路由交換操作系統(tǒng)備份與升級

基于安全的考慮,網(wǎng)絡(luò)管理員要對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置信息和IOS進行備份,如果需要將新的特性部署到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上,很多時候就需要對IOS的版本進行升級。
  
  不小心把IOS誤刪掉或者在升級IOS失敗,重啟后進入ROMMON(ROMMON狀態(tài)是ROM MONITOR的縮寫)狀態(tài),是比較常見的事情。本文內(nèi)容將介紹IOS備份與恢復(fù)的兩種方法。
  
問題:網(wǎng)絡(luò)設(shè)備操作系統(tǒng)的償試困難
  
  很多想考CISCO認證的朋友經(jīng)?嘤趯崙(zhàn)演練沒有設(shè)備,北京某培訓(xùn)中心根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的情況,對部分VIP學(xué)員免費開放了實驗環(huán)境。并且在這些設(shè)備所組成的拓撲上,配置和實現(xiàn)很多復(fù)雜的功能,但學(xué)員經(jīng)常拔插Console線,這會對Console口造成極大的損傷。基于以上考慮,培訓(xùn)中心在原有培訓(xùn)實驗室的基礎(chǔ)上建立了一套遠程試驗室,大部分的實驗環(huán)境都實現(xiàn)了隔離,也就是說,練習學(xué)員很少能接觸到真實的設(shè)備。
  
  實驗室也進行了一些規(guī)定,例如一些危險性的命令(erase flash)是不允許操作的。但是還有一些學(xué)員并沒有很好的遵守這些規(guī)定,導(dǎo)致一些設(shè)備出現(xiàn)了IOS損壞的情況。一些設(shè)備已經(jīng)無法使用,只能進入ROMMON狀態(tài),不能進行正常的路由轉(zhuǎn)發(fā)功能和軟件配置,在這種模式下,原IOS中的大部分命令都無法使用。
  
  網(wǎng)絡(luò)管理員在修復(fù)這些設(shè)備時,首先檢查了 config-register設(shè)置的情況(正常config- register應(yīng)該是0x2102的),但發(fā)現(xiàn)沒有問題,已經(jīng)可以確認是IOS遭到了致命的傷害。另外,一些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IOS版本特性已經(jīng)升級了,在獲取新的IOS后也需要對這些設(shè)備進行更新操作。培訓(xùn)中心的網(wǎng)絡(luò)維護需求如下:
* 升級一些交換機的IOS版本,讓交換機支持更多的特性。
* 修復(fù)被破壞的路由器IOS。

提示:
  在實驗環(huán)境中,升級IOS的情況也是比較常見的,例如,CISCO 2950 交換機頻繁發(fā)生吊死故障,發(fā)生吊死的交換機無任何警告信息,重啟后即恢復(fù)正常。通過將交換機IOS版本由12.11(EA1)升級到12.12(EA2) 之后的版本,故障現(xiàn)象就可以消失。

操作系統(tǒng)備份解決思路

在利用config-register檢查寄存器沒有問題的情況下,就需要檢查IOS大小和文件名是否出現(xiàn)了改動。用dir flash: 命令;注意命令中flash后面跟冒號“:”,執(zhí)行命令后會顯示flash現(xiàn)存的IOS大小和文件名,如下:
    rommon 1 > dir flash:
    File size Checksum File name
    2179331 bytes (0x214103) 0x7b95 c1600-nsy-mz_112-15a_p
    
  如果File name和File size的兩項都和系統(tǒng)之前的快照不一致,那就需要操作系統(tǒng)恢復(fù)的步驟了。此時,管理員可以根據(jù)IOS的備份恢復(fù)系統(tǒng),可以利用“TFTP”和“XMODEM”兩種方式。下面介紹一下升級與備份前的準備工作。
  
  1.選擇傳輸協(xié)議

升級或恢復(fù)IOS的方法可以有3種:TFTP、XMODEM和FTP,但前面兩種比較常用。
  在實驗室升級網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的操作系統(tǒng)還是比較簡單的,風險只存在實驗網(wǎng)絡(luò),但在生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中升級IOS的風險是無處不在的。在高端設(shè)備的升級中,很有可能會發(fā)生一些意想不到的事,比如,用TFTP傳輸Cisco 6509 交換機IOS就會出現(xiàn)問題,這是因為TFTP(Trivial File Transfer Protocol)普通文件傳輸協(xié)議最大就支持傳輸32MB的文件,而新的IOS要超過這個限制,所以需要使用FTP進行升級。
  
  1)TFTP

TFTP(Trivial File Transfer Protocol,簡單文件傳輸協(xié)議)是TCP/IP協(xié)議集中的一個用來在客戶機與服務(wù)器之間進行簡單文件傳輸?shù)膮f(xié)議,提供不復(fù)雜、開銷不大的文件傳輸服務(wù)。TFTP承載在UDP上,提供不可靠的數(shù)據(jù)流傳輸服務(wù),不提供存取授權(quán)與認證機制,使用超時重傳方式來保證數(shù)據(jù)的到達。

可以從它的名稱上看出,它適合傳送“簡單”的文件。與FTP不同的是:它使用的是UDP的69接口,因此它可以穿越許多防火墻。不過它也有缺點,比如傳送不可靠、沒有密碼驗證等。雖然如此,它還是非常適合傳送小型文件的,就比如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IOS文件。
  
  2)XMODEM

XMODEM協(xié)議是最早出現(xiàn)的兩臺計算機間通過RS232異步串口進行文件傳輸?shù)耐ㄐ艆f(xié)議標準,相對于YMODEM、ZMODEM等其他文件傳送協(xié)議來說,XMODEM協(xié)議實現(xiàn)簡單,適合于那些存儲器有限的場合。

XMODEM文件發(fā)送方將文件分解成128字節(jié)的定長數(shù)據(jù)塊,每發(fā)送一個數(shù)據(jù)塊,等待對方應(yīng)答后才發(fā)送下一個數(shù)據(jù)塊,數(shù)據(jù)校驗采用垂直累加和校驗,也可以采用16位的CRC校驗。屬于簡單ARQ(自動請求重發(fā))協(xié)議,所以也適合于2線制的半雙工的RS485網(wǎng)絡(luò)中使用。
  
  2.升級準備與注意事項
  
  操作系統(tǒng)作為一個復(fù)雜系統(tǒng),不論在發(fā)布之前多么仔細地進行測試,總會有缺陷產(chǎn)生的。出現(xiàn)缺陷后的唯一辦法就是盡快給系統(tǒng)打上補。蝗绻蔷W(wǎng)絡(luò)設(shè)備的操作系統(tǒng),它與其他通用操作系統(tǒng)(Windows和Linux)的區(qū)別在于IOS需要將整個系統(tǒng)更換為打過補丁的系統(tǒng)。IOS的恢復(fù)也不存在恢復(fù)部分文件的情況,因為IOS本身就是一個鏡像文件。
  
  1)獲取最新的IOS版本

新版本的IOS可以從供應(yīng)商、思科網(wǎng)站及一些第三方工具等渠道獲得。例如IOSHunter,IOSHunter是一款可以在網(wǎng)上自動查找對于路由器或交換機合適的IOS Image的工具,操作方法非常簡單,圖6-5為IOSHunter的操作界面。

在選擇新的IOS軟件時要考慮下面兩個因素:
  
 。1)降低成本

現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的FLASH/DRAM一旦不滿足大尺寸IOS的要求,不得不采購新的FLASH/ DRAM,這會帶來成本開銷和一定的采購周期。


圖IOSHunter IOS搜索工具

(2)運行穩(wěn)定

新的IOS如果剛剛問世不久,也許會有新的安全漏洞和不穩(wěn)定因素。對于企業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)來說,穩(wěn)定、連續(xù)運行才是我們追求的目標,而不是功能齊全但暫時超出我們所需的軟件,更不必說這些太新的軟件會帶給生產(chǎn)網(wǎng)的潛在風險。所以,最新的軟件不一定穩(wěn)定可靠,我們需要的是被廣泛使用了一段時間并且被證明能夠穩(wěn)定運行、消除了大量BUG的軟件,而且盡量選擇與現(xiàn)有軟件主版本號一致的軟件。
  
  2)確認升級范圍與順序

在此步驟中,以Cisco的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為例,主要是要確認有安全漏洞的IOS軟件版本和受影響的設(shè)備范圍。首先從Cisco網(wǎng)站上查出有安全漏洞的IOS軟件版本及替代版本。其次,根據(jù)IT資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫,確定受影響的硬件設(shè)備范圍。
  
  根據(jù)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、數(shù)據(jù)流向及業(yè)務(wù)特點分析,需要確定升級原則,即首先升級次要節(jié)點中的次要設(shè)備,再升級主要節(jié)點中的次要設(shè)備,然后升級次要節(jié)點中的主要設(shè)備,依此類推。
  
  之所以先升級次要節(jié)點的次要設(shè)備,是因為無法預(yù)測在實際升級后的生產(chǎn)網(wǎng)運行期間還會出現(xiàn)什么未知問題。而首先升級最次要的設(shè)備,即使真的出現(xiàn)問題,相對其他主要節(jié)點的影響而言,它對用戶業(yè)務(wù)的影響也會小些。換句話說,次要節(jié)點可以作為整體升級的“試驗田”,一旦出現(xiàn)問題,使我們有機會回退并降低風險和項目壓力,后續(xù)的升級也可以及時中止。
  
  3)評估FLASH/DRAM容量

對于新的替代IOS軟件,其文件尺寸往往大于舊的軟件,此時需要在升級前檢查網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的Flash/DRAM的有效容量是否滿足新IOS軟件的運行要求。Flash/DRAM的有效容量有以下兩種情況:

(1)容量大

當Flash/DRAM的有效容量可同時容納兩個IOS軟件時,可以在不刪除舊IOS軟件的情況下將新IOS軟件上傳到即將升級設(shè)備的Flash卡中,這是最理想的情形。其好處是:當升級失敗時,可以立即回退啟用原來的IOS軟件,降低升級過程中的風險。

(2)容量小

有效容量只能容納一個IOS軟件時,上傳新的IOS軟件前需要刪除舊的IOS軟件,然后重新啟動網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,這可能帶來一定的風險,一旦重啟動失敗,需要現(xiàn)場人工干預(yù)重新啟用舊的IOS軟件。

4)物理準備

在升級操作過程中,切記不可斷電,所以需要配置UPS(不間斷電源)供電。另外,使用的物理線路也需要提前測試,保證其傳輸性能穩(wěn)定。

5)操作準備

絕大部分的升級工作都需要管理員直接接觸到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,準備操作的平臺(臺式機、筆記本均可),用于對交換機進行配置操作及作為TFTP服務(wù)器存儲IOS文件,以及連接設(shè)備的直通線和Console線。

操作系統(tǒng)升級與恢復(fù)方案
  
  如果是通過網(wǎng)絡(luò)升級IOS,運行TFTP Server主機連接交換機的接口沒有限制,TFTP Server的地址可以隨意定義,但必須與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備定義的地址在同一網(wǎng)段上。連接至路由器時,必須使用路由器的第一個以太網(wǎng)口,即Ethernt0(對Cisco 2500系列等)和Ethernet0/0(對Cisco 2600系列等),其他系列略有差別,可根據(jù)使用手冊進行確定。下面將詳細介紹IOS文件修復(fù)的步驟。
  
  1.部署TFTP

首先需要安裝TFTP Server軟件,這里使用Cisco TFTP Server的TFTP服務(wù)器軟件,可以從Cisco網(wǎng)站上下載。Cisco TFTP Server的配置十分簡單,幾乎不用更改它的配置,如需要可以更改其根目錄,在圖6-6中的位置中選擇。
  
  將IOS文件放在TFTP Server所在目錄的根目錄下,如果TFTP Server軟件在機器裝的是Cisco TFTP Server目錄,那么就把新的IOS文件放在Cisco TFTP Server目錄下就可以了。也可以自行指定IOS文件的存放位置。

 

作者:崔新軍   來源:it168
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