Seminární práce do předmětu CC3

Seminární práce do předmětu CC3 IOS - bootování, správa CCNA2 (kap. 5) Marek Čevelíček (xcevel03) Josef Strapáč (xstrap00) 04 2007

Obsah Obsah... 2 1 Úvod... 3 1.1 Co je IOS a jak jej lze použít... 3 1.2 Uživatelská rozhraní... 3 2 IOS ( Internetwork Operating System )... 4 2.1 Typy pamětí... 4 2.1.1 Paměť ROM... 4 2.1.2 Paměť Flash... 4 2.1.3 Paměť NVRAM... 5 2.1.4 Paměť RAM... 5 2.1.5 Externí paměť TFTP... 5 2.2 Fáze načítání IOSu při bootování routeru... 6 3 Práce s IOS... 7 3.1 Zadávání příkazů... 7 3.2 Příkazové módy... 8 3.3 Základní informační příkazy... 9 3.3.1 Obecné příkazy... 9 3.3.2 Připojení... 9 3.3.3 Interface... 9 3.4 Záloha IOS... 10 3.5 Záloha konfigurace... 11 3.6 Upgrade IOSu... 11 3.7 Konfigurační registr... 11 4 Konvence pojmenovávání souborů... 13 4.1 Popis... 13 4.2 Vydávané verze Cisco IOS... 14 4.3 Zjištění verze IOSu... 15 5 Otázky k procvičení... 16 Bibliografie... 17 2 17

1 Úvod 1.1 Co je IOS a jak jej lze použít IOS (Internetwork Operating System) je operační systém, který používá většina switchů a routerů firmy Cisco. Celý IOS je uložen v jednom image souboru s příponou.bin a v aktuálních switchích má velikost kolem 5 MB. Ve flash paměti switche může být ještě uloženo webové rozhraní, které bývá ve složce HTML. IOS je propracovaný systém, který nabízí velké množství možností pro konfiguraci. Obsluha IOSu je založena na CLI Command Line Interface, tedy na příkazové řádce. 1.2 Uživatelská rozhraní Uživatel může spouštět příkazy IOS na uživatelské úrovni nebo na privilegované úrovni. Na uživatelské úrovni jsou k dispozici základní systémové informace a příkazy pro vzdálený přístup. Na privilegované úrovni je možný přístup ke všem informacím směrovače, k úpravě konfigurace a k diagnostickým příkazům. Směrovač nabízí řadu úrovní konfiguračních režimů, takže je možné měnit konfigurace různých subsystémů směrovače. Kontextová nápověda v kterémkoliv okamžiku nabízí syntaxi příkazů a přehled příkazů, které jsou k dispozici. Lze udržovat historii prováděných příkazů. Lze také upravovat a opakovaně použít příkazový řádek. Výstup příkazu lze prohledávat a filtrovat, takže lze snadno najít potřebné informace. Parametry řádkového rozhraní směrovače je možné upravit na požadované hodnoty. Asynchronní porty směrovače lze připojit k jiným zařízením se sériovým rozhraním. Je možné použít vzdálený přístup k externím zařízením prostřednictvím reverzního telnetového spojení. Pro různé úrovně přihlašovacího procesu je možné definovat různá vítací hlášení. 3 17

Je možné definovat nabídky, takže lze při terminálovém připojení snadno poskytnout volbu dalších funkcí nebo přístupu ke vzdáleným systémům. Přístup ke směrovači je možný také protokolem SSH verze 1. 2 IOS ( Internetwork Operating System ) 2.1 Typy pamětí Cisco switche a routery používají pět různých pamětí. 2.1.1 Paměť ROM ROM paměť je možno pouze číst a je nezávislá na napájení. Obsahuje procesy, které se provádí při bootování (startování) switche. Ve starých verzích switchů obsahovala i IOS. V ROM paměti je uloženo několik základních funkcí: POST (Power-on Self Test) - po zapnutí switche provede tento mikrokód test funkčnosti hlavních částí (paměť, CPU, interfaces) Bootstrap Program - inicializace bootování, nahrává IOS ROM monitor - speciální diagnostický mód pro řešení problémů RxBoot - pokud se nenalezne funkční IOS, tak se načte tato omezená verze IOSu, která umožní instalovat správný IOS image 2.1.2 Paměť Flash Flash je paměť typu NVRAM (Non-Volatile Random Access Memory), do které je možno zapisovat a při odpojení napájení od zařízení zůstane obsah zachován. Ve flash paměti je primárně uložen IOS (může zde být i více verzí), dále kopie startup-config v souboru config.text a informace o VLANech se nachází ve vlan.dat. Teoreticky zde můžeme uložit cokoliv. Výpis paměti se provede pomocí nasledujícími příkazy: dir flash: nebo show flash: 4 17

2.1.3 Paměť NVRAM Non-volatile Random Access Memory (NVRAM) je obdobně jako Flash zapisovatelná paměť nezávislá na napájení. Je použita pro uložení startup-config. Výpis paměti se provede pomocí dir nvram: 2.1.4 Paměť RAM Random Access Memory (RAM) je operační paměť. Jedná se o rychlou zapisovatelnou paměť, která je ovšem závislá na napájení a při restartu switche se vymaže. Standardně je tato paměť rozdělena na dvě části - hlavní paměť procesoru a sdílenou paměť I/O. V hlavní části je uložena běžící konfigurace (running-config), běžící IOS, routovací a ARP tabulky. Sdílená paměť je použita jako buffer pro uložení aktuálně zpracovávaných paketů. Zobrazit její obsah můžeme pomocí příkazu show memory 2.1.5 Externí paměť TFTP Poslední typ paměti není součástí zařízení, ale využívá se pro řadu činností. Používá se zde TFTP (Trivial FTP) server, který můžeme rozběhnout na libovolném počítači. Nejčastěji jej využijeme při provádění zálohy či upgradu IOSu, ale je možné i zavádět IOS přímo z TFTP serveru. Pro správné používání/konfiguraci switche/routeru je nutné se orientovat v pamětech, které se používají a vědět jak s nimi dané zařízení pracuje. Typy pamětí jsou popsány v následující kapitole. Důležitý je také postup, jakým probíhá startování switche: zapojení napájení do switche, spustí se mikrokód z ROM paměti pokud není nalezena validní verze IOSu, nastartuje se do omezené funkce RxBoot je-li nalezen IOS image (implicitně ve Flash paměti), zavede se načte se a aplikuje startup-config z NVRAM (tento textový soubor obsahuje sekvenci příkazů IOSu, která se vykonává stejně, jako při zadávání přes CLI) pokud není nalezen, tak se vyvolá express setup pokud existuje, tak se z Flash paměti načte vlan.dat 5 17

Konfigurační příkazy IOSu se okamžitě se provádějí, ale ukládají se pouze do runningconfig, který je uložen v RAM (při startu se do něj kopíruje obsah startup-config). To znamená, že aktuálně jsou platné, ale po restartování switche se vymažou. Pokud bychom tedy provedli nějakou konfiguraci, kterou bychom nemohli vrátit zpět, stačí restartovat switch a ten je v takovém stavu, jako při posledním uložení konfigurace. Pokud chceme zachovat změny, je třeba vždy překopírovat běžící konfiguraci do startovací. 2.2 Fáze načítání IOSu při bootování routeru V podstatě se dá bootování Cisco routeru rozdělit do následujících kroků: test hardwaru (POST Power-On Self-Test) načtení bootstrap nalezení a načtení Cisco IOS nalezení a načtení konfiguračního souboru routeru ROM Bootstrap ROM Flash TFTP Server ROM Cisco Internetwork Opearting System Hledá a načítá operační systém NVRAM TFTP Server Konzola Konfigurační soubor Hledá a načítá konfigurační soubor nebo vstupuje do setup módu 6 17

3 Práce s IOS Aby bylo možné pracovat v CLI, je potřeba připojit se ke switchi/routeru. Lze tak učinit pomocí sériového kabelu nebo přes speciální port na zařízení. Pokud již je provedena základní konfigurace, lze využít i připojení přes telnet či ssh. Aby fungovala tato připojení, musí být vždy nastaveno přihlašovací heslo. Pro některé úkony, třeba i základní konfiguraci, lze využít připojení přes webové rohranní či užitečný program Cisco Network Assistant, ačkoliv někdy je jednodušší provádět většinu nastavení přes CLI. Pro připojení přes konzoli lze použít program hyperterminál nebo putty. 3.1 Zadávání příkazů Veškeré příkazy IOSu mohou být zadávány zkráceně. Stačí zadat první znaky, které jednoznačně určí příkaz (tedy, aby v daném kontextu neexistoval jiný příkaz, začínající těmito znaky). Klávesa tabulátor doplňuje příkaz. Zadáním prvních pár písmen příkazu a následným stisknutím klávesy TAB se příkaz doplní celý (je-li jednoznačný), nebo pouze část, která je pro více příkazů společná. Zadáním? (otazník) se zobrazí seznam příkazů s krátkým popiskem, které můžeme na aktuálním místě použít. Také lze zadat prvních pár písmen příkazu a otazník, a tak vypsat seznam takto začínajících příkazů. Většina příkazů se skládá z posloupnosti klíčových slov, pokud zadáme? (otazník), vypíše se seznam argumentů či klíčových slov, která lze na příslušném místě použít. SWITCH#? Exec commands: <1-99> Session number to resume access-enable Create a temporary Access-List entry access-template Create a temporary Access-List entry archive manage archive files --More-- SWITCH#co? configure connect copy 7 17

Klávesa šipka nahoru a šipka dolu slouží k procházení historie zadaných příkazů. Pokud se na obrazovku vypisují údaje, listují se po stránkách. Při vypsání stránky se výpis zastaví. Klávesou SPACE se zobrazí další stránka, klávesou ENTER se zobrazí další řádek. U příkazů, které generují nějaký informační výstup, můžeme použít výstupní modifikátor (svislá čára) a pomocí něj omezovat výstup. Zobrazení MAC adres na portu 16 SWITCH#show mac-address-table include Fa0/16 3.2 Příkazové módy Uživatelské rozhranní IOSu je děleno do řady různých módů, které nám umožňují provádět specifické činnosti. Hlavní módy jsou: uživatelský mód (EXEC) user EXEC SWITCH> v tomto módu je uživatel po přihlášení a má pouze omezené příkazy privilegovaný mód (EXEC) privileged EXEC SWITCH# výchozí mód pro přestup do dalších konfigurací, umožňuje zobrazovat různé údaje globální konfigurační mód global configuration SWITCH(config)# zde se konfigurují funkce, které ovlivní celý systém konfigurace interface interface configuration SWITCH(config-if)# v tomto módu se konfigurují vlastnosti určitého interface Podobných módů jako konfigurace interfacu je celá řada. Módy jsou od sebe odlišeny různým označením na příkazové řádce. SWITCH> SWITCH>enable SWITCH#configure terminal SWITCH(config)#interface {jméno} SWITCH(config-if)# // uživatelský mód // přepnutí do privilegovaného modu // přepnutí do globální konfigurace // přepnutí do konfigurace interface // konfigurace interface Pro přestup z vyšší urovně do nižší slouží příkaz exit, pokud chceme přejít z několika nadřazených úrovní do privilegovaného módu, použijeme Ctrl+Z. SWITCH(config-if)#exit SWITCH(config)# 8 17

3.3 Základní informační příkazy Tyto příkazy slouží k výpisu nastavení a informací o aktuální položce. Většina z nich se zadává v privilegovaném módu pomocí příkazu show, který zobrazuje informace z běžící konfigurace. 3.3.1 Obecné příkazy Výpis obsahu flash paměti (dva shodné příkazy) SWITCH#show flash: SWITCH#dir Informace o switchi a verzi IOSu SWITCH#show version Vypsání běžící konfigurace SWITCH#show running-config Vypsání startovací konfigurace SWITCH#show startup-config Informace o loggování a poslední záznamy SWITCH#show logging Seznam naposled zadaných příkazů SWITCH#show history Zobrazení informací o okolních Cisco switchích pomocí protokolu CDP SWITCH#show cdp neighbors SWITCH#show cdp neighbors detail 3.3.2 Připojení Informace o aktuálních telnetových spojeních SWITCH#show sessions Informace o aktuálních ssh spojeních SWITCH#show ssh Informace o přihlášených uživatelích SWITCH#show users Informace o linkách SWITCH#show line 3.3.3 Interface Podrobný výpis informací o interface SWITCH#show interfaces 9 17

Podrobný výpis informací o jednom interface SWITCH#show interfaces {jméno-interfacu} SWITCH#show interfaces f0/1 Interface rozhranní jsou hlavně fyzické porty na switchi a VLANy. Porty se adresují typem, dnes hlavně fastethernet (stačí f) a gigabitethernet (stačí g), a číslem portu (může jít o kombinaci čísel, kde je například pořadí v zásobníku, ale poslední je vždy číslo portu). Informace o portu s podrobnostmi o VLAN SWITCH#show interfaces {jméno-interfacu} switchport Vypsání seznam fyzických interfaců s popisem a stavem v přehledné formě SWITCH#show interfaces status Stručný seznam všech interfaců se statistikou přenosů SWITCH#show interfaces summary Seznam statistik pro interfacy SWITCH#show interfaces stats Stručné informace o VLANech a přiřazení portů SWITCH#show vlan Informace o existujících truncích SWITCH#show interfaces trunk Zobrazení CAM tabulky MAC adresy a porty komunikujících zařízení SWITCH#show mac-address-table Zobrazení ARP tabulky SWITCH#show arp Zobrazení informací o ACL a routování na interface SWITCH#show ip interface Zobrazení směrovací tabulky SWITCH#show ip route 3.4 Záloha IOS Pro kopírování dat z/na switch/router slouží standardně TFTP server. Po připojení ke switchi se následujícím způsobem zkopíruje aktuální IOS. SWITCH#show version // vypíšeme informace o verzi SWITCH#show flash // vypíšeme obsah SWITCH#cd c3750-ipbase-mz.122-25.seb4 // občas musíme do podadresáře SWITCH#copy flash tftp // začneme kopírovat Source filename []?c3750-ipbase-mz.122-25.seb4.bin // jméno souboru Address or name of remote host []?192.168.190.12 // adresa TFTP serveru 10 17

3.5 Záloha konfigurace Zálohu konfigurace lze provést stejným způsobem jako zálohu IOS, pouze se změní jméno kopírovaného souboru. SWITCH#copy running-config tftp Startup konfigurace je uložena v souboru flash:config.text. Informace o VLANech je uložena v souboru flash:vlan.dat 3.6 Upgrade IOSu Pro provedení upgradu IOSu je třeba nakopírovat nový obraz a všechny potřebné soubory do Flash paměti switche a provést jeho restart. Teoreticky může být na switchi uloženo více verzí IOSu, pokud je dostatek místa. Není-li na switchi dostatek místa, musí se nejprve smazat starý image (běžící systém je v RAM). SWITCH#del c3750-ipbase-mz.122-25.seb4 // smazání souboru Druhou možností je provést vše ručně. Kopírování souborů provedeme obdobně jako u zálohy IOSu. Následně vyvoláme restart switche. SWITCH#reload // restart switche 3.7 Konfigurační registr Příkaz show version ukazuje, jak jsou registry konfigurovány: 0x0000 systém nabootuje do do ROM Monitor módu 0x0001 systém nabootuje do do RXBoot módu 0x0002 systém zkontroluje NVRAM pro spouštěcí příkazy 11 17

Obvyklý význam bitů konfiguračního registru: Bity číslo Šestnáctková hodnota Význam 00 až 03 0x0000 až 0x000F režim bootování 04 0x0010 nedefinováno 05 0x0020 nedefinováno nebo rychlost konzoly (závisí na platformě) 06 0x0040 systémový software bude ignorovat obsah paměti NVRAM 07 0x0080 OEM bit zapnutý 08 0x0100 Break vypnutý 09 0x0200 nedefinováno 10 0x0400 IP broadcast nepoužívá síťovou část adresy, spolupracuje s bitem 10 11 a 12 0x0800 až 0x1800 rychlost konzolového portu 13 0x2000 nabootování výchozí software z ROM pokud selže bootování ze sítě 14 0x4000 IP broadcast nepoužívá síťovou část adresy, spolupracuje s bitem 10 15 0x8000 zapíná diagnostická hlášení a ignoruje obsah NVRAM 12 17

4 Konvence pojmenovávání souborů 4.1 Popis Pro pojmenovávání všech typů IOSu používá Cisco standardizovanou konvenci, kterou znázorňuje následující obrázek. Tato reference je užitečná v případe, že máte k dispozici soubor s IOSem (ať už v paměti Flash nebo na serveru TFTP) a potřebujete zjistit, jakou platformu a funkce daný IOS podporuje. PPPPP-FFFF-MM-VVVV Číslo revize Kód Popis Kód Popis Kód Místo spuštění c1400 c1600 c1700 c2500 c25fx c2600 c29atm c3620 c3640 c3660 c4500 c4gwy c5300 c5400 c5800 c5rsm c7100 c7200 c800 c805 ics7700 mc3810 regen rpm rsp ubr7200 ubr910 ubr920 vg200 směrovače série 1400 směrovače série 1600 směrovače série 1700 směrovače série 2500 směrovače 2500 FRAD směrovače série 2600 ATM modul 2900XL směrovač 3620 směrovač 3640 směrovače série 3660 směrovač 4500/4700 modul přístupové brány Catalyst 4000 přístupový server AS5300 přístupový server AS5400 přístupový server AS5800 Catalyst 5000RSM/VIP směrovače série 7100 směrovače série 7200 směrovače série 800 směrovače série 805 ICS7700 přístupový koncentrátor MC3810 optický síťový systém 15104 MGX8850RPM směrovače série 7500 univerzální širokopásmový směrovač UBR7200 univerzální širokopásmový směrovač UBR910 univerzální širokopásmový směrovač U6R920 hlasová brána VG2000 a a2 a3 b boot c d f f2 g g5 k8 k9 i i3 i5 i6 j n o o3 p p4 p5 r2 r4 s ss7 t v3 w3 v v5 x x2 x3 APPN ATM SNA přepínač (náhrada APPN) Appletalk bootovací obraz Remote Access Server (RAS) desktop (IP, IPX, AppleTalk, DECnet) FRAD FRAD s OSPF ISDN Wireless IPSec 56 IPSec 3DES IP redukované IP (bez BGP, EGP, NHRP) IP s VoFR MGCP a hlasová brána H.323 VoIP enterprise IP/IPX firewall fírewall s IDS, SSH plus service provider service provider s PT/TARP IBM IBM IP Plus (NAT, IBM, VPDN, VoIP) signalizace SS7 telco hlas distribuovaný direktor VIP VoIP H.323 MCM hlas f m r l Kód z x w Flash RAM ROM relokuje se za běhu Komprimace obrazu ZIP MZIP STAC 13 17

První skupina znaků, PPPPP, udává hardwarovou platformu. Druhá skupina, FFFF, představuje řetězec, v němž každý znak (nebo znak a číslo) definuje určitou skupinu funkcí, které IOS zahrnuje. Dvojice znaků MM popisuje formát souboru s IOSem. První znak udává paměť směrovače, v níž IOS běží. Druhý znak definuje, jak je IOS komprimován. Poslední skupina znaků, VVVV, definuje číslo verze IOSu. Soubor s IOSem může mít i příponu (.bin nebo.tar). 4.2 Vydávané verze Cisco IOS Cisco IOS pro použiti ve směrovačích a přístupových serverech se uvolňuje následujícími způsoby: First Commercial Shipment (FCS) Verze Cisco IOSu komerčně dostupná zákazníkům společnosti Cisco. Major release Hlavní verze Cisco IOSu. Obsahuje nové možnosti a funkce. Uvolňovaná verze začíná jako FCS, projde stádiem Limited Deployment (LD) a končí jako General Deployment (GD). Maintenance release Revize hlavní verze, opravující chyby. Nejsou doplněny nové funkce nebo platformy. Tyto verze jsou uvolňovány pravidelně a jsou plně zpětně testovány. Interim build release Opravy k revizní verzi vydávané ve speciálních případech. Není zpětně testována. 14 17

Early Deployment (ED) release Zavádí nové funkce a funkce pro nové hardwarové platformy k okamžitému použití. K ED verzím rovněž vycházejí pravidelné revize. ED Technology ( T") release Skupina ED verzí, která obsahuje nové funkce pro novou hardwarovou platformu. Vychází z hlavní verze a pravidelných revizí. Jedna vybraná verze T" se stane příští hlavní verzí. General Deployment (GD) release Verze považovaná za dostatečně stabilní, široce rozšířená a v praxi otestovaná. GD verze není nikdy založena na ED verzi. 4.3 Zjištění verze IOSu Router#show flash -#- ED --type-- --crc--- -seek-- nlen length- -----date/time------ name L.. image F2859862 FE7F74 22 16547572 May 30 2001 02:39:27 rsp-jo3sv-mz.122-1.bin 4030604 bytes available (16547700 bytes used) Router# UKHospH28Dlb#show ver Cisco Internetwork Operating System Software I0S (tm) RSP Software (RSP-J03SV-M). Version 12.2(1), RELEASE SOFTWARE (fc2) Copyright 1986-2001 by cisco Systems, Inc. Compiled Fri 27-Apr-01 03:19 by cmong Image text-base: 0x60010968. data-base: 0x6196E000 ROM: System Bootstrap. Version 11.1(8)CA1, EARLY DEPL0YMENT RELEASE SOFTWARE (fcl) B00TFLASH: GS Software (RSP-B00T-M), Version 11.1(29)CC1, EARLY DEPLOYMENT RELEASE SOFTWARE (fcl) UKHospH28Dlb uptime is 11 weeks, 1 day, 1 hour, 12 minutes System returned to ROM by reload at 14:43:04 UTC Tue May 29 2001 System image file is "slot0:rsp-jo3sv-mz.122-1. bin" Z názvu obrazu rsp-jo3sv-mz.l22-l.bin vidíme, že jde o směrovač série Cisco 7500. Řetězec jo3sv označuje verzi Enterprise (j), firewall s IDS (o3), IP Plus s NAT/VoIP (s) a podporu VIP (Versatile Interface Processor) (v). Podle přípony mz poznáme že obraz běží v paměti RAM a je komprimován algoritmem ZIP. 122-1 znamená IC verze 12(2)1, tedy první revizní verzi hlavní verze 12(2). 15 17

5 Otázky k procvičení Který režim zobrazí nastavený router při spuštění? a) globální konfigurační režim b) setup mód c) mód ROM monitor d) uživatelský EXEC režim Které informace mohou být získány zadáním příkazu show version? a) název souboru IOS b) hostname routeru c) stav každého rozhraní d) IP adresy všech rozhraní Které možnosti jsou součástí konvence pojmenovávání Cisco IOS? (Vyberte tři možnosti) a) platforma b) množství požadované paměti c) podporované speciální vlastnosti d) datum vydání e) na čem obraz na routeru běží a zda je zazipován nebo nějak zkomprimován Který z Cisco IOS režimů umožňuje pouze prohlížení? a) enable režim b) globální konfigurační režim c) privilegovaný režim d) uživatelský režim Jaký způsob připojení může být proveden pro prvotní inicializaci routeru? a) použít seriové spojení počítače připojeného ke console portu routeru b) telnetnout se na router přes seriový port c) použít vty port přes Ethernetové rozhraní d) použít modem připojený přes AUX port routeru 16 17

Bibliografie 1. HUCABY, David, MCQUERRY, Steve. Konfigurace směrovačů Cisco. Jiří Veselský. 1. vyd. Brno : Computer Press, 2004. ISBN 80-722-6951-8. 2. COULIBALY, Mack M. Cisco IOS releases : The complete reference. [s.l.] : Cisco Press, 2000. 336 s. Dostupný z WWW: <http://proquest.safaribooksonline.com/1578701791>. ISBN 1-57870-179-1. 3. Bootstrapping [online]. [2007], 20 March 2007 [cit. 2007-03-31]. Dostupný z WWW: <http://en.wikipedia.org/wiki/bootstrapping_%28computing%29>. 4. Studijní materiály CCNA [online]. Dostupný z WWW: <http://cisco.netacad.net>. 17 17