Żadne urządzenie Cisco nie może funkcjonować bez systemu operacyjnego, czyli Cisco Internetworking Operating System (IOS). Każdy router lub switch Cisco ma z góry ustaloną (przez administratora lub domyślnie) sekwencję startową i ładującą system. Urządzenia Cisco pracując używają kilku różnych plików konfiguracyjnych włączając w to obraz z systemem IOS i pliki konfiguracyjne. Administrator sieci, który chce zachować płynną i niezawodną prace urządzenia musi ostrożnie obchodzić się z tymi plikami. Należy także dbać o zrobienie kopii zapasowych tych plików.
Celem operacji rozruchowych jest doprowadzenie routera do stanu prawidłowego funkcjonowania. Router spełniając ważną rolę w sieci musi być urządzeniem niezawodnym, dostarczając swoje usługi. Aby było to mozliwe proces rozruchowy musi składać się z następujących części:
| ROM | ----------> | Bootstrap | Load Bootstrap |
| Flash | ------------> | Cisco Internetwork Operating System |
Locate and load operating system |
| TFTP Server | ------------> | ||
| ROM | ------------> |
| NVRAM | ------------> | Configuration File |
Locate and load configuration file or enter "setup" mode |
| TFTP Server | ------------> | ||
| Console | ------------> |
Domyślne źródło dla systemu Cisco IOS jest zależne od platformy sprzętowej, ale zazwyczaj router szuka pliku rozruchowego w pamięci NVRAM. Cisco IOS pozwala na wybranie kilka alternatywnych rozwiązań. Administrator może skonfigurwać różne źródła dla odczytania plików potrzebnych do prawidłowego rozruchu routera.
Zmiana ustawiń w rejestrze pozwala na zastosowanie następujących rozwiązań:
Obraz systemu może zostać załadowany między innymi z pamięci Flash. Pożytek z tego jest taki, że podczas ładowania systemu z pamięci Flash nie występują zakłucenia, które mogą wystąpić podczas ładowania z serwera TFTP.
W przypadku kiedy pamięć Flash jest uszkogodzona system może zostać załadowany z sieciowego serwera TFTP.
Kiedy pamięć Flash jest uszkodzona i serwer TFTP zawiedzie można załadować system IOS z pamięci ROM, co jest ostatecznym wyjściem.
Polecenie copy running-config startup-config kopiuje całą konfigurację routera do pamięć NVRAM. W razie konieczności router przeprowadzi
sekwencję rozruchową właśnie z tej pamięci
Kolejnośc rozruchu jakiej szuka router zależy od pewnych ustawień w jego rejestrze. Domyślne ustawienia mogą być zmienione wydając
w globalnym trybie konfiguracji polecenie config register. Jako argumentów dla tego polecenia można użyć liczb heksadecymalnych. Rejestr konfiguracyjny to odcinek 16 bitów w pamięci NVRAM. Cztery ostatnie bity odpowiadają właśnie za sekwencję startową routera.
Podczas konfiguracji rejestru trzeba być uważnym, żeby nie nadpisać 12 bierwszych bitów. Aby zobaczyć aktualne ustawinia w rejestrze korzystamy z polecenia
show version. Nieprawidłowe załadowanie systemu mże być spowodowane kilkoma czynnikami:
Konfiguracja rejestru
Problemy z ładowaniem systemu IOS
Kiedy router startuje szuka plików konfiguracyjnych według ustawionej konfiguracji startowej.
Ta konfiguracja startowa może kazać routerowi szukać obrazu systemu w innym miejscu niż pamieć Flash.
Aby zobaczyć jakie ustawienia rozruchowe są wprowadzone korzysamy z polecenia show version.
Niewłaściwe ustawienia w rejestrze mogą spowodować, że system nie zostanie załadowany z pamieci Flash.
Wartość wprowadzona w rejestrze mówi routerowi, gdzie ma szukać systemu IOS. Ustawienia można zweryfikować
czytając ostatnią linię jaka pojawi się po wydaniu polecenia show version. Prawidłowe ustawienia zależą
od platformy na jakiej pracujemy. Z częścią dokumentacji dotarczonej wraz z routerem powinna być wydrukowana kopia
z poleceniem show version. Jeżeli dokumentacja nie jest dostarczona należy poszukać jej na stronie internetowej Cisco.
Jeżeli rejestr jest prawidłowo ustawiony i dalej występują problemy jest możliwość, że obraz w pamięci flash jest uszkodzony. W takim przypadku na ekranie powinien pojawić się odpowiedni komunikat. Wiadomomość taka może miec kilka form:
Należy zapamiętać, że wartości rejestru nie są pokazywane po wybaniu polecenia show running-config i show startup-config.
Prawidłowa praca switchy i routerów Cisco zależna jest od ich systemu operacyjengo IOS. Urządzenia te operują na dwóch typach software'u, są to obraz z systemem operacyjnym i pliki konfiguracyjne. Oprogramowanie Cisco IOS jest oprogramowaniem, które pozwala routerom i switchom na prawidłowa pracę. Obraz z tym systemem zajmuje tylko kilka megabajtów. Instrukcje konfiguracyjne routera lub switcha mówią mu jak ma przeprowadzać operacje routingu lub switchingu. Administrator sieci konfigurując te urządzenie dopasowuje jego funkcjonalność do własnych potrzeb. Administrator może skonfigurować między innymi: Adresy IP interfejsów, działające protokoły lub dostępne i niedostępne sieci. Pliki konfiguracyjne mają przeważnie od kilku do kilku dziesięciu KB. Każdy z tych plików jest umieszczony osobno w pamięci urządzenia. Różne pliki sa umieszczone w różnym rodzaju pamięci.
Obraz IOS jest umieszczony w pamięci Flash. Pamięć Flash jest nieulotna i pozwala na bezpieczne przechowywanie i załadowanie systemu. Pamięć ta pozwal na upgrade systemu i na przechowywanie jednocześnie kilku plików. W wielu architekturach routerów obraz jest kopiowany do pamięci RAM
Pliki konfiguracyjne są przechowywane w nieulotnej pamięci typu NVRAM i stąd są ładowane podczas startu urządzenia. Zawartość tej pamięci można przejrzeć za pomocą polecenia show starup-config. Zawartosć tej pamięci jest kopiowana do pamięci RAM podczas rozruchu urządzenia. Zmianę konfiguracji dokonujemy na kopii zawartej w pamięci RAM, co można przejrzeć za pomoca polecenia show running-config.
Od wersji IOS 12 można dostać się do wszystkich plików konfiguracyjnych poprzez dowolny interfejs. Funkcja ta nazwana jest Cisco IOS File System (IFS). IFS stosuje prostą metodę dostępu do plików poprzez TFTP, rcp lub FTP.
Firma Cisco rozwija wiele różnych wersji swojego systemu IOS. IOS obsługuje wiele platform sprzętowych. Żeby zidentyfikowac wersję systemu, Cisco wprowadziło pewną konwencję w nazewnictwie. Pełna nazwa systemu składa się z kilku części. Wyróżnić możemy między innym platfomę sprzętową, cechy charakterystyczne i numerację. Pierwsza część nazwy opisuje platformę sprzętową dal fkórej przeznaczona jest wersja systemu. Druga część opisuje cechy charakterystyczne. Jest bardzo wiele cech charakterysycznych. Te cechy są zawarte w samym systemie. Każda cecha zawiera swój podrozdział. Podkategoriami mogą być na przykład:
We wszystkich urządzeniach Cisco aktywna konfiguracja znajduje sie w pamięcia RAM, a jej domyślnym miejscem przechowywania jest pamięć NVRAM. Cała konfiguracja routera powinna posiadać backup na wypadek jej utraty. Takim rozwiązaniem może być przechowywanie jej na lokalnym serwerze TFTP. W celu wykonania takiej kopii wydajemy polecenie copy running-config tftp, a cały proces wygląda następująco:
Innym sposobem zrobienia kopii zapasowej plików konfiguracyjnych jest wydanie komendy show running-config.
Następnie zaznaczenie pojawiającego się tekstu i wklejenie całości do zwykłego pliku tekstowego. Taki plik trzeba poddać jeszcze dodatkowej edycji
zanim będzie można odtwożyć z niego konfigurację routera. Konfigurujemy połączenie za pomoca kabla konsolowego i korzystamy z programu Hyper Terminal.
Z menu programu wybieramy opcje Transfer, a następnie opcję Przechwyć plik. Wybieramy nazwę naszego pliku i wybieramy opcję Rozpocznij.
Następnie wciskamy klawisz space aby przewinąć dalsza część konfiguracji.Tak skopiowany tekst trzeba odpowiedni edytować, na przykład wycinamy
wyraz ---MORE---, który pojawia się podczas przewijania zawartości pliku konguracyjnego. Do takiedo pliku możemy dodawac nasze komentarze. Linia z komentarzem
powinna rozpoczęć się od znaku !. Należy też powycinać takie wyrazy jak:
show running-config
Building configuration...
Current configuration:
i wszystkie wyrazy jakie pojawiają się za słowem end
Wklejenie zapasowej kopii na router może odbyć się za pomocą sesji HyperTeminal. Najpierw z pamięci routera wymazujemy jego konfigurację korzystając z polecenia
erase startup-config. W programie wybieramy opcję transfer, a następnie Odbierz plik... Wybieramy plik do odbioru i obserwujemy, czy nie
wystąpiły jakieś błędy podczas przesyłania pliku na router. Na zakończenie kopiujemy konfigurację do pamięci NVRAM za pomocą polecenia copy running-config startup-config.
Czasmi może się zdażyć, że trzeba wgrywać cały obraz systemu na nowo lub zrobić jego upgrade. Kopię obrazu systemu należy zrobić zaraz po pierwszym uruchomieniu routera. Obraz ten można potem wykorzystac do wgrania na inne routery lub switche Cisco znajdujące się w wewnętrznej sieci. Aby wgrać obraz IOS na serwer TFTP korzystamy z polecenia copy flash tftp, a następnie podajemy adres IP serwera. Jeżeli zachodzi obawa, że nowy obraz systemu może się nie zmieścić w pamięci Flash, kasujemy całą jej zawartość za pomocą polecenia erase flash. Postęp kopiowania pliku jest uwidoczniony pokazującymi się na routerze znakami !. Obraz IOS ma kilka megabajtów i cały proces może potrwać kilka minut. Jeżeli na router skopiowaliśmy nowy obraz to zostanie on zweryfikowany zaraz po zakończeniu kopiowania. Router będzie gotowy do pracy zaraz po przeładowaniu systemu.
Jeżeli obraz systemu zostanie skasowany lub uszkodzony można go odzyskać za pomocą trybu ROM monitor (ROMmon).W większości urządzeń Cisco tryb ten można rozpoznać za pomocą znaku zachęty) rommon 1 > prompt
Pierwszym krokiem jaki należy wykonać jest zidentyfikokwanie dlaczego system nie został poprawnie załadowany z pamieci Flash. Pamięć Flash powinna zostać przeglądnięta za pomoca polecenia dir flash.
Jeżeli obraz zostanie zlokalizowany należy podjąć próbę załadowania systemu, korzystając z polecenia boot flash. Na przykład jeżeli plik z systemem ma nazwę c2600-is-mz.121-5 to całe polecenie wygląda następująco
rommon 1>boot flash:c2600-is-mz.121-5
Jeżeli rozruch routera odbędzie się należycie, następnym krokiem jest przebadanie routera i wyciągnięcie wniosków dlaczego router wystartował z trybu ROMmon, a nie dało się go uruchomic poprawnie z pamięci Flash. Najpier należy użyć polecenia show version, i sprawdzić jaka jest ustawiona w rejestrze sekwencja rozuchowa dla naszego urządzenia. Jeżeli konfiguracja rejestru jest prawidłowa, korzystamy z polecenia show startup-config i sprawdzamy czy są tam jakieś instrukcje nakazujące routerowi ładowanie systemu z trybu ROM monitor.
Jeżeli system nie został prawidłowo załadowany ze swojego obrazu należy wgrać nowy obraz IOS. Obraz możemy skopiować w trybie ROM monitor z lokalnego serwera TFTP.
Wgrywanie obrazu poprzez Xmodem w trybie ROMmon.
Aby odzyskać obraz systemu przy pomocy konsoli, lokalny komputer musi mieć zinstalowany odpowiedni program do nawiazania połączeń poprzez port serialowy. Obaraz może być kopiowany przy domyślnych ustawiniach dla takiego połącznia, czyli 96000 bps.
Aby zwiększyć szybkość kopiowania można zmienić domyślne ustawienia na 115200 bps. Ustawienia te można zmienić w trybie ROMmon korzystając z polecenia confreg. Router wyświetli następujace pytanie
change console baud rate? y/n [n]:
Wybieramy opcję zmiany prędkości transferu, czyli y i podajemy nową wartość. Aby zmiany zostały poprawnie wprowadzone zamykamy sesję i nawiązujemy nowe połączenie z routerem.
Polecenie Xmodem są wprowadzane w trybie ROMmon w celu odzyskania obrazu systemu z lokalnego komputera. Polecenie takie może mieć następujacy wygląd - xmodem -c image_file_name. Na przykład, aby odnowic obraz systemu o nazwie
c2600-is-mz.122-10a.bin wydajemy polecenie:
xmodem -c c2600-is-mz.122-10a.bin
Argument -c nakazuje użycie podaczas kopiowania techniki Cyclic Redundancy Check (CRC), która odpowiedzialna jest za sprawdzanie i korekcję błędów występujacych podczas transmisji. Kiedy kopiowanie dobiegnie końca router wyświetli informację
Download Complete!. Przed ponownym uruchomieniem routera zmieniamy ustawinia dla konosli na domyślne 96000 bps i wartość rejestru na 0x2102.
Obraz IOS może być także odnowiony przy pomocy sesji TFTP z trybu ROMmon. Jest to najszybsza droga na skopiowanie nowego systemu. Aby tego dokonać należy najpier ustawić kilka zmiennych środowiskowych a następnie wydac polecenie tftpdnld.
Tryb ROMmonitor ma bardzo ograniczone funkcje ponieważ podczas uruchamiania routera nie zostały załadowane żadne pliki konfiguracyjne. Ustawinie zmiennych środowiskowych pozwoli nam na nawiązanie połączenia TFTP. Transfer TFTP działa tylko na pierwszym interfejsie sieciowym, więc
trzeba dokonać prostej konfiguracji tego portu. Wydajemy więc proste polecenie:
IP_ADDRESS=10.0.0.1
Należy pamiętać, że nazwy wszystkich zmiennych środowiskowych piszemy teraz dużymi literami. Aby sesja TFTP była mozliwa ustawiamy następujące zmienne:
IP_ADDRESS - adres IP interfejsu sieciowego routera
IP_SUBNET_MASK - maskę podsieci dla tego interfejsu
DEFAULT_GATEWAY - domyślan brama dla tego połączenia
TFTP_SERVER - adres IP serwera TFTP
TFTP_FILE - nazwę pliku z obrazem
Po ustawieniu wartości dla wszystkich zmiennych wydajemy polecenie tftpdnld bez żadnych argumentów. Kopiowanie danych będzie sygnalizowane przez pojawianie się znaków ! na monitorze komputera. Kiedy kopiowanie dobiegnie końca pojawi się odpowiedni komunikat i router będzie gotowy do przeładowania
i załadowania nowego obrazu systemu.