IOS启动顺序.docx

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IOS启动顺序

我们今天的内容就涉及到二个方面，一个是路由器的启动，当然这里包括路由器的启动过程，路由器的组件，以及IOS相关的操作，二是介绍对Cisco设备进行管理的几种方式。

我们先来看一下路由器的启动过程，其实路由器和计算机一样，也有一个加电启动的过程，如果想了解路由器的启动过程就必须要先了解路由的内部组件，我们来看一下路由器内部组件：

一般来说路由器就由这么几部分组成，我们来介绍一下：

Flash:

存放的是Cisco路由器的IOS，对它的维护主要就是对IOS文件的备份和恢复。

在路由器的enable状态下用“dir”命令，就可以查看到Flash上存储的IOS文件名及其大小。

Flash是可编程的存储器，因此可以对Flash进行编程而升级IOS，也能用“erase flash”删除Flash中的IOS，所以这一命令的使用必须非常谨慎。

我们可以通过备份一个IOS映像文件在计算机上，以在需要时修复IOS。

用作备份的计算机要作为TFTP服务器，即它需要运行TFTPServer的软件。

NVRAM:

我个人认为翻译成非易失性RAM比较合适。

其中存放的是路由器的配置文件。

NVRAM的内容可以用“erase memory”或“write erase”将配置参数删除到出厂设置状态，所以相对于路由器丢失了IOS，删除NOVRAM的后果不是很严重，恢复起来也容易一些。

在路由器正常启动后，它会将NVRAM的内容拷贝到内存一份，我们对路由器的设置实际上就是修改内存中的参数。

所以内存和NVRAM中的内容是可以不一样的，直到使用“write memory”、“copy running-config startup-config”将内存设置保存到NVRAM中，或用“reload”、“copy startup-config running-config”、重启路由器等办法将NVRAM的内容重新调入内存，才能实现NVRAM与内存之间的同步。

用“show configuration”命令可查看NVRAM中的设置，用“show running-config”、“write terminal”命令则可以查看当前运行的设置（在内存中）。

ROM:

主要用于系统初始化等功能

ROM中实现的功能主要包含：

POST的注册

引导顺序的微调（可以实现密码恢复等功能）

MiniIOS的启动

ROM模式的启动

在IOS启动后可以通过showversion命令查看ROM中的信息

Bootstarp是位于ROM微码中的程序，用于执行程序。

负责找到每个IOS的位置然后加载该文件。

默认情况下，所有的Cisco路由器都从flash中加载IOS软件。

POST也是存放于ROM中微码中的程序，用来检查硬件基本配置是否正常，然后决定哪些接口可用。

ROMMomitor：

存储在ROM的微码中，作用是测试和排疑等。

MiniIOS：

是一个简化的IOS

RAM:

也就是咱们所说的内存，是可读可写的存储器，但它存储的内容在系统重启或关机后将被清除。

和计算机中的RAM一样，Cisco路由器中的RAM也是运行期间暂时存放操作系统和数据的存储器，让路由器能迅速访问这些信息。

RAM的存取速度优于前面所提到的3种内存的存取速度。

）

当然这里应该还有一个必须的部件就是CPU，至于它的作用，就明白人不用细说！

另外还有一个比较重要的东西就是IOS

CiscoIOSSoftwareFeatures

IOS是路由器和交换机的操作系统的简称，全名是InternetworkOperationSystem，也就是说IOS就相当于PC的操作系统。

只是交换机有默认设置，而路由器没有默认设置，所以不论你买什么型号的交换机都可以不用配置直接使用，但不论你什么型号的路由器，那怕是家庭使用的宽带路由器也必须要经过设置才可以作用。

这个IOS分为两类，主要发布版本（MR）和前期研发发布版本（EDR）。

主要版本（MR）是IOS技术部门负责管理和发布的IOS版本，这些版本继承于之前的早期研发版本，具有更可靠的特性、平台支持、功能和技术。

因此IOSMR具有更好的可靠性和性能，MR不在接受对新的特性和平台的支持，每个升级维护的版本的改变只是对已知软件错误的修正。

研发版本（ED）是Cisco对为了满足对新技术和新平台的技术而开发的IOS版本。

也就是说每个更新的ED版本的发布除了修正已知的软件错误之外，都会不断带给客户更多的新特性。

并且，每个ED版本发布1至2年后，就会晋级成为下一个IOS的主要版本。

CiscoIOS的命名规范

CiscoIOS二进制文件的命名由3部分组成，其中第一部分表示的是平台也就是适合的型号，第二部分是特性，第三部分是运行时内存和压缩格式。

如C7200-ajs40-mz

C7200表示的是Cisco7200系统路由器

Ajsa表示的是高级，j表示的是企业特性s表示的是附加特性

Mzm表示IOS在运行时所处的内存z表示的是zip压缩.

其中运行的位置包括以下几种（m）：

F运行在flash

m运行在RAM

R运行在ROM

Limagewillberelocatedatruntime

压缩标识符：

Zzip压缩

Xmzip压缩

W“Stac”压缩

那么，大家知道了路由器的组成部件以及IOS的作用，我们就可以来分析一下路由器的启动顺序，如图所示：

1.      在ROM中检查启动注册值（也叫做寄存器值）。

这个值相当重要！

后面介绍

2.      将NVROM中的Startup-configuration文件copy到内存里

3.      默认情况下将flash中的第一个IOS文件加载到内存中。

4.      如果没有在flash中找到IOS文件，则在网络中尝试寻找TFTPServer.

5.      如果找不到TFTPServer，则使用RXBOOT模式，也就是加载ROM中的MiniIOS.

6.      如果不能加载MiniIOS，则使用ROMMON启动。

到这里我相信大家都能看的明白，下面咱们开始进行这一节的一个重点，详细分析一下路由器的启动流程图：

如果大家把这个图看明白了，那么路由器的启动就没有问题了

这个启动的过程还是有点小复杂的，好，我开始给大家做一个分析：

 0x2102

首先我们开始启动路由器，第一步到了bootfield=0如果成立就启动Rommonitor模式，如果不成立也就是说不等于0的话，再判断field=1是否成立，如果成立就开始从RXboot模式启动，也就是从miniIOS方式启动。

那如果不成立的话，则去检查NVRAM中的start-upconfig中有没有bootsystemcommands命令，如果有，就按照这个命令去执行（dowhattheysay）它说从哪儿启动就从哪儿启动，那如果没有这个命令，就检查flash中有没有一个合法的IOS文件，如果有，就使用这个IOS从继续向下走，加载这个IOS。

那如果flash中没有IOS怎么办呢？

就执行attempttogetiosfromnetwork，也就是从网络上寻找IOS（TFTP服务器），如果成功,就从网络上使用这个文件来加载IOS，那如果运气比较差，从网络上没有找到IOS，那么就查看寄存器中第13位的值是否=1，如果成立，就会判断是否已经有5次失败了，如果没有则再从网络上查找此文件，也就是说找TFTP服务器，共寻找了五次如果都不成功最后才失败，那么这个时候就只能从miniIOS启动了，没有办法了！

那如果这个13位如果不等于1，等于0就比较危险了，就进入了一个死循环。

所以说这个第13位一般都是1！

位数0123456789ABCDEF

值00001

现在我们已经分析到了loadIOS,然后再判断第6位是否等于1，如果成立就直接进行DIALOG开始启动路由器，也就是说NVRAM中没有配置文件，那如果不等于1就说明以前有配置文件再判断这个文件是否合法，如果合法然后就从NVRAM中取出此配置文件，启动成功，如果没有又进行DIALOG方式开始配置。

至此启动全部结束！

那么这个第6位设置为1适合于路由器密码丢失的场合！

因为密码都是存放在配置文件中，配置文件又是在NVROM中的，所以跳过即可！

但不要忘记，设置正确的密码后，保存到配置文件，然后再将此值改为1。

下面咱们就来看一下IOS相关的操作，我们知道设备的IOS是存放在FLASH中的，如图所示：

Flash中存储着IOS文件，路由器启动的时候会自动在flash中寻找正确的IOS文件并加载到内存中运行，我们也可以通过showflash命令查看flash中的文件，如图所示

我们从图中可以看出IOS文件名，flash所用的空间，剩余空间以及总空间。

当然也可以从NVRAM中查看配置文件的信息，配置文件是存放在NVRAM中的，我们从上面的启动过程就已经看到了。

启动的时候会查看NVRAM中有没有可用的配置文件，如果有就直接调入RAM，如果没有再启动DIALOG，如图所示：

大家可以看到我当前有正在runing的配置文件，但是NVRAM中是没有配置文件的，所以我们可以把我们现在runing的配置文件备份到NVRAM中。

如图所示：

我在此将路由器名称设置为dufei，然后从备份中进行还原，成功后显示为ITET，当然除了RAM和NVRAM之间进行配置文件的复制之外还可以实现RAM，NVRAM和TFTP服务器之间进行配置文件的复制，如图所示：

如我们希望将当前的配置文件保存到TFTP服务器，可以作用命令copyrunning-configtftp

我们也可以对IOS进行备份和还原，我们可以通过TFTP服务器来备份IOS，也就是将IOS备份到TFTP服务器上。

如果大家刚才配置文件的备份和还原会了，那么IOS的备份也还原大家也就会了，因为语法一模一样！

当然也有需要注意的地方

1设备和服务器的网络是通的，这是前提

2一定保证双方的磁盘空间是足够的，否则会失败

3创建文件，一定要注意是文件全名。

我们来看一下怎么将IOS进行备份，以供还原时使用，首先我们先显示一下flash中的信息，也就是使用showflash

到现在为止，咱们已经很详细的把路由器的启动过程IOS以及配置文件的备份和还原介绍完了，下面咱们来看一下如何管理Cisco设备：

我们一般对Cisco设备进行管理有以下方式：

大家通过这个图可以看到可以通过

Consoleport用于对新设备的配置

Auxport用于远程拔号对设备控制

Telnet（VirtualTerminal）用于对已经配置好的设备进行远程管理

TFTP用于备份或升级IOS及配置文件

Web或NAS可以利用一些网管软件对设备进行综合管理

下面我们逐个介绍：

HyperTerminal:

第一次配置路由器的时候必须使用Console接口进行配置。

第一次使用交换机的时候如果不进行VLAN等操作，可以不进行配置。

使用方法如下：

将控制线的一端插在路由器的console口上，另一头插在计算机的串中上，然后点开始—附件---通讯---超级终端

此处采用默认设置即可！

Aux

当与远端路由器连接的链路失效，可以使用Modem通过PSTN网络拨号控制远程网络设备。

Vty

当与远端路由器连接的链路可用时，可以使用TCP协议的Telnet服务控制远程网络设备。

TFTP/FTP

将网络设备的配置文件保存在TFTP或者FTP服务器上，可以随时对网络设备的配置进行恢复。

SNMP

当网络环境比较复杂或者网络设备距离较远的时候，可以使用SNMP服务也就是咱们所说的网管软件进行管理。

因为在正常的工作中，telnet方式使用的是比较多的，在下面将给出我们的第一个实验：

当然这两个实验比较简单，咱们就从浅入深，

Lab1：

Telnet管理交换机

实验目的：

通过telnet方式远程访问cisco交换机

实验设备：

两台cisco系统的交换机，一条以太网交叉线

注意：

在大型网络中，Telnet的应用是非常大的，即方便我们对网络的排错和配置，又减少了人工在换线过程的消耗，大大的提高了工作效率。

图例：

具体配置：

Switch1：

Switch>enable从全局模式进入特权模式

Switch#configureterminal进入配置模式

Switch（config）#hostnameSWA为设备起名

SWA（config）#interfacevlan1

SWA（config-if）#ipaddress192.168.0.1255.255.255.0为交换机配置IP

SWA（config-if）#noshutdown

SWA（config-if）#exit退出配置模式

SWA（config）#usernameadminpasswordadmin配置用户名口令

SWA（config）#linevty04

SWA（config-line）#loginlocal启动本地验证

Switch2：

Switch>enable

Switch#configterminal

Switch（config）#hostnameSWB

SWB（config）#interfacevlan1

SWB（config-if）#noshutdown

SWB（config-if）#ipaddress192.168.0.2255.255.255.0

SWB（config-if）#exit

SWB（config）#usernamedufeipassworddufei

SWB（config）#linevty04

SWB（config-line）#loginlocal

验证：

配置完成后，可以在特权模式下用showrunning-configuration查看配置信息。

此处略。

在检查配置没有问题后，在特权模式下可以使用ping检测两台交换的网络连通性。

至此，实验成功！

Lab2:

Telnet管理路由器实验

实验目的：

通过Telnet远程访问Cisco路由器

实验设备：

两台Cisco系统路由器，一以太网交叉线

图例：

Router0:

Router>enable

Router#configureterminal

Router（config）#hostnameRA

RA（config）#interfacefastEthernet0/0

RA（config-if）#ipaddress192.168.0.1255.255.255.0

RA（config-if）#noshutdown

RA（config-if）#exit

RA（config）#usernameadminpasswordadmin

RA（config）#linevty04

RA（config-line）#loginlocal

Router1:

Router>enable

Router#configterminal

Router（config）#interfacefastEthernet0/0

Router（config-if）#ipaddress192.168.0.2255.255.255.0

Router（config-if）#noshutdown

Router（config-if）#exit

Router（config）#exit

测试网络的连通性

而且大家在使用Telnet的时候会使用一个小技巧，就是Ctrl+shift+6：

x可以快速的回到本地设备上，如果希望再次连接到远程计算机，则可以使用的方法

可以使用命令disconnect命令关闭一个从本地发起的telnet会话，

可以使用clearline命令关闭一个从对端发起的telet会话

cisco设备 寄存器 0x2102 0x2142 意义 每一个数字代表什么意思 以及他们的作用

0x00100001000000100x0010000101000010

这四个数字每一个均有着重要的意义。

下面从低到高进行一一的介绍。

第一位上的2:

还原成二进制为0010，这一部分为bootfield,对路由器IOS的启动起着至关重要的作用.

bootfield=2－15中的任何一个时，路由器属于正常启动;

bootfield=0时，路由器启动后会直接进入ROMMON模式;

bootfield=1时，路由器进入到RXBOOT模式（2500路由器的FLASH在配置寄存器的值为2102时属性为只读，如果要升级IOS必须把寄存器的值修改为2101）

第二位上的0:

还原成二进制为0000，这四位中，起关键作用的是第三位（即整个寄存器里面的Bit7）,值为0，当路由器启动后会从NVRAM里面的配置文件调到RAM里运行;值为1，路由器启动后会忽略NVRAM的配置（这就是我们在进行PASSWORDRECOVERY时把寄存器的值改为2142的原因）

第三位上的1:

还原成二进值为0001，我们来关注Bit9，值为0时，路由器在正常运行模式下CTRL+BREAK无效；值为1，路由器在任何运行模式下只要按下CTRL+BREAK均会立即进入ROMMON模式。

第四位上的2:

还原成二进制为0100，其中Bit13,当值为0时，路由器如果进行网络启动会尝试无穷多次。

当值为1时，路由器最多进行5次的网络启动尝试。

寄存器值实际是16个bit，4位一组（一个16进制的数），若从左到右编号为16，15，...，1，则13，14位表示consol口的波特率，第7位置1（即0x2142中的4）表示启动时不加载配置文件，第4到第1位叫bootfield。

这4位为：

0000：

不加载IOS,直接即如ROMMONITOR

0001:

加载ROM中的子版本

其它：

正常顺序启动

这个东西是你自己更改的.

ROUTER默认为0X2102.

设置成为0X2142,一般是在恢复ROUTER的PASSWORD中使用.

二、检测通过后紧接着执行ROM中的引导程序（bootstrap），并根据寄存器值（register）来决定启动方式。

   寄存器值的格式为：

0x21YZ

   Y列的状态：

0x210Z   从nvram加载配置文件

               0x214Z   不从nvram加载配置文件

   Z列的状态：

0x21Y0   从rommon启动   提示符为：

> （路由器启动时按Ctrl+Break）

               0x21Y1   从miniios启动       提示符为：

Router（boot）>

               0x21Y2   从flash    启动       提示符为：

Router>

   我们经常使用的两个寄存器值：

0x2102 （正常），0x2142（不读取保存的配置）。