IOS (Internet Operating System) är ett operativsystem skapat av Cisco, en av världens ledande aktörer inom utveckling av hårdvara och mjukvara för nätverksenheter. IOS är särskilt designat för routrar och switchar och har en nyckelroll i att hantera och dirigera datatrafik i nätverk. Operativsystemet utvecklades av Cisco under 1980-talet för att effektivisera nätverkskommunikation och etablera en standard för företagets nätverksprodukter.

Funktioner hos routrar och switchar samt deras roll i internet

Routrar och switchar är två av de mest grundläggande komponenterna i modern nätverksinfrastruktur. Tillsammans med andra enheter som servrar bildar de grunden för internet och möjliggör global kommunikation.

Vad gör en switch?

En switch är en nätverksenhet som ansluter flera enheter, som datorer, skrivare och accesspunkter, i ett lokalt nätverk (LAN). Dess huvudsakliga funktion är att:

• Ta emot data (i form av paket) från en enhet i nätverket.
• Identifiera mottagarens MAC-adress.
• Skicka data direkt till rätt enhet genom att skapa en virtuell krets.

Switchar är centrala i mindre nätverk, där de säkerställer att dataflödet är snabbt och effektivt genom att begränsa trafik till endast de enheter som behöver den.

Vad gör en router?

En router kopplar samman olika nätverk och hanterar trafik mellan dem. Den fungerar som en ”vägvisare” som bestämmer den bästa vägen för att skicka data baserat på destinationens IP-adress. Routrar:

• Förbinder lokala nätverk (LAN) med större nätverk som internet (WAN).
• Dirigerar data mellan nätverk och säkerställer att paket når rätt destination, även över långa avstånd.

Routerns roll är särskilt kritisk för att länka hemnätverk, företagsnätverk och datacenter till internet.

Hur fungerar de tillsammans i internet?

Switchar och routrar arbetar tillsammans för att bygga nätverksinfrastrukturer:

• Switchar hanterar lokal trafik inom ett nätverk, som att skicka data mellan en dator och en skrivare.
• Routrar kopplar dessa lokala nätverk till varandra och vidare till internet.

Tillsammans säkerställer de att data kan röra sig från en enhet i ett nätverk till en annan, oavsett om det är inom samma byggnad eller på andra sidan världen.

Andra viktiga enheter: Servrar

Servrar är specialiserade datorer som lagrar och tillhandahåller data och tjänster till klienter i nätverket. De spelar en viktig roll i internet-infrastrukturen genom att:

• Värda webbplatser och databaser.
• Tillhandahålla tjänster som e-post, filer och applikationer.
• Hantera autentisering och säkerhet.

Hur routrar och switchar startar

Routrar och switchar, ofta kallade nätverkshanterare, startar på ett sätt som liknar datorer. Vid uppstart genomgår de först en Power-On Self-Test (POST) för att kontrollera maskinvaran och säkerställa att enheten fungerar korrekt. Därefter hämtas operativsystemet, IOS (Internet Operating System), från flash-minnet till RAM-minnet, där det laddas och körs.

IOS är i MB-storlek och lagras i ett icke-flyktigt flash-minne, vilket innebär att innehållet inte försvinner när enheten stängs av eller startas om. Detta gör det möjligt att uppgradera operativsystemet genom att byta ut IOS-filen i flash-minnet. När IOS har kopierats till RAM börjar enheten använda det för att utföra sina funktioner.

Konfigurationsfiler och deras roll

Förutom operativsystemet använder routrar och switchar konfigurationsfiler för att anpassa sina funktioner. Operativsystemet tillhandahåller grunden för kommandoutförande, medan konfigurationsfilerna innehåller specifika instruktioner (IOS-kommandon) som styr hur enheten ska bete sig. Dessa kommandon kan exekveras direkt från kommandoraden (CLI) eller läsas in automatiskt vid uppstart.

Typer av konfigurationsfiler

Cisco-enheter använder två typer av konfigurationsfiler:

1. Startup-config:
   • Denna fil lagras i icke-flyktigt minne (NVRAM) och används för att initiera enhetens inställningar vid uppstart.
   • Vid varje omstart kopieras startup-config till RAM och blir till den aktuella running-config.
2. Running-config:
   • Denna fil lagras i RAM och används när enheten är igång.
   • Alla ändringar som görs i realtid sparas till running-config och har omedelbar effekt på enhetens funktion.

Sambandet mellan startup-config och running-config

När en router eller switch startar:

1. POST kontrollerar hårdvaran.
2. IOS laddas från flash-minnet till RAM.
3. Startup-config kopieras från NVRAM till RAM och blir running-config.

Running-config används för att styra enheten medan den är igång. Om ändringar görs i konfigurationen via CLI, uppdateras running-config direkt. Dessa ändringar sparas dock inte permanent förrän de skrivs till startup-config med kommandot: copy running-config startup-config

Bild 2: Konfigurationsfiler

Cisco IOS exekveringslägen

Cisco IOS är uppbyggt hierarkiskt med olika exekveringslägen, där varje läge har specifika kommandon och konfigurationsmöjligheter. De viktigaste lägena är:

• User Executive Mode (användarläge):
  Första läget där användaren får grundläggande åtkomst till routern, t.ex. för att visa filer utan att ändra dem. Som standard krävs inget lösenord, vilket bör ändras. Prompt: Router>
• Privileged Executive Mode (privilegierat läge):
  Ett mer avancerat läge för nätverksadministratörer. Här får man åtkomst till fler kommandon och kan göra djupare systemändringar. Kommandot enable byter exekveringsläget till priviligierat där prompten blir: Router#
• Global Configuration Mode (globalt konfigurationsläge):
  Här kan man ändra enhetens grundinställningar. Detta läge nås från det privilegierade läget. med kommandot configure terminal så att prompten blir: Router(config)#
• Specifika konfigurationslägen:
  Dessa nås via det globala konfigurationsläget och används för att konfigurera specifika funktioner som interface (Router(config-if)#), linjer (Router(config-line)#), eller routing-protokoll (Router(config-router)#).

För att få åtkomst till de olika nivåerna kan lösenord krävas, om det har konfigurerats. Varje läge identifieras tydligt genom sin unika prompt, vilket gör det enkelt att veta vilket läge man arbetar i.

Bild 3: Exekveringsläge