Arquitectura de router de la serie Cisco 2600 Contenido Introducción prerrequisitos Requisitos Componentes Utilizados Convenciones Diagrama de bloque CPU Slots para Tarjeta de interfaz de red WAN Slot de expansión NM LAN 0/LAN1 Socket de AIM Bridge del host PCI BUS DEL SISTEMA Bus de la CPU Memoria Suministro de energía Detalles de la memoria BootROM Flash DRAM NVRAM Secuencia de inicio Operación básica Descripción general de la estructura de la memoria - Asignación de memoria intermedia Process-Switching Fast-Switching CEF-Switching Rendimiento Información Relacionada

Introducción Este documento es una descripción general de la arquitectura de hardware y software de los routers de la serie 2600. Nota: Usted debe ser usuario registrado y usted debe ser abierto una sesión para utilizar las herramientas de Troubleshooting descritas en este documento.

prerrequisitos Requisitos No hay requisitos específicos para este documento.

Componentes Utilizados La información que contiene este documento se basa en las siguientes versiones de software y hardware. Cisco 2610 Cisco 2610XM Cisco 2611 Cisco 2611XM Cisco 2612 Cisco 2613 Cisco 2620 Cisco 2620XM

Cisco 2621 Cisco 2621XM Cisco 2650 Cisco 2650XM Cisco 2651 Cisco 2651XM Cisco 2691 Refiera a la plataforma del acceso modular de las Cisco 2600-DC Series para más información. La información que contiene este documento se creó a partir de los dispositivos en un ambiente de laboratorio específico. Todos los dispositivos que se utilizan en este documento se pusieron en funcionamiento con una configuración verificada (predeterminada). Si la red está funcionando, asegúrese de haber comprendido el impacto que puede tener cualquier comando.

Convenciones Consulte Convenciones de Consejos TécnicosCisco para obtener más información sobre las convenciones del documento.

Diagrama de bloque Este diagrama se aplica al 2610-2651XM.

CPU El tipo es Motorola PowerQUICC MPC860; los 2691 utiliza el RM7061A. Como la función del CPU, ejecuta las instrucciones cifradas en el sistema operativo y sus subsistemas para realizar las operaciones básicas necesarias para lograr las funciones del router, por ejemplo, de todas las funciones de ruteo, control de alto nivel del módulo de red, y inicialización del sistema.

Slots para Tarjeta de interfaz de red WAN Hay dos slots reparados del WAN Interface Card (WIC), mientras que hay tres en los 2691, para soportar los WIC lleno-funcionales, algunos de los cuales es compatible a través de las diversas plataformas de router de acceso modular tales como el Cisco 1600, 1700, los 3600 y 3700 Series Router. Refiera a la descripción de las Tarjetas de interfaz de Cisco para los routeres de acceso y el Software Advisor (clientes registrados solamente) de Cisco para la información sobre el software support de la plataforma y de Cisco IOS. El controlador de comunicaciones. tiene cuatro Serial Communication Channels del en-chip (SCC), mientras que hay seis para los 2691, con los links individuales dedicados a los slots para Tarjeta de interfaz de red WAN.

Slot de expansión NM Hay un slot de expansión para instalar WAN o un módulo de la red LAN (NM). Algunos NM se pueden utilizar con los Cisco 3600 Series Router. Refiera a la descripción general del módulo de red Cisco para los routeres de acceso y el Software Advisor (clientes registrados solamente) de Cisco para la información sobre la plataforma y el soporte del Cisco IOS Software. El Insertar/Remover en Línea (OIR) no se soporta.

LAN 0/LAN1 Éstos son los Controladores de LAN integrados en la placa madre. Hay tres diversos tipos: Ethernet Fast ethernet Token Ring La Disponibilidad depende del modelo específico del 2600 Router.

Socket de AIM Este socket puede acomodar los indicadores luminosos LED amarillo de la placa muestra gravedad menor del Módulo de interfaz avanzado (AIM). Éste es un socket interno del 100-pin, que permite las funciones que no requieren una conexión externa tal como compresión, cifrado, y así sucesivamente. Los 2691 tiene dos socketes de AIM.

Bridge del host PCI Éste es el interfaz de Bridge entre bus de la CPU y el BUS DEL SISTEMA, el bus PCI, donde los módulos de red y otras tarjetas de la interfaz están conectados.

BUS DEL SISTEMA Esto se utiliza para la comunicación entre la placa de la CPU y las tarjetas de la interfaz. En la plataforma 2600, esto es un bus PCI.

Bus de la CPU Esto es utilizada por el CPU para acceder los diversos componentes del sistema y transferir las instrucciones y los datos a o desde las direcciones de memoria especificada.

Memoria La memoria se utiliza en las diversas formas para varios propósitos del almacenamiento por ejemplo de salvar el sistema operativo (Cisco IOS Software), la configuración, la carga inicial, los paquetes, y así sucesivamente. Usted puede encontrar los diferentes tipos de memoria en las 2600 Plataformas tales como Flash, RAM dinámica (DRAM), memoria RAM no volátil (NVRAM), y BootROM. Vea la sección de los Detalles de la memoria para más información.

Suministro de energía Refiera a la plataforma del acceso modular de las Cisco 2600-DC Series para las especificaciones de la fuente de alimentación. Las 2600 Series pueden también actuar desde la fuente de alimentación redundante (RPS). El PWR600-AC-RPS es un Cisco RPS para los 2500, los 2600, los 3600, y los 4000 Series Router.

Detalles de la memoria Hay cuatro tipos de memoria en el 2600 Series Router:

BootROM El BootROM se utiliza para permanentemente el almacenamiento del código de diagnóstico de lanzamiento (ROM Monitor). La tarea principal para el BootROM es realizar algunos diagnósticos del hardware durante el bootup en el router, autoexamen de poder encendido (POSTE), y cargar el Cisco IOS Software del Flash a la memoria. El BootROM no es borrable; es socketed así que puede ser substituido. En los 2691, el código del inicio y los datos permanentes se cargan en el dispositivo Flash descrito aquí.

Flash El Flash se utiliza para el almacenamiento permanente de una imagen completa del Cisco IOS Software en el formato comprimido. En los 2691, el Flash también se utiliza para salvar la imagen del arranque de sistema y los datos de NVRAM. Los 2610 y los 2651 tienen un conector FLASH SIMM que soporte los Flashes SIMM de Cisco 80-pin (4 MB, 8 MB, y 16 MB). Los Flashes SIMM del 8 MB y del 16 MB son el banco dual, que se puede dividir en dos bancos. El 2600XM tiene Flash del 16 MB soldado a la placa madre más un conector FLASH SIMM. Los 2691 tiene la misma arquitectura de la memoria flash que las 3700 Series. Hay una placa Compact Flash en la placa madre más un slot Flash compacto externo. El Flash compacta puede utilizar el sistema de archivos DOS, pero debe ser formatado en los 2691 o los 3700 para escribir el código apropiado en los sectores de arranque. Una vez que el Flash compacta se formata en los 3700, usted puede utilizar 2691, 3631, 3700, 7400, 7300, o el PC para escribir al Flash compacta. Las 2600 Series utilizan un sistema de archivos de la clase B. Observe que cuando usted substituye el Flash SIMM, usted debe utilizar el ROMmon para copiar una imagen del Cisco IOS Software sobre ese SIMM.

DRAM El DRAM se utiliza en el tiempo de ejecución para el Cisco IOS Software ejecutable, y sus subsistemas, las tablas de ruteo, Switching Cache rápido, configuración corriente, los paquetes, y así sucesivamente. Los 2600 tiene dos socketes DRAM y utiliza el DRAM sin paridad. El 100-pin EDO DRAM DIMM de las aplicaciones 2610-2621. Los 265x y los 2600XM utilizan el 100-pin SDRAM DIMM, que no son compatibles con los 2610-2621 DIMM actuales. Los 2691 168-pin SDRAM DIMM (dos socketes) de las aplicaciones. El DRAM se divide lógicamente en la memoria del procesador principal y la memoria del Shared Input/Output (entrada-salida). Memoria I/O compartida se comparte entre las interfaces para el almacenamiento temporario de paquete. Memoria de I/O está la memoria que se utiliza para el almacenamiento temporario de paquete para ambos el paquete de entrada y de salida. La memoria de proceso se utiliza para salvar el código del Cisco IOS Software, las tablas de ruteo, y los búferes del sistema. Los 2600 pueden reasignar la fractura entre el procesador y memoria de I/O, al igual que las 3600 Series, con el comando del del iomem de los tamaños de la memoria.

NVRAM El NVRAM se utiliza para el almacenamiento permanente grabable de la configuración de inicio. Es un EPROM, excepto en los 2691, donde la configuración de inicio se salva en el mismo dispositivo Flash donde se carga el código del inicio.

Secuencia de inicio Complete estos pasos: 1. Después de que usted accione encendido al router, el monitor de la memoria ROM comienza primero. Las funciones ROMMON/BOOTSTRAP son importantes en el inicio del router, y completan estas operaciones en el bootup: Configuraciones de registro del encendido de la configuración — Estas configuraciones están de los registros de control del procesador y de los otros dispositivos tales como Dual Universal Asynchronous Receiver Transmitter (DUART) para el acceso a la consola, así como del registro de la configuración. Realice los diagnósticos de encendido — Las pruebas se realizan en los diversos patrones de datos del NVRAM y DRAM, de la escritura y de la lectura. Inicialice la inicialización de hardware del vector de interrupción y se realiza el otro hardware, y la memoria, por ejemplo, DRAM, SRAM, y así sucesivamente, se clasifica. Inicialice las estructuras del software — La inicialización de la estructura de datos de NVRAM ocurre para poder leer la información sobre la secuencia de arranque, el seguimiento de pila, y las variables de entorno. También, la información sobre los dispositivos accesibles se recoge en la tabla de dispositivo inicial. 2. Después, el ROMmon busca la imagen del Cisco IOS Software en el Flash. Puesto que el 2600 Router no tiene ninguna imagen de asistente de arranque separada, necesita tener una imagen válida en el Flash. Si el router no encuentra una imagen válida en el Flash, no puede subir. Utilice el comando tftpdnld or xmodem si no hay imagen válida en el Flash. Refiera a la recuperación ROMMON para el Cisco 2600 Series Router y al VG200 para más información. Incluso si usted quiere iniciar al router con el Trivial File Transfer Protocol (TFTP), usted necesita una imagen válida en el de destello para iniciar esa imagen primero, y utilizarla que imagen como imagen de asistente de arranque para inicializar el sistema, y sacar a colación las interfaces para cargar la imagen principal del servidor TFTP. 3. Después de que usted encuentre la imagen, el router la descomprime y la carga en el DRAM. Entonces el comienzo de la imagen del Cisco IOS Software a ejecutarse. El Cisco IOS Software realiza las funciones importantes durante el bootup, por ejemplo: Reconocimiento y análisis de las interfaces y del otro hardware Configuración de las estructuras de datos adecuados tales como bloques del descriptor de la interfaz (IDBs) Asignación de los buffers Lectura de la configuración del NVRAM al RAM (ejecutar-config) y de la configuración del sistema Éste es un ejemplo de una secuencia de arranque de un 2600 Router: System Bootstrap, Version 11.3(2)XA4, RELEASE SOFTWARE (fc1) Copyright (c) 1999 by cisco Systems, Inc. TAC:Home:SW:IOS:Specials for info C2600 platform with 65536 Kbytes of main memory program load complete, entry point: 0x80008000, size: 0x43b7fc Self decompressing the image: ############################################################### ############################################################### ############################################################### ############################################################### ############################################################### #################### [OK] Restricted Rights Legend Use, duplication, or disclosure by the Government is subject to restrictions as set forth in subparagraph (c) of the Commercial Computer Software - Restricted Rights clause at FAR sec. 52.227-19 and subparagraph (c) (1) (ii) of the Rights in Technical Data and Computer Software clause at DFARS sec. 252.227-7013. cisco Systems, Inc. 170 West Tasman Drive San Jose, California 95134-1706 Cisco Internetwork Operating System Software IOS (tm) C2600 Software (C2600-I-M), Version 12.1(8), RELEASE SOFTWARE (fc1)

Copyright (c) 1986-2001 by cisco Systems, Inc. Compiled Tue 17-Apr-01 04:55 by kellythw Image text-base: 0x80008088, data-base: 0x8080853C cisco 2611 (MPC860) processor (revision 0x203) with 56320K/9216K bytes of memory. Processor board ID JAD05020BV5 (1587666027) M860 processor: part number 0, mask 49 Bridging software. X.25 software, Version 3.0.0. 2 Ethernet/IEEE 802.3 interface(s) 2 Serial(sync/async) network interface(s) 32K bytes of non-volatile configuration memory. 16384K bytes of processor board System flash (Read/Write) Press RETURN to get started! 00:00:09: %LINK-3-UPDOWN: Interface Ethernet0/0, changed state to up 00:00:09: %LINK-3-UPDOWN: Interface Ethernet0/1, changed state to up 00:00:09: %LINK-3-UPDOWN: Interface Serial0/0, changed state to up 00:00:09: %LINK-3-UPDOWN: Interface Serial0/1, changed state to up 00:00:10: %SYS-5-CONFIG_I: Configured from memory by console 00:00:10: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Ethernet0/0, changed state to up 00:00:10: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Ethernet0/1, changed state to up 00:00:10: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0, changed state to up 00:00:10: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/1, changed state to up 00:00:13: %SYS-5-RESTART: System restarted -Cisco Internetwork Operating System Software IOS (tm) C2600 Software (C2600-I-M), Version 12.1(8), RELEASE SOFTWARE (fc1) Copyright (c) 1986-2001 by cisco Systems, Inc. Compiled Tue 17-Apr-01 04:55 by kellythw router>

Operación básica Descripción general de la estructura de la memoria - Asignación de memoria intermedia Dentro de los sistemas de menor capacidad y de alcance medio, el paquete atraviesa a un router, sin importar el mecanismo de Switching, está estrechamente vinculado al uso de búfer. Esta sección proporciona una descripción rápida para asegurarse de que usted es familiar con el buffer y las estructuras de memoria usados para el proceso y los paquetes de Switching rápido.

Hay dos recursos compartidos del almacén intermedio básicos disponibles: búferes públicos (búfer del sistema) búferes privados (buffer de la interfaz) Algunos procesadores de interfaz crean a los pools de los búferes privados cuando se inicializan, algunos no hacen. Los agrupamientos privados de memorias intermedias pueden ser vistos con el comando show buffers interface. El Cisco IOS Software crean a los agrupamientos de memorias intermedias públicos, y las interfaces los utilizan para procesar los paquetes del Switch, o que funcione con de los búferes privados o no soporte la función de los búferes privados. Cuando un paquete primero llega en una interfaz, se coloca en un buffer en el anillo de recepción. El procesador de interfaz entonces intenta substituir este buffer usado por un almacén libre, de su agrupamiento privado, o si esto no es posible, de un buffer del agrupamiento público. Si el paquete es ser process-switched, después propiedad de los pasos de ese buffer del procesador de interfaz al CPU. Si el paquete es ser FastSwitched, después la propiedad pasa a la cola de salida, o al anillo de transmisión saliente. Es importante observar que en los sistemas de menor capacidad y de alcance medio, los paquetes nunca están copiados del buffer para mitigar. Solamente propiedad de los cambios del buffer, con el uso de los punteros.

Una vez que se transmite el paquete, el buffer vuelve a su propietario original. Los buffers de la interfaz son partícula basada. Esto significa que usted utiliza 1524 bytes de partículas largas en vez de los buffers continuos. Usted utiliza solamente las partículas para las interfaces con una Unidad máxima de transmisión (MTU) grande (MTU) para evitar los gastos indirectos. Usted no puede manejar las partículas en el nivel de proceso, así que se vuelven a montar los paquetes cuando están transferidos a los búferes del sistema pequeños y medios. Las interfaces tienen un pool de las partículas privadas. Cuando son cortocircuito de los búferes privados, pueden recurrir a un agrupamiento de partículas públicas que corresponda a sus tamaños de almacén intermedios.

Process-Switching Process-switched refiere al hecho de que el CPU está implicado directamente en el proceso de decisión requerido para remitir el paquete. Después de que un paquete llegue en una interfaz de entrada, el driver de la interfaz debe primera copia ese paquete en un almacén intermedio del paquete en la memoria compartida. Este buffer se puede tirar de un público o de un agrupamiento privado, y se hace sin la señal de una interrupción al CPU. El driver de la interfaz después determina encapsulan a qué tipo de protocolo de la capa 3 en el paquete. Esta información también está mitigada. El driver de la interfaz ha mitigado una vez el paquete e identificado el protocolo de la capa 3, entonces genera una interrupción al procesador, que indica que un paquete espera en la cola de entrada procesar. Una vez que el procesador recibe la interrupción generada por el driver de la interfaz, asume la propiedad del almacén intermedio del paquete y determina qué proceso se debe llamar para manejar este paquete, y entonces los horario que procesan para ejecutarse. En este momento, hay un período de tiempo de inactividad para el paquete, pues espera el proceso llamado que se ejecutará. Exactamente cuánto tiempo de inactividad depende del número de procesos excepcionales que esperen para ejecutarse, el número de paquetes adicionales que esperan para ser remitidos, y así sucesivamente. Cuando el proceso que maneja el tipo de paquete requerido finalmente se ejecuta, hace un route table lookup para determinar fuera de cuál debe ser remitida la interfaz este paquete. Si se determina que este paquete debe ser remitido, después una nueva encabezado de la capa 2 se agrega al paquete y se coloca en la cola de salida relevante. Pero, si el paquete es destinado para el router sí mismo, después se hace cola para el proceso adicional. El proceso que maneja la cola de salida del destino entonces coloca el paquete sobre el anillo de transmisión de la interfaz. El driver de la interfaz identifica que hay un paquete en el anillo de transmisión que espera para ser enviado, y adelante él hacia fuera sobre los medios físicos. El driver de la interfaz después señala una interrupción de nuevo al procesador y pide que los contadores sean actualizados y buffers puestos nuevamente dentro de las agrupaciones disponibles.

Fast-Switching El Fast-Switching confía en la expedición de los paquetes de la capa 3 refiriéndose a un caché de los direccionamientos de la capa de destino 3, de los direccionamientos de la capa correspondiente 2, y de las interfaces de salida asociadas. El Fast-Switching es aplicable a todas las Plataformas del Cisco IOS Software, aunque no soporte todos los protocolos o características del paquete. Por ejemplo, la Compresión de cabecera TCP requiere procesamiento de la CPU, y algunos protocolos de IBM y X.25/LAPB no pueden ser Fast-Switched. Para los trayectos de Switching rápido, después de que un paquete llegue en una interfaz de entrada, copias del driver de la interfaz las primeras ese paquete en un almacén intermedio del paquete en la memoria compartida. Este buffer se puede tirar de un público o de un agrupamiento privado, y se hace sin la interrupción al CPU. El driver de la interfaz después determina encapsulan a qué tipo de protocolo de la capa 3 en el paquete. Esta información también está mitigada. El driver de la interfaz entonces examina el Switching Cache, para determinar independientemente de si una entrada existe para el destino requerido. Si existe una entrada válida, la nueva encabezado de la capa 2 se copia del caché y prepended sobre el paquete de la capa 3. Entonces, con la información del caché, el driver de la interfaz determina qué interfaz de salida se debe utilizar para remitir este paquete. Si la interfaz de salida tiene ya paquetes hechos cola en su saliente, el driver agrega el nuevo paquete al final de la cola. Si la cola está vacía, el driver coloca el nuevo paquete directamente sobre el anillo de transmisión. Después de la transmisión exitosa sobre los medios físicos, el procesador de interfaz que transmite señala una interrupción del transmitir al procesador, de modo que los contadores puedan ser actualizados, los buffers vueltos, y así sucesivamente. Si el caché no contiene una entrada válida para el destino requerido, el driver de la interfaz señala una interrupción de la recepción al procesador, y el paquete es process-switched, que se describe en la sección anterior. Pero, además de remitir el paquete, el procesador utiliza los resultados de la decisión de reenvío para poblar el caché rápido, de modo que los paquetes subsiguientes al mismo destino puedan ser Fast-Switched.

CEF-Switching

Los mecanismos de Fast-Switching discutieron en las secciones anteriores que todos sufren estas desventajas: Todos tráfico-se conducen, en que dependen de la recepción del primer paquete para poblar el caché. Es posible que los cachés crezcan más grande que las tablas de ruteo, y por lo tanto consume las cantidades significativas de memoria. La desactualización periódica de las entradas del caché puede consumir una gran cantidad hora de la CPU si el caché es grande. La invalidación de caché debido a un ruta-flap confía en el Process-Switching para repoblar el caché con las entradas válidas. En algunas Plataformas, los tamaños del caché pueden llevar a la mantequera de la entrada de caché si hay demasiadas entradas para que el caché soporte. No pueden hacer el equilibrio de carga por paquete de un nivel de interrupción. Es las desventajas inherentes a los cachés demanda-basados tradicionales que ése llevó al desarrollo del Cisco Express Forwarding. Los dos componentes principales del Cisco Express Forwarding son la Base de información de reenvío (FIB) y la tabla de adyacencia. Ambas tablas se salvan en la memoria DRAM. La tabla de FIB se utiliza para tomar destino IP las decisiones de reenvío basadas en prefijo. Contiene una imagen espejo de la información salvada en la tabla de IP Routing. Cuando se producen cambios de ruteo o de topología en la red, se actualiza la tabla de IP Routing y dichos cambios se reflejan en la FIB. La FIB mantiene la información sobre la dirección next-hop teniendo en cuenta la información de la tabla de IP Routing. El Cisco Express Forwarding también utiliza las tablas de adyacencia para prepend la información de direccionamiento de la capa 2. La tabla de adyacencia mantiene las direcciones next-hop de la capa 2 para todas las entradas de FIB. Las entradas permiten que la ruta/el Procesador del switch (RSP) realice los headeres rewrites rápidos de la capa 2 al conmutar el paquete de la interfaz de origen a la interfaz de destino. Se puebla la tabla de adyacencia mientras que se descubren las adyacencias. Cada vez que una entrada de adyacencia se crea, por ejemplo, con el Address Resolution Protocol (ARP), un encabezado de capa de link para ese nodo adyacente precomputed y se salva en la tabla de adyacencia. Una ruta se determina una vez, señala a un salto siguiente y a una entrada de adyacencia correspondiente. Que la entrada entonces está utilizada posteriormente para la encapsulación durante el Cisco Express Forwarding Switching de los paquetes. Refiera al Cisco Express Forwarding para más información sobre el Cisco Express Forwarding.

Rendimiento Estas figuras de rendimiento se basan en la plataforma del acceso modular de las Cisco 2600-DC Series: Plataforma

Producción (máxima, Fast-Switching)

2610-12

15 paquetes K por segundo (pps)

2620/21

25 K pps

2650/51

37 K pps

2610/11XM

20 K pps

2620/21XM

30 K pps

2650/51XM

40 K pps

2691

70 K pps

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