CISCO - IOS(网络间操作系统)

CISCO IOS 简介

Cisco 的网络间操作系统 (IOS) 是一种系统软件，它使 Cisco 设备(如路由器和交换机)能够管理网络功能(如安全数据传输、网络间通信等)。Cisco IOS 或网络间操作系统是 Cisco 网络的核心。

设备配置和控制

Cisco IOS 提供用于配置和控制网络设备的命令，以管理计算机的硬件和软件。

设计和架构

Cisco IOS 是一种专为网络间互联而设计的复杂操作系统。Cisco IOS® 包含一些基本原则，允许随着时间的推移以经济高效的方式管理网络间互联。它是一种独立于硬件的软件架构，可以动态修改以适应通常随时间变化的先进技术。 Cisco IOS 可以被认为是一个聪明的大脑，它管理和控制复杂的分布式网络资源和操作。

核心网络功能

Cisco IOS 包括不同的网络服务和功能，例如 −

• 路由
• 交换
• 网络互联
• 电信

协议支持

Cisco IOS 是一个多任务操作系统，支持各种协议，包括 −

• IP
• TCP
• UDP

此支持允许设备在网络上有效通信。

其命令行界面 (CLI) 使网络管理员能够配置和排除网络设备的故障、监控性能并实施安全措施。

适应性和模块化

Cisco IOS 具有高度适应性和模块化，具有不同的版本和功能，专门针对不同的网络实例而设计，这些实例可能包括小型企业网络到大型服务提供商基础设施。其架构允许快速软件升级、可扩展性以及与新技术的集成。

高级安全功能

Cisco IOS 通过包括防火墙、VPN 支持、入侵防御和访问控制列表 (ACL) 等高级安全功能来保护网络流量和数据，从而优先考虑安全性。 Cisco IOS 经过长时间的发展，已实现复杂的网络解决方案，例如软件定义网络 (SDN)、虚拟化和云集成，使其成为当今网络系统的重要组成部分。

Cisco IOS 服务

Cisco IOS 提供的大多数常见服务如下 −

• 路由 − Cisco IOS 可帮助设备确定向其他联网设备发送数据时采用的最佳路径。Cisco IOS 中的路由服务对于网络运行至关重要，因为它们允许在网络之间发送数据，同时确保数据采用最有效的路径。
• 交换 − Cisco IOS 中的交换是在网络设备(如交换机或路由器)内将数据包或帧从一个接口高效地转移到另一个接口的过程。Cisco IOS 提供各种交换服务和功能，使网络管理员能够创建可扩展、高性能、安全的网络。这些服务包括 VLAN 管理、STP(生成树协议)、QoS(服务质量)和安全程序等。
• 安全 − Cisco IOS 提供一套集成的安全服务，用于保护网络基础设施、保护通信和跨网络实施策略。这些服务对于防止现代网络中未经授权的访问、威胁和漏洞至关重要。
• 服务质量 (QoS) − 服务质量包括管理和优先处理网络流量以保持峰值性能的高级机制，尤其是在承载各种流量类型(如语音、视频和数据)的网络中。QoS 对于优化带宽分配、降低延迟以及确保高优先级流量(如实时语音或视频)获得正常运行所需的资源至关重要。
• 网络地址转换 (NAT) − 网络地址转换 (NAT) 是 Cisco IOS 中的一项关键服务，可将私有 IP 地址转换为公共 IP 地址，从而允许私有网络内的设备与外部网络(如互联网)通信，同时保持安全性并最大限度地利用可用的公共 IP 地址。它通常用于公共 IP 地址有限的环境中，并且所有 Cisco IOS 平台都支持它。
• 管理和监控 − Cisco IOS 服务的管理和监控对于网络的性能和安全性至关重要。思科提供不同的工具和技术来帮助网络管理员控制和监控路由器、交换机和其他设备上的 Cisco IOS 服务。
• VLAN 和中继 − 虚拟局域网 (VLAN) 和中继是 Cisco IOS 中用于网络分段、安全性和流量优化的关键概念。
• 冗余和高可用性 − 冗余和高可用性 (HA) 是至关重要的网络设计组件，尤其是对于需要连续运行且停机时间最短的企业而言。Cisco IOS 包含各种功能和技术，可提高网络环境中的冗余和高可用性。
• 协议支持 − Cisco IOS(互联网络操作系统)支持多种网络协议，使跨网络通信和共享数据变得更加容易。这些协议涉及网络的许多领域，例如路由、交换、安全和管理。
• 网络管理 − 网络管理是维护强大而高效的网络基础设施的重要组成部分，而 Cisco IOS(互联网络操作系统)提供了多种服务和工具来帮助进行有效的网络管理。这些服务为管理员提供了监控、配置、故障排除和保护其网络设备的功能。

CISCO IOS 版本(CISCO IOS 的不同版本)

Cisco IOS 的初始版本采用以路由器为中心的单一整体架构开发。它被设置为一系列操作，每个过程都可以调用下一个过程。这种整体结构不需要数据隐藏。其大部分操作代码在架构和操作上相互依赖。

Cisco IOS 8.3(20 世纪 90 年代)

Cisco IOS 8.3 是 20 世纪 90 年代之前最后一个流行的 Cisco IOS 版本。Cisco IOS 8.3 是 Cisco Systems 针对其网络设备(包括路由器和交换机)的互联网操作系统 (IOS) 软件的重大更新。 IOS 是一个重要的软件平台，允许这些设备管理数据流、执行安全法规并维持不同环境中的网络连接。

Cisco IOS 8.3 引入了增强的路由协议、更强大的 IPv6 支持以及针对更大、更复杂的网络环境的更有效的资源管理。安全性被优先考虑，增加了新的防火墙功能和改进的 VPN 兼容性，使企业能够部署更强大、更安全的远程访问解决方案。此外，IOS 8.3 增强了自动化功能，使网络管理员能够更有效地管理和扩展其网络。通过全面升级，此版本巩固了思科作为网络市场领导者的地位。总体而言，版本 8.3 包括旨在提高性能、安全性和可用性的高级功能和更改。

Cisco IOS 9.1(1992 年)

Cisco IOS 9.1 于 1992 年 12 月首次向客户发货(FCS)。它是思科网络基础设施软件的一个版本，可运行和管理路由器、交换机和其他网络设备。 IOS 提供路由、交换、网络互联和电信所需的基本功能。IOS 9.1 包含多项改进，旨在提高网络性能、可扩展性和安全性。OSPF(开放最短路径优先)和 EIGRP(增强型内部网关路由协议)等高级路由系统改进了复杂网络中的数据路由。它还改进了对 VLAN(虚拟局域网)、QoS(服务质量)设置以及 IPSec 和 SSL VPN 等安全协议的支持，从而确保公共网络上的安全通信。

思科在 IOS 9.1 中强调灵活性和定制性，允许网络管理员定制操作系统以满足其企业环境的特定要求。此版本还与思科的网络管理平台相链接，提供更集中的控制和自动化功能，使构建和监控大型网络基础设施变得更加容易。升级到 IOS 9.1 使企业能够提高其网络的稳定性和效率，这使其成为思科不断发展其网络操作系统系列的重要里程碑。

Cisco IOS 10.0(1993 年)

Cisco IOS 10.0 包括基本的 IP 路由协议，例如 RIP(路由信息协议)和 IGRP(内部网关路由协议)。这些协议对于在企业环境中启用动态路由至关重要。

Cisco IOS 11.x 系列(1996 年)

11. x 系列引入了更复杂的安全功能，例如用于防止不需要的访问的访问控制列表 (ACL)。它现在支持新的路由协议，例如 OSPF(开放最短路径优先)，这提高了大型网络中的路由性能。此版本增加了对帧中继和 ATM 等 WAN 协议的支持，从而允许更可靠的广域网 (WAN) 连接。影响:IOS 11. x 成为 WAN 通信的行业标准，广泛应用于企业和服务提供商网络。它显著提高了思科设备的适应性。

Cisco IOS 12. x 系列(1999-2005)

12. x 系列提供了模块化架构，通过离散功能集(IP Base、高级安全性等)在添加新功能和更新方面提供了更大的灵活性。它引入了语音流量支持特性，允许思科路由器用于 VoIP 通信。它涉及 VPN 和安全性。为了提供安全的远程访问，包括 SSL VPN 和 IPSec 隧道支持等增强功能。该系列引入了对下一代 IP 地址标准 IPv6 的初步支持。Cisco IOS 12. x 是网络融合方面的一项重大进步，允许网络在同一基础设施上处理电话、数据和视频。其模块化架构实现了极大的灵活性和可修改性。

Cisco IOS 15.x 系列 (2009–2020)

IOS 15. x 系列为企业网络设定了标准，包括更高的安全性、更好的应用程序性能和更简单的许可证管理。其较长的生命周期使其成为企业的可靠且适应性强的选择。

Cisco IOS XE 和 XR

这些是 IOS 的高级版本，支持较新的硬件，并基于模块化 Linux 架构，以提高可扩展性和性能。Cisco IOS XE 提供多云和多服务环境。它提高了性能和灵活性，其可编程性使大型网络中的自动化和编排更加高效。它被视为经典 IOS 面向未来的进步。

Cisco IOS XR 是大型服务提供商网络和数据中心的首选解决方案，为重要应用程序提供极高的可扩展性、可靠的安全性和高可用性。