Введение в сетевые технологии. Загрузка и обновление ОС IOS

Тип источника ОС IOS, используемого по умолчанию, зависит от аппаратной платформы, но в большинстве случаев маршрутизатор обращается к командам конфигурирования, записанным в энергонезависимой памяти Для этого ОС IOS предлагает несколько возможных альтернатив можно задать другие источники, где маршрутизатор должен искать программное обеспечение, или маршрутизатор в случае необходимости загрузки программного обеспечения может воспользоваться своей собственной аварийной последовательностью действий.

Как показано на рис 16 1, установки в регистре конфигурирования позволяют иметь следующие альтернативы вариантов начальной загрузки ОС IOS.

Можно с помощью команд режима конфигурирования boot system задать после¬довательность использования маршрутизатором аварийных источников. Затем эти операторы с помощью команды copy running-config startup-config сохраняются в энергонезависимой памяти для использования при следующем запуске После этого в случае необходимости маршрутизатор будет последовательно использовать данные команды при каждом перезапуске.

Если в энергонезависимой памяти нет команд boot system, которыми мог бы воспользоваться маршрутизатор, то он перейдет в аварийный режим и воспользуется образом ОС IOS по умолчанию, который хранится во флэш-памяти.

Если флэш-память пуста, то маршрутизатор попытается воспользоваться следующей альтернативой: загрузкой с TFTP-сервера. Для формирования имени файла, из которого будет осуществляться начальная загрузка хранимого на сетевом сервере образа системы по умолчанию, маршрутизатор использует значение из регистра конфигурирования.

Значения в регистре конфигурирования

Порядок, в котором маршрутизатор ищет информацию для начальной загрузки системы, зависит от установки в поле начальной загрузки регистра конфигурирования. Установки регистра конфигурирования по умолчанию могут быть изменены с помощью команды режима конфигурирования config-register. В качестве аргумента для этой команды используется число в шестнадцатеричной форме.

В данном примере регистр конфигурирования устанавливается таким образом, что для получения информации о варианте начальной загрузки системы маршрутизатор будет проверять файл запуска, находящийся в энергонезависимой памяти. Регистр конфигурирования представляет собой 16-разрядный регистр, организованный в энергонезависимой памяти. Младшие четыре разряда регистра конфигурирования (биты 3, 2, 1 и 0) формируют поле начальной загрузки. Чтобы изменить значение в поле начальной загрузки, оставив для всех других битов установки по умолчанию, необходимо следовать следующим указаниям (табл. 16.1).
Если необходимо войти в монитор ПЗУ, который главным образом является средой программиста, установите регистр конфигурирования в значение 0x100. Находясь в мониторе ПЗУ, загрузите операционную систему вручную, используя в командной строке монитора команду Ь. (Это значение устанавливает биты поля начальной загрузки в состояние 0-0-0-0.)

Команда show version

Таблица 16.1. Значения, используемые в команде config-register
Значение	Описание
О 100	Использование режима монитора ПЗУ (ручная загрузка с применением команды Ь)
0x101	Автоматическая загрузка из ПЗУ (вариант по умолчанию, если маршрутизатор не оснащен флэш-памятью)
От 0x102 до OxlOF	Проверка энергонезависимой памяти на наличие команд начальной загрузки системы (значение 0x102 является значением по умолчанию, если маршрутизатор оснащен флэш-памятью)

Команда show version выводит информацию о версии ОС IOS, выполняемой в данный момент на маршрутизаторе. Сюда входит и вывод установки в поле начальной загрузки. В примере, который иллюстрирует листинг 16.1, версия ОС IOS и описательная информация выведены во второй строке результата. Данный листинг показывает, что используется экспериментальная версия релиза 11.2. Строка
System image file is "c4500-f-mz", booted via tftp from 171.69.1.129
указывает имя образа системы. О порядке именования образов в ОС IOS версии 11.2 будет рассказано ниже в этой главе. Сейчас важно отметить ту часть имени файла, которая сви¬детельствует о том, что данный образ предназначен для платформы Cisco 4500.

Далее в выводимом результате команда show version показывает информацию о типе платформы, на которой выполняется в данный момент версия ОС IOS.

Варианты начальной загрузки программного обеспечения

Для задания аварийной последовательности загрузки ОС IOS можно ввести несколько команд начальной загрузки системы boot system. Ниже приведены три примера, иллюстрирующие записи о начальной загрузке системы, которые задают, что образ ОС IOS сначала будет загружаться из флэш-памяти, потом с сетевого сервера и, наконец, из ПЗУ.

Команда copy running-config startup-config сохраняет команду в энергонезависимой памяти. В случае возникновения необходимости маршрутизатор будет выполнять команды boot system в том порядке, в котором они первоначально вводились в режиме конфигурирования.

Примечание

В результатах, выводимых командами show running-config и show startup-config,нет никаких свидетельств об установках в регистре конфигурирования.

Подготовка к работе с TFTP-сервером

Производственные сетевые комплексы обычно охватывают широкие области и содержат несколько маршрутизаторов. Для этих географически разбросанных маршрутизаторов необходимо место, которое бы играло роль источника или в котором бы хранились резервные копии образов программного обеспечения. Использование TFTP-сервера позволяет выгружать и загружать образы и конфигурационные файлы по сети.
Роль TFTP-сервера может играть другой маршрутизатор, или это может быть хост-система. TFTP-сервером может быть как рабочая станция с операционной системой UNIX, так и портативный компьютер (laptop), работающий под управлением DOS или Windows. Хост-машиной TFTP может быть любая система с загруженным и работающим протоколом TFTP, которая способна поддерживать передачу файлов в ТСР/1Р-сети.
Пусть необходимо перекопировать программное обеспечение между хост-машиной TFTP и флэш-памятью маршрутизатора. Чтобы использовать TFTP-сервер, следует обязательно проверить выполнение следующих предварительных условий.
Необходимо проверить маршрутизатор, чтобы удостовериться, что флэш-память видна, и в нее можно записывать. Также надо проверить, что маршрутизатор имеет достаточно места во флэш-памяти, чтобы вместить образ ОС IOS.

Необходимо проверить TFTP-сервер, чтобы удостовериться в его доступности по TCP/IP -сети Одним из методов такой проверки является использование команды ping.

Необходимо проверить TFTP-сервер и удостовериться, что файл или файловое пространство для образа ОС IOS известны. Для выполнения операций по выгрузке и загрузке необходимо задать путь или имя файла.

Выполнение этих предварительных шагов повышает эффективность работы. Если сразу заняться копированием файла, то достаточно велик шанс того, что оно не удастся и придется устранять проблемы, вызванные сбоем в копировании.

Команда show flash

Команда show flash используется для проверки достаточности в системе объема памяти под планируемый к загрузке образ ОС IOS. В примере, приведенном ниже, маршрутизатор имеет флэш-память объемом 4Мбайт, которые все свободны.

Необходимо сравнить свободный объем с объемом образа ОС IOS. Источником данных о размере образа может быть документ заказа на программное обеспечение или конфигуратор программного обеспечения, который можно найти на Web-сервере интерактивной связи с компанией Cisco (Cisco Connection Online, CCO).
Если свободной памяти недостаточно, то копирование или загрузка образа будут невозможны. При наличии подобного препятствия можно либо попытаться получить меньший по размеру образ ОС 1OS, либо увеличить в маршрутизаторе доступный объем памяти.

Правила именования ОС IOS

Изделия компании Cisco уже давно вышли за рамки просто маршрутизаторов и включают множество платформ для всех уровней спектра сетевых продуктов. В целях оптимизации работы ОС IOS на этих различных платформах компания Cisco работает над разработкой множества различных образов ОС IOS. Эти образы приспособлены под различные платформы, доступные ресурсы памяти и наборы функций, которые хотят иметь заказчики в своих сетевых устройствах.
В ОС IOS версии 112 правила, принятые для именования программного обеспечения, предусматривают наличие в названии следующих трех частей (табл. 16.2).

Создание резервных копий образов программного обеспечения

Образ системного программного обеспечения может быть скопирован на сетевой сервер. Такая копия может играть роль резервной и использоваться для проверки идентичности копии во флэш-памяти и исходного дискового файла. Листинг 16.2 и рис. 16.2 иллюстрируют применение команды show flash для получения имени файла образа системного программного обеспечения (xk09140z) и команды copy flash tftp для его копирования на TFTP-сервер.

При пересылке файлы можно переименовывать. В данном примере администратор выполняет резервное копирование рабочего образа на TFTP-сервер. Одним из сценариев подобной выгрузки на сервер может быть создание аварийной копии текущего образа перед обновлением версии. Тогда, если новая версия будет иметь проблемы, администратор сможет сгрузить резервный образ и вернуться к тому, который работал до попытки обновления.

Обновление версии образа по сети

После создания резервной копии текущего образа ОС IOS можно переходить к загрузке нового образа. Загрузка нового образа с TFTP-сервера выполняется с помощью команды copy tftp flash. В листинге 16.3 и на рис. 16.3 показано, что команда copy tftp flash начинает свою работу с запроса IP-адреса удаленной хост-машины, которая будет выступать в роли TFTP-сервера.

Таблица 16 .2. Правила именования для ОС IOS версии 11.2
Пример названия	Аппаратная платформа	Функциональные возможности	Место выполнения,статус сжатия
cpa25-cg-l	CiscoPro2500 (cpa25)	Сервер общего применения/сервер с удаленным доступом,ISDN (eg)	Переместимая, без уплотнения (I)
igs-inr-1	Cisco ICG, 25xx и Зххх (igs)	Подмножество IP, Novell IPX и базовый вариант IBM (inr)	Переместимая, безу плотнения (I)
с4500-aj-m	Cisco 4500 и 4700 (c4500)	APPN и подмножество уровня предприятия для моделей нижнего и среднего класса (aj)	ОЗУ, без уплотнения(m)
gs7-k-mz	Cisco 7000 и 7010	Уровень предприятия для моделей верхнего класса	ОЗУ, zip-уплотнение (mz)

На следующем этапе система делает запрос имени обновленного образа. Подготовившись к этому, пользователь вводит правильное и соответствующее имя файла в соответствии с тем, как он называется на TFTP-сервере. После возможности подтвердить введенные данные процедура запрашивает о необходимости выполнения стирания информации во флэш-памяти. Эта операция высвобождает место под новый образ. Часто объема флэш-памяти хватает только на один образ ОС IOS. И система предоставляет возможность стереть данные во флэш-памяти до записи в нее. Если свободного пространства нет или если во флэш-память до этого запись не производилась, то до копирования нового файла обычно требуется выполнение процедуры стирания. Система информирует об этих условиях и запрашивает у пользователя соответствующий ответ. Каждый восклицательный знак (!) означает успешную передачу одного сегмента протокола дейтаграмм пользователя (User Datagram Protocol, UDP). Ряд букв "V" свидетельствует об успешном выполнении проверочной верификации сегментов.
Для того чтобы увидеть файл и сравнить его размер с размером оригинала до изменения команд boot system на использование обновленного образа, используется команда show flash. После успешного копирования команда reload загружает маршрутизатор обновленным образом в соответствии с условиями, заданными командами начальной загрузки системы. Загрузка резервной копии образа программного обеспечения.
Если необходимо загрузить резервную версию ОС IOS, используется команда сору tftp flash. Видоизменяя эту команду, можно загрузить образ, который ранее был выгружен на TFTP-сервер.
Как показано в листинге 16.4, после ввода команды copy tftp flash система запрашивает IP-адрес (или имя) TFTP-сервера.

Это может быть другой маршрутизатор, который обслуживает образы системного программного обеспечения для ПЗУ или флэш-памяти. Затем выдается запрос имени файла с образом программного обеспечения. В листинге 16.4 показан пример результата копирования образа системы C4500-I во флэш-память.
Если делается попытка скопировать во флэш-память файл, который уже там есть, то соответствующая подсказка сообщает, что файл с таким именем уже существует. При копировании нового файла во флэш-память старый файл стирается. Первая копия файла продолжает находиться во флэш-памяти, но ее использование запрещается в пользу последней версии. При использовании команды show flash она будет упоминаться в результате, но с тегом [deleted] ("удалена").
Если прервать процесс копирования, то тегом [deleted] будет помечен более новый файл, так как весь этот файл не был скопирован и поэтому не является достоверным. В этом случае исходный файл по-прежнему остается во флэш-памяти и доступен для системы.

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

Загрузка и обновление ОС IOS

Обнаружение местоположения ОС IOS