‌های Cisco MDS (Fibre) Channel هر دو از سیستم عامل NX-OS پشتیبانی می‌کنند که آن هم بر پایه لینوکس نوشته شده است. Cisco IOS به دلیل محدودیت منابع سخت‌افزاری روترها و سوئیچ‌ها در دهه 1980، معماری یکپارچه‌ای دارد. این بدان معنا است که تمام فرآیندها دسترسی مستقیم سخت‌افزاری به پردازش CPU دارند.

هیچ مکانیزم حفاظتی حافظه بین فرآیندها وجود ندارد و IOS دارای یک زمان‌بندی مشخص از مرحله اجرا تا تکمیل است، به این معنی که هسته از ادامه فرآیند در حال اجرا جلوگیری نمی‌کند. در عوض، قبل از اینکه سایر فرآیندها فرصت اجرا پیدا کنند، فرآیند در حال اجرا می‌بایست با هسته ارتباط برقرار کند. IOS هر فرآیند را یک رشته در نظر می‌گیرد و به آن یک عدد به عنوان اولویت اختصاص می‌دهد، به طوری که فرآیندهای با اولویت بالا قبل از پردازش‌های با اولویت پایین در صف اجرا قرار می‌گیرند، اما فرآیندهای با اولویت بالا نمی‌توانند اجرای فرآیندهای با اولویت پایین را متوقف کنند.

هسته یکپارچه سیسکو IOS حفاظت از حافظه را برای داده‌های فرآیندهای مختلف پیاده‌سازی نمی‌کند. کل حافظه فیزیکی در یک فضای آدرس مجازی منتقل شده است. هسته سیسکو IOS هیچ صفحه‌بندی یا تعویض حافظه را انجام نمی‌دهد. بنابراین حافظه آدرس پذیر، محدود به حافظه فیزیکی دستگاه شبکه‌ای است که سیستم عامل روی آن نصب شده است. این معماری توسط سیسکو به منظور اطمینان از عملکرد سیستم و به حداقل رساندن هزینه‌های عملیاتی سیستم عامل پیاده‌سازی شده است.

نقطه‌ضعف معماری IOS این است که پیچیدگی سیستم عامل را افزایش می‌دهد، همچنین از بین رفتن داده‌ها امکان‌پذیر است زیرا یک فرآیند می‌تواند روی داده‌های دیگری نوشته شده و یا کل سیستم عامل را ناپایدار کند یا حتی باعث خرابی نرم‌افزار شود. در صورت خرابی IOS، سیستم عامل به طور خودکار، پیکربندی ذخیره شده را ری‌استارت کرده و آن را مجدداً بارگذاری می‌کند. از آنجایی که IOS باید رمز عبور مشخصی را برای استفاده‌های مختلف استفاده کند، (مثلاً احراز هویت CHAP) پسوردهایی که به‌طور پیش‌فرض در CLI وارد می‌شوند، به‌عنوان «متن رمزی نوع 7» رمزگذاری می‌شوند، مانند «(config)#username jdoe password 7 0832585B191310010F».

این روش، برای جلوگیری از حملات سایبری به شبکه در هنگام مشاهده تنظیمات روتر طراحی شده است اما چندان ایمن نیست. این پسوردها به راحتی با استفاده از نرم‌افزاری به نام "getpass" که از سال 1995 به بازار وارد شد، رمزگشایی می‌شوند. برای حل این مشکل، در سیستم‌های عامل جدید مورد استفاده در محصولات سیسکو، به خصوص محصولات شبکه محرمانه از فناوری رمزگذاری نوع 5 استفاده می‌شود که قابل رمزگشایی نیستند. سیسکو توصیه می‌کند که تمام دستگاه‌های سیسکو IOS مدل امنیتی احراز هویت، مجوز و تأییدیه (AAA) را پیاده‌سازی کنند. AAA می‌تواند از پایگاه داده‌های محلی، RADIUS و TACACS استفاده کند. با این حال، یک حساب محلی معمولاً برای شرایط اضطراری مورد نیاز است.

 

سوئیچینگ در سیسکو

در تمام نسخه‌های Cisco IOS، مسیریابی و ارسال بسته‌ها (سوئیچینگ) عملکردهای مجزایی هستند. مسیریابی و پروتکل‌های دیگر به عنوان عملیات پردازش سیسکو IOS اجرا می‌شوند و به پایگاه اطلاعات مسیریابی (RIB) کمک می‌کنند. این فرآیند، برای تولید جدول نهایی IP که توسط روتر استفاده می‌شود، اجرا شده و مسیریابی توسط روتر را آسان می‌کند. در پلتفرم‌های روتر مبتنی بر ارسال نرم‌افزاری (مانند Cisco 7200)، مدیریت ترافیک، از جمله فیلتر کردن لیست کنترل دسترسی و ارسال، در سطح شبکه با استفاده از Cisco Express Forwarding (CEF) یا dCEF (CEF) انجام می‌شود.

این بدان معناست که IOS برای ارسال یک بسته نیازی به سوئیچ کردن بین فرآیندهای مختلف ندارد. پروتکل‌های مسیریابی مانند OSPF یا BGP در سطح فرآیند اجرا می‌شوند. در روترهایی با ارسال مبتنی بر سخت‌افزار، مانند سری Cisco 12000، سیستم عامل، FIB را در نرم‌افزار محاسبه کرده و آن را در سخت‌افزار ارسال (مانند ASIC یا پردازنده شبکه) بارگذاری می‌کند که در نهایت باعث بهبود عملکرد سیستم در ارسال بسته‌های داده خواهد شد. منظور از FIB که مخفف عبارت لاتین Forwarding Information Base است، همان پایگاه اطلاعات ارسالی است که مدیریت ارسال داده‌ها را در روتر بر عهده دارد.

 

جمع‌بندی

امروزه کسانی که از شبکه‌های کامپیوتری استفاده می‌کنند، بدون شک از سیسکو و محصولات آن بهره‌مند هستند. سیسکو به عنوان یک شرکت تولیدکننده محصولات و نرم‌افزارهای تخصصی شبکه، تقریباً یکه‌تاز بازارهای جهانی است و شرکت‌های رقیب هم به نوعی زیرمجموعه آن محسوب می‌شوند. در این مقاله بررسی کردیم که خدمات و محصولات مهم سیسکو چیست و چه کاربردی دارد. همچنین سیستم عامل Cisco IOS را هم بررسی کردیم. سادگی محیط کار در این سیستم عامل و سازگاری با اکثر محصولات سخت‌افزاری شبکه موجود در بازار، ویژگی استثنایی سیسکو IOS است.