Завантадення Cisco IOS

Для різних типів пристроїв Cisco існують спеціалізовані образів операційних систем. Однак основна структура команд залишається незмінною. Тому досвід, отриманий під час роботи з одним мережевим пристроєм корпорації Cisco, може бути дуже корисний при роботі з іншим пристроєм. Назви різних версій операційної системи регулюються угодою і складаються з трьох частин:

- коду платформи, для якої призначена версія операційної системи;

- коду-ознаки спеціальних можливостей, підтримуваних даною версією операційної системи;

- коду, який вказує, звідки образ операційної системи повинен виконуватися і стиснутий або заархівований образ.

Рис.5.21. Прийняті корпорацією Cisco позначення імені файлу

Як показано на рис. 5.21, погодження про позначення описують значення декількох полів в імені файлу:

- Апаратна платформа. Перша частина імені файлу вказує апаратну платформу, для якої призначена ця версія.

- Набір функцій. Друга частина імені файлу характеризує різні функції, які реалізує цей файл.Користувач може вибрати будь-які набори функцій, які упаковані в образи програмного забезпечення. Кожен набір функцій містить певну підмножину з усього набору функцій програмного забезпечення Cisco IOS. Приклади таких наборів наведено нижче.

- Базовий набір (Basic). Включає в себе основні функції для всіх апаратних платформ. Прикладом функцій базового набору є підтримка протоколів IP і IP/FW.

- Додаткові функції (набір Plus). Набір Plus являє собою базовий набір, до якого додані такі додаткові функції, як Plus, IP/FW Plus і Enterprise Plus.

- Шифрування. Цей набір містить функції 56-бітового шифрування даних, додані до набору Basic або набору Plus. Прикладами набору шифрування можуть служити IP/ATM PLUS IPSEC 56 і Enterprise Plus 56. Починаючи з версії 12.2, у версіях Cisco IOS для позначення шифрування використовуються ідентифікатори k8/k9. У версії 12.2 і пізніших ідентифікатор k8 вказує на 64-бітове шифрування або шифрування з меншою кількістю бітів, в той час як k9 вказує на 64-бітове шифрування або шифрування з великою кількістю бітів.

- Формат файлу. Третя частина імені файлу IOS вказує його формат. Вона показує, чи зберігається програмне забезпечення IOS Cisco в Flash-пам'яті в стислому вигляді (форматі) і чи допускає образ IOS Cisco переміщення. Якщо Flash-образ зберігається в стислому вигляді, то в процесі завантаження він повинен бути розпакований, а сам образ скопійований в оперативну пам'ять RAM. Якщо образ допускає переміщення, він може бути скопійований в пам'ять RAM і запущений з неї. Непереміщуємий образ запускається безпосередньо з Flash-пам'яті.

- Версія і випуск. У четвертій частині імені файлу вказується номер версії і випуску. У міру того, як розробляються нові версії IOS Cisco, номер версії зростає.

Твердження про іменування образів операційної системи Cisco IOS, функції певних образів операційної системи та багато іншого може бути в майбутньому змінено.

При виборі нової версії операційної системи Cisco IOS перш за все слід розглянути вимоги до обсягу оперативної і Flash-пам'яті. Зазвичай, чим новіша версія операційної системи, тим більше функцій в неї включено, отже, тим більших апаратних ресурсів, зокрема, пам'яті вони будуть вимагати.

Для перевірки поточної версії операційної системи та вільної Flash-пам'яті використовуйте команду show version. На Web-сайті корпорації Cisco можна знайти допоміжні інструменти, які дозволять визначити обсяг Flash-пам'яті і об'єм оперативної пам'яті, необхідний для роботи кожної з версій операційної системи.

Після того як визначені функції, які необхідні в мережі, слід вибирати потрібну версію операційної системи Cisco IOS, яка підтримує наявне обладнання Найбільш свіжу інформацію завжди можна отримати за допомогою інтерактивного інструменту Cisco Software Advisor (Консультант з програмного забезпечення Cisco) на Web-сайті корпорації.

В операційній системі Cisco IOS є три різних режими роботи:

- ROM-монітор;

- завантаження з ПЗП (Boot ROM);

- повнофункціональний режим Cisco IOS.

У процесі запуску в повнофункціональному режимі маршрутизатор зазвичай завантажує в оперативну пам'ять (RAM) операційну систему і працює у відповідному режимі.

Для установки або перевірки параметрів завантаження пристрою і режимів роботи використовуються значення, які встановлені в конфігураційні регістри.

Програмне забезпечення ROM-монітора виконує процес початкового завантаження і забезпечує роботу та діагностику апаратного забезпечення маршрутизатора на нижньому рівні.

Цей програмний код використовується для відновлення системи після збоїв, а також для відновлення втрачених паролів. Доступ до режиму ROM-монітора не може бути отриманий через мережеві інтерфейси, а тільки за допомогою консольного сеансу.

Коли маршрутизатор завантажується в режимі роботи з ПЗП, то доступні лише обмежені функції, що надаються операційною системою. При завантаженні з ПЗП користувач має можливість записувати образ системи в Flash -память; він передусім використовується для заміни операційної системи Cisco IOS, що зберігається в Flash -памяті.

За допомогою команди copy tftp flash, яка копіює образ операційної системи, що зберігається на TFTP -сервері, в Flash -память, користувач або адміністратор має можливість відновити версію операційної системи маршрутизатора в нормальному повнофункціональному режимі роботи.

Для нормальної роботи маршрутизатору потрібна наявність повної версії операційної системи Cisco IOS, що зберігається в Flash -памяті. У деяких пристроях операційна система працює безпосередньо з Flash -памяті, без зчитування її в оперативну пам'ять. Проте більшість маршрутизаторів копіюють образ операційної системи з Flash-пам'яті в оперативну пам'ять (ОЗП) і запускають її вже з ОЗП. Деякі образи операційної системи Cisco IOS зберігаються в Flash-пам'яті в стислому вигляді і перед запуском розпаковуються.

Визначити назву і версію поточної операційної системи маршрутизатора можна за допомогою команди show version, яка також відображає налаштування конфігураційних регістрів.

Команда show flash для того щоб упевнитися, що Flash-пам'ять доступна і в неї можна записувати, а також для того, щоб перевірити, що маршрутизатор має достатньо місця в Flash-пам'яті, щоб вмістити образ операційної системи IOS.

Після виконання процедур самотестування при ініціалізації маршрутизатора відбуваються перераховані нижче події.

1. Виконується програма початкового завантаження, яка знаходиться в постійному запамятовуючому пристрої (ROM). Вона представляє собою просту, попередньо встановлену програму, яка здатна виконувати елементарні інструкції. Крім усього іншого, ця програма може завантажувати в пам'ять альтернативні інструкції або переводити маршрутизатор в інші режими конфігурації.

2. Образ операційної системи може знаходитися в декількох місцях. Для визначення місця розташування операційної системи використовується завантажувальне поле конфігураційного регістра. Якщо завантажувальне поле вказує на Flash -память або на завантаження з мережі, то команда boot system в конфігураційному файлі вказує ім'я і місце розташування файлу-образу операційної системи. Конфігураційний файл, що називається стартовим, зберігається в пам'яті NVRAM і містить команди, які адміністратор заздалегідь вніс в конфігурацію і зберіг в маршрутизаторі.

Якщо в стартовому конфігураційному файлі явно не вказано, звідки маршрутизатор повинен завантажувати образ операційної системи Cisco IOS, стандартно пристрій шукає його в Flash -памяті.

3. Далі завантажується образ операційної системи Cisco IOS. Після завантаження операційна система створює список програмних і апаратних компонентів, який виводиться в термінальний додаток консолі.

4. У основну пам'ять завантажується і порядково виконується файл стартової конфігурації, який збережений в енергонезалежній пам'яті (NVRAM). Команди цього файлу запускають процеси маршрутизації, задають адреси інтерфейсів, встановлюють характеристики носіїв і так далі.

5. Якщо в пам'яті NVRAM зберігається неправильний файл конфігурації або ця пам'ять очищена, то після перезавантаження операційна система викликає програму початкової конфігурації, що також називається діалогом початкового налаштування.

При ініціалізації маршрутизатора виконується процедура початкового завантаження (програма самозавантаження, bootstrap), після якої відбувається завантаження операційної системи і файлу конфігурації. Якщо маршрутизатор не може знайти файл конфігурації, він переходить в режим початкового налаштування.

Резервна копія нового файлу конфігурації після виконання діалогу початкової настройки записується в енергонезалежну пам'ять (NonVolatile Random-Access Memory - пам'ять NVRAM)

На мал. 16.1 показані операції, що виконуються при ініціалізації маршрутизатора.

Метою стандартного початкового завантаження програмного забезпечення Cisco IOS є приведення маршрутизатора в робочий стан. Маршрутизатор повинен забезпечити надійне функціонування з'єднань з мережами користувачів, яких він повинен обслуговувати відповідно до заданої конфігурації. Для цього слід виконати наступні дії:

1. упевнитися в тому, що маршрутизатор може завантажитися і використовує пам'ять ROM;

2. знайти і завантажити образ програмного забезпечення Cisco IOS, який маршрутизатор використовуватиме як свою операційну систему;

3. знайти і виконати команди конфігурації, включаючи функції різних протоколів і адреси інтерфейсів.

Стандартно при завантаженні джерело програмного забезпечення Cisco IOS визначається платформою апаратного забезпечення. Проте зазвичай маршрутизатор спочатку шукає збережені в пам'яті NVRAM команди boot system. В той же час програмне забезпечення Cisco IOS надає користувачеві декілька можливих альтернатив. Зокрема, користувач може задати маршрутизатору інші джерела для завантаження програмного забезпечення.

При необхідності для завантаження програмного забезпечення маршрутизатор може також використати свою власну резервну завантажувальну послідовність (fallback). На мал. 16.2 показаний процес пошуку маршрутизатором образу програмного забезпечення Cisco IOS.

Корпорація Ciscoрозробляє багато різних версій програмного забезпечення. Це програмне забезпечення підтримує різноманітні платформи та функції. Корпорація Cisco регулярно випускає нові версії операційної системи Cisco IOS.

Для розрізнення різних версій програмного забезпечення корпорація Cisco розробила спеціальні правила їх позначення, як показано на рис. 16.3.