روتر سیسکو هم مثل هر کامپیوتر دیگری حافظه‌های مختلفی دارد و هر کدام کار مشخصی انجام می‌دهد: یکی سیستم‌عامل را نگه می‌دارد، یکی کانفیگ را، یکی جدول‌های مسیریابی و بسته‌ها را و یکی برنامه بوت را. شناخت انواع حافظه روتر سیسکو برای چند کار ضروری است: فهمیدن اینکه چرا کانفیگ ذخیره‌نشده با قطع برق از بین می‌رود، انتخاب درست حافظه هنگام خرید یا ارتقا، بررسی اینکه یک نسخه IOS جدید روی دستگاه جا می‌شود یا نه، و عیب‌یابی کمبود حافظه.
در این مطلب چهار حافظه اصلی (RAM ، NVRAM ، Flash و ROM) ، ترتیب استفاده از آن‌ها در بوت، تفاوت روترهای کلاسیک با IOS XE (bootflash و SSD) ، دستورهای بررسی و نکته‌های خرید حافظه را مرور می‌کنیم.
حافظه‌های روتر سیسکو در یک نگاه
| RAM (DRAM) | running-config ، جدول‌ها ، بافر بسته‌ها و خود IOS در حال اجرا؛ موقت |
| NVRAM | startup-config و Configuration Register ؛ دائمی |
| Flash / bootflash | فایل‌های IOS و سایر فایل‌ها؛ دائمی |
| ROM / ROMMON | POST ، Bootstrap و محیط بازیابی |
| حافظه جانبی | CompactFlash ، USB ، SSD (M.2 یا ماژول) در مدل‌های جدید |
| بررسی | show version ، show flash: ، show memory statistics |
فهرست مطالب
چهار حافظه اصلی
| حافظه | دائمی؟ | چه چیزی در آن است | دستور مشاهده |
|---|---|---|---|
| RAM | خیر | IOS در حال اجرا، running-config ، جدول مسیریابی، ARP ، NAT و بافر بسته‌ها | show memory statistics |
| NVRAM | بله | startup-config ، Configuration Register | show startup-config |
| Flash | بله | فایل ایمیج IOS ، بسته‌های IOS XE ، فایل‌های دیگر | show flash: یا dir |
| ROM | بله (فقط خواندنی) | POST ، Bootstrap ، ROMMON | show version (نسخه ROM) |
RAM : حافظه کاری
RAM حافظه موقت روتر است و با خاموش یا reload شدن دستگاه خالی می‌شود. در روترهای کلاسیک IOS ، RAM به دو بخش تقسیم می‌شود:
| بخش | کاربرد |
|---|---|
| Processor Memory | خود IOS ، running-config ، جدول مسیریابی، جدول ARP و ساختارهای پروتکل‌ها (OSPF ، BGP) |
| I/O Memory (Shared) | بافر بسته‌ها هنگام دریافت و ارسال، صف‌ها |
هر چه جدول مسیریابی بزرگ‌تر باشد، RAM بیشتری لازم است. نمونه بارز، روتر مرزی که Full BGP Table (بیش از یک میلیون مسیر IPv4 و IPv6) از چند ISP می‌گیرد؛ چنین روتری به چند گیگابایت RAM نیاز دارد. سرویس‌هایی مثل NAT با تعداد زیاد اتصال، VPN با تونل‌های زیاد و فایروال (ZBF) هم RAM مصرف می‌کنند.
در روترهای IOS XE (مثل ISR 4000 و Catalyst 8000) ، IOS به‌صورت یک پروسه (IOSd) روی هسته لینوکس اجرا می‌شود و RAM بین سیستم‌عامل، IOSd و فرایندهای دیگر تقسیم می‌شود. در مدل‌های بالاتر، مسیر داده (QFP) حافظه جداگانه خودش را دارد.
NVRAM : کانفیگ ذخیره‌شده
NVRAM (Non-Volatile RAM) حافظه کوچکی است که با قطع برق پاک نمی‌شود. startup-config اینجاست؛ همان کانفیگی که هنگام بوت بارگذاری می‌شود. هر وقت copy running-config startup-config یا write memory می‌زنید، کانفیگ از RAM به NVRAM نوشته می‌شود. Configuration Register (معمولاً 0x2102) هم که رفتار بوت را تعیین می‌کند در NVRAM است.
در روترهای IOS XE ، NVRAM یک بخش مجازی روی حافظه فلش داخلی است اما برای کاربر مثل قبل با نام nvram: دیده می‌شود. پاک کردن آن را در پاک کردن کانفیگ روتر سیسکو گفته‌ایم.
Flash : محل نگه‌داری IOS
Flash حافظه دائمی و قابل نوشتن (از خانواده EEPROM) است که فایل‌های سیستم‌عامل و هر فایل دیگری که باید بماند در آن ذخیره می‌شود: ایمیج IOS ، فایل‌های بکاپ کانفیگ، فرم‌ور تلفن‌های IP در روترهای CME ، و فایل‌های لاگ.
| نسل | نوع Flash | نام در IOS |
|---|---|---|
| روترهای قدیمی (2500 ، 2600 ، AS5300) | SIMM روی برد اصلی | flash: |
| ISR G1 و G2 (1800 ، 2800 ، 3800 ، 1900 ، 2900 ، 3900) | کارت CompactFlash قابل تعویض از بیرون؛ 2900 و 3900 دو اسلات دارند | flash0: ، flash1: |
| ISR 4000 ، ISR 1000 ، Catalyst 8000 | فلش داخلی (eMMC) ؛ در بعضی مدل‌ها SSD یا ماژول NIM-SSD اختیاری | bootflash: ، harddisk: |
| همه مدل‌های جدید | پورت USB برای حافظه جانبی | usbflash0: |
هر چه ایمیج IOS بزرگ‌تر باشد، Flash و RAM بیشتری لازم است. پیش از ارتقای IOS ، در Release Notes نسخه جدید حداقل Flash و DRAM مورد نیاز را ببینید و با فضای آزاد دستگاه مقایسه کنید. روی IOS XE در حالت Install Mode ، فایل بسته‌ها (.pkg) هم باید در bootflash جا شوند؛ پس فایل‌های قدیمی را با install remove inactive پاک کنید.
نمونه: حافظه روترهای ISR 4000
طبق دیتاشیت رسمی سیسکو، در مدل‌های 4400 حافظه کنترل‌پلن و مسیر داده جداست و در مدل‌های کوچک‌تر یکپارچه:
| مدل | DRAM پیش‌فرض | حداکثر DRAM | Flash پیش‌فرض | حداکثر Flash |
|---|---|---|---|---|
| ISR4221 | 4GB | 4GB | 8GB | 8GB |
| ISR4321 | 4GB | 8GB | 4GB | 8GB |
| ISR4331 | 4GB | 16GB | 4GB | 16GB |
| ISR4351 | 4GB | 16GB | 4GB | 16GB |
| ISR4431 | 4GB + 2GB (data plane) | 16GB + 2GB | 8GB | 32GB |
| ISR4451 | 4GB + 2GB (data plane) | 16GB + 2GB | 8GB | 32GB |
| ISR4461 | 4GB + 2GB (data plane) | 32GB + 2GB | 8GB | 32GB |
ROM : برنامه بوت و بازیابی
ROM در روترهای بسیار قدیمی محل نگه‌داری نسخه کوچکی از IOS بود؛ امروز شامل برنامه‌هایی است که پیش از بارگذاری سیستم‌عامل اجرا می‌شوند:
| بخش | کار |
|---|---|
| POST (Power-On Self Test) | بررسی سلامت CPU ، RAM و اینترفیس‌ها هنگام روشن شدن |
| Bootstrap | پیدا کردن و بارگذاری IOS بر اساس Configuration Register و دستورهای boot system |
| ROMMON | محیط خط فرمان کوچک برای بازیابی: Password Recovery ، بارگذاری IOS از TFTP یا USB وقتی Flash خالی است |
در دستگاه‌های امروزی، ROMMON قابل ارتقاست و سیسکو برای بعضی نسخه‌های IOS XE حداقل نسخه ROMMON تعیین می‌کند.
ترتیب بوت روتر
- POST از ROM اجرا و سخت‌افزار بررسی می‌شود.
- Bootstrap از ROM بارگذاری می‌شود و Configuration Register را از NVRAM می‌خواند.
- محل IOS پیدا می‌شود: دستورهای
boot systemدر startup-config ، در غیر این صورت اولین ایمیج معتبر روی Flash ؛ اگر پیدا نشد، TFTP یا ROMMON. - IOS از Flash در RAM بارگذاری و اجرا می‌شود.
- startup-config از NVRAM در RAM کپی و running-config می‌شود؛ اگر وجود نداشته باشد، Setup Mode پیشنهاد می‌شود.
دستورهای بررسی حافظه
R1# show version cisco ISR4331/K9 (1RU) processor with 1795979K/6147K bytes of memory. 3207167K bytes of flash memory at bootflash:. Configuration register is 0x2102 ! R1# show flash: R1# dir bootflash: R1# show memory statistics R1# show processes memory sorted R1# show platform resources
| دستور | کاربرد |
|---|---|
show version |
مقدار RAM و Flash ، نسخه IOS و ROM ، Configuration Register |
show flash: / dir |
فایل‌های روی Flash و فضای آزاد |
show memory statistics |
RAM کل، مصرف‌شده و آزاد |
show processes memory sorted |
پرمصرف‌ترین پروسه‌ها؛ برای پیدا کردن Memory Leak |
show platform resources |
در IOS XE : مصرف CPU و RAM کنترل‌پلن و مسیر داده |
نکته‌های خرید و ارتقای حافظه
- سقف حافظه هر مدل ثابت است: حداکثر RAM و Flash را از دیتاشیت همان مدل بگیرید (جدول بالا برای ISR 4000).
- فقط حافظه اصل: کد قطعه (PID) ماژول حافظه را از راهنمای سخت‌افزار یا فهرست سفارش همان مدل بگیرید. حافظه‌های دسکتاپ معمولی حتی اگر جا بروند، پایدار کار نمی‌کنند.
- پیش از ارتقای IOS : حداقل حافظه در Release Notes را بررسی کنید؛ کمبود RAM یکی از دلایل رایج بوت نشدن پس از ارتقاست.
- بکاپ پیش از تعویض Flash : ایمیج IOS و کانفیگ را پیش از تعویض کارت Flash بیرون ببرید؛ روش را در بکاپ کانفیگ سیسکو گفته‌ایم.
پرسش‌های متداول
چرا بعد از قطع برق، تنظیمات روتر پاک شد؟
تغییرات فقط در running-config (RAM) بودند و ذخیره نشده بودند. همیشه پس از تغییر write memory بزنید.
پیام %SYS-2-MALLOCFAIL یعنی چه؟
روتر نتوانسته حافظه مورد نیاز را از RAM بگیرد؛ یا RAM برای بار فعلی کم است یا Memory Leak در یک پروسه وجود دارد. با show processes memory sorted پروسه مصرف‌کننده را پیدا کنید.
فلش پر است و IOS جدید جا نمی‌شود.
پس از بکاپ، ایمیج‌های قدیمی و فایل‌های اضافه را پاک کنید؛ اما هرگز ایمیجی که دستگاه با آن بوت شده را پیش از کپی کامل ایمیج جدید حذف نکنید.
منابع رسمی
- Cisco – Understand Configuration Register Usage on all Routers
- Cisco 4000 Family Integrated Services Router Data Sheet
- Cisco – Troubleshoot Memory Problems (MALLOCFAIL)
مطالب مرتبط: آموزش کانفیگ روتر سیسکو و پاک کردن کانفیگ روتر سیسکو.
مشاوره با AKA NET
برای انتخاب، ارتقای حافظه و نسخه IOS روترهای سیسکو و تأمین قطعات اصل با آکانت (AKA NET) تماس بگیرید.
تلفن: 09121308444 | ایمیل: aka@aka.ir | aka.ir
با سلام
شما به صورت خصوصی هم سیسکو تدریس می کنید؟البته اگر اصفهان هستید
سلام
لطفا تماس بگیرید :
09121308444
احمدی